産品特色

編輯推薦

國內引進的首部從視覺藝術角度來介紹3D 打印的力作，世界3D打印尖端技術盡顯眼前。

藝術傢、設計師和製造商等領域不容錯過的大作。讓你眼前一亮，為你事業打開一道末來之門。

內容簡介

3D 打印被認為是下一個會變革人們生活的技術。本書闡述瞭創新型産業是如何使用3D 打印技術以及該技術是如何改變來自世界各地的藝術傢和設計師的實踐活動的。書中選取瞭不同領域的著名案例，以揭示這個令人興奮的工藝的使用情況; 還概述瞭3D 打印的曆史，從航天起源到如今在生物醫療、F1 賽車、傢具設計和珠寶等各方麵的應用。

本書對應用藝術如何適應新技術進行瞭有趣的研究，對於來自藝術、工業和自然科學領域的專業學者與3D 打印用戶有著重要意義。該書的目標讀者是藝術傢、設計師和來自文化創意産業的人，但關注新興科學技術發展的普通讀者也一定會産生極大的興趣。

作者簡介

史蒂芬.霍斯金斯，惠普公司精細打印研究專傢兼英國布裏斯托爾市西英格蘭大學精細打印研究中心（CFPR）主任。

精彩書評

3D 打印不是技術革命，而是社會革命。—— 前《連綫》雜誌主編、《創客.新工業革命》作者剋裏斯.安德森

3D 打印技術為代錶的數字化製造技術，是引發第三次工業革命的關鍵因素。——《第三次工業革命》作者傑裏米.裏夫金

3D 打印隻是指引未來製造業的眾多突破之一，傳統生産設備正變得更智能化，更具柔性。——英國《經濟學人》

在歐美，3D 打印已經有30 年的曆史，目前已經拓展到醫學、能源、航空航天等領域應用。我們認為未來的産業規模超齣想象，我們很看好這個産業。——劍橋大學教授、世界3D 打印技術産業協會副主席 比爾.奧尼爾

目錄

前言 6

引言 10

1

視覺藝術的3D打印曆史 18

2

當前各種3D打印技術的概述、成果及未來發展 50

3

手工藝品和手工藝者 80

案例研究：喬納森.基普 90

案例研究：瑪麗安.佛利斯特 96

案例研究：邁剋爾.伊甸 104

4

美術 114

案例研究：凱斯.布朗 124

案例研究：湯姆.洛馬剋斯 135

5

設計和設計師：當代設計師案例研究 142

案例研究：阿薩.阿叔奇 151

案例研究：萊昂內爾.迪安博士 158

案例研究：彼得.沃爾特斯博士 170

6

3D打印的公眾形象及其在藝術層麵的發展前景：動畫傢、黑客空間、極客及時裝設計師 176

時裝 180

動畫 181

開源硬件社區 185

結論 198

詞匯錶 202

訪談問捲 206

精彩書摘

引言

這本書對於來自藝術、工業和自然科學領域的專業學者與3D打印用戶有著重要意義。該書的目標讀者是藝術傢、設計師和來自文化創意産業的人，但也應引起熱衷新興科學技術發展的普通讀者的關注。

在過去一年裏，BBC廣播和電視、《紐約時報》、《電訊報》、《衛報》、《獨立報》以及《經濟學傢》上有許多關於3D打印的概括性介紹。此外，《連綫》等雜誌也發錶瞭一些關於3D打印的專業文章。在3D打印産業方麵，TCT專傢雜誌和快速原型製造期刊都報道瞭3D打印在工程和醫學方麵的應用。此外，大量網站開始服務於使用低成本3D打印的“maker”社區，包括一些處理數字雕塑和藝術品快速成型的專業網站（如www.additive3D.com）。然而，迄今為止還沒有刊物或書籍來詳細介紹這一創新型産業是如何對接和使用3D打印技術的。

從全球範圍來看，許多大學和研究機構將3D打印作為一種增材製造過程來開發和使用，他們大都相信這項技術能帶來重大突破。他們的研究目標是將這項技術從快速成型領域轉到快速製造領域，從生産某一部件的塑料復製品到生産整個工作部件。目前已使用3D打印生産齣瞭完整的尼龍自行車、金銀首飾和鈦閤金牙。筆者所在的研究團隊[位於布裏斯托爾的西英格蘭大學“精細打印研究中心”（CFPR）]在三維打印陶瓷製品方麵處於領先地位，使用3D打印工藝生産瞭大量的杯、碟、碗和雕塑。

從更廣的範圍來看，目前微觀裝備實驗室（Fab Labs）的數量劇增。從上次的統計數據來看，全球有57個Fab Labs，同時每月有3個新實驗室設立起來。這種實驗室是使用高科技數字製造，可以基於3D打印的社區平颱。另一個現象是Tech Shops的興起，已成為實驗室的商業替代品；黑客空間也為科技極客們提供進行學習、社交和項目閤作的場所。所有這些平颱都在嚮越來越多的用戶傳遞3D打印的觀念，而用戶也期待能將這一技術運用到日常生活中去。

在本書中，筆者旨在說明3D打印現已成為藝術實踐不可分割的一部分。筆者有兩個明確的目標：第一，嚮藝術類讀者介紹3D打印工藝的潛能；第二，闡明3D打印工藝的發展順序以及與視覺藝術相關的曆史和大事件。筆者想要通過大量從業者案例，從客觀上說明這些新工藝是如何應用的，並闡述從業者是怎樣在不同的實踐經曆中創造齣值得學習的新方法。

有人可能會認為新工藝一旦有瞭許多新名字，就會被用來獲取資本、贏得聲譽。3D打印目前正處於這一階段，其彆名包括：自由成型製造、快速製造、增材製造（ALM）、選擇性激光燒結（SLS）、立體平版印刷（STL）、快速原型製造（RP）以及熔融積澱成型（FDM）。

人們對於新工藝在文化認同上的變化往往可以追溯到一件細小的事情上來。盡管該事件在當時顯得微不足道，但迴想起來，卻發現其象徵著人們觀念的轉變。筆者覺得，剋裏斯·安德森1在《連綫》雜誌上發錶的一篇名為《原子將成為下一場工業革命的新鑽頭》的專題文章預示著人們觀念的轉變。在這篇文章發錶後，筆者認識到製造業將發生根本性改變。

文中最具洞察力的評論可能是：“用一句話來概括這二十年的曆史吧。如果前十年是在網絡上探索後製度模式，那接下來的十年將會是把這些模式運用到現實世界中。”但是安德森所說的更多是關於社交媒體的影響、社會如何共同解決問題以及這種共同解決問題的方法如何在網絡之外加以實施。

文章還繼續介紹瞭一些受3D打印啓發的新工作方式，如眾包車、 Fab Labs以及Tech Shops等。人們在現實生活中對數字技術的運用展現瞭他們對3D打印之狂熱。隻要輕觸按鈕，就能把電腦上設計的虛擬物件用真實材料打印齣來，這一前景不僅誘人，而且充滿瞭未來主義色彩。但事實是，目前還遠遠達不到這一水平，至少在近幾年是不可能的。在寫此書之時，在增材製造領域唯一接近真實成品真實度質量比的是激光燒結的鈦、鋼和尼龍。在視覺藝術領域，有兩個研究項目明確闡述瞭真實材料的新方嚮，分彆是庫剋森和伯明翰中央英格蘭大學珠寶創新中心聯閤打印黃金和貴重金屬，以及筆者所在的研究團隊（位於布裏斯托爾的西英格蘭大學）用3D打印製作陶瓷。所有這些工藝品從打印機齣來後都需要清洗和進一步加工處理。作為3D打印的愛好者和倡導者，筆者可以坦率地說，目前還沒有工藝可以完全滿足用戶所需。

從長期的發展來看，這些工藝肯定能創造齣剋裏斯·安德森所說的顛覆性技術。3D打印的顛覆性後果可能會與網絡通信逐漸取代傳統的報紙印刷行業類似。但這一取代需要時間。從最初引進計算機排版開始，打印和通信的革新持續瞭近30年的時間。20世紀80年代早期，沃平與默多剋的爭端就證明瞭這一點。印刷業工會就裁員問題與管理層産生糾紛，因為記者可直接通過電腦打印副本，打印頁麵也可以在電腦屏幕上編排，完全不需要專門的排字工人。此後，排字工人、製版機以及復印術都不再需要瞭。這種改變的催化劑是桌麵排版軟件的齣現，如20世紀80年代末期為蘋果電腦設計的奧爾德斯專業排版軟件。另一種催化劑是傢用電腦的普及和20世紀90年代因特網的廣泛使用。這些變革還導緻瞭近幾年來智能手機和應用程序的使用，讓消費者不僅可以在手機或iPad上閱讀新聞，還可以用不同的方式獲得新聞，而且閱讀過程不需要任何實體，讀完後也不需要扔掉。所有這些進步和發展都源於數字技術的發展，但也導緻瞭傳統報業的逐漸衰退。

如果我們認為3D打印與網絡通信的顛覆路徑相同，那麼現在3D打印還未進入“wapping”階段。筆者接觸3D打印的時間不算早，大約在2005年，那時商業機器已經投入市場近20年瞭，沒有任何行業將3D打印作為主要的製造工藝，但在某些實例中卻可以看到這一技術正被逐漸納入實際應用。現在，3D打印技術被應用於製造航空航天器的鈦閤金部件，這些部件有復雜的氣流通道，卻沒有任何鑄造接縫，3D打印的部件增加瞭空間容量和製冷量。在F1賽車中，3D打印被用來為私傢車和司機量身打造特定部件，這些部件大都是一次性的，且製造費用翻倍。牙科行業還廣泛使用3D打印來製造義齒，這些義齒是單獨定製的，可以從一颱3D打印機中一起打印齣來。

最後，3D打印開始逐漸運用到外科手術中，如整形外科中的斷層掃描能轉換成3D打印的斷層副本，便於外科醫生弄懂手術該如何進行。尤其在醫療管製不太嚴格的獸醫外科方麵能起到較大作用。但目前都沒有進行大規模製造，在接下來的幾年裏可能會有較大的應用。

許多人認為便宜的傢用打印機（如RapMan、MakerBot、Cubify及Fab at home）會對3D打印的未來産生影響，讓人們很難將其作為一種技術來看待。這些打印機的使用確實對3D打印的傳播起到瞭作用，但卻將其描述得天花亂墜。一些暢銷書如科利·多剋托羅的Maker（見178頁），書中的主角使用3D打印機和“黏稠物”（理論上指的是環氧樹脂材料）製造瞭從遊樂場的鏇轉木馬到電子部件等幾乎所有東西！當然，所有這些宣傳都是有益的。

3D打印的未來可能存在於黑客空間和“創客”與“極客”這些社區中，他們可以利用網絡和開放源代碼社區來擴展DIY 3D打印的潛能。

想要預測未來總是很難的，但筆者覺得3D打印可能會朝著不同的方麵進行發展。3D打印這一製造金屬部件的高端行業還將繼續高端下去，主要被大型工業製造商用於生産價值幾十萬英鎊的高科技機器上的高級零件。這些高科技機器會變得越來越專業，在特定領域能生産齣某些超高質量的部件。

筆者覺得在過渡時期，3D打印的中間地帶會被Shapeways、Sculptyo 和Imaterialise (參見第2章)這些服務平颱占據。你可以在這些服務平颱的網站上訂購所需的部件，就像在亞馬遜網上訂購物品一樣。訂購後部件會被打印齣來，完工後再派送給你。服務平颱一邊大規模地為顧客定製打印部件，一邊控製其規模，減少入庫、運輸和存儲的需求，真正做到瞭滿足顧客的及時需求。筆者覺得這是發展前景最廣闊的一部分，因為許多産品都是這樣製造齣來並派送給顧客的，但顧客幾乎都不知道這些都是3D打印的成果。迴到數字打印模擬這一塊，這種製造方法叫作“按需打印”，就像當前一些書籍製作網站如路路（Lulu）、布勒（Blurb）或亞馬遜等都是在收到訂單後纔開始打印和裝訂圖書的。因此，盡管書籍是在大容量的大型機器上進行生産的，也隻是一小段連續的打印過程。

可以設想一下，在3D打印的“低端”市場上，便宜的打印機充斥著玩具、業餘愛好者和學校等市場，就像20世紀中期的“麥卡諾”一樣。MakerBot打印機將不可避免地用於製造高質量的教育工具，或是製作可迴收材料做的昂貴玩具。但這些打印機真的能長期製造除瞭食物之外的物品嗎？筆者對此持保留意見。事實上，在便宜的熔融積澱成型(FDM)機器噴頭上已經可以打印齣可食用的巧剋力和糖粉瞭。

那麼，3D打印技術是如何運用到藝術創作中的呢？這一技術對藝術的影響是慢慢發展起來的。隨著3D打印的入門學習變得更為容易，價格也更為閤理，越來越多的從業者開始慢慢加入瞭早期使用者的行列，這些早期使用者還包括設計領域的阿薩·阿叔奇和視覺藝術領域的凱斯·布朗等。隨著更多的藝術傢和創意人員開始使用3D打印，這一技術也必將變得更為主流。但此時此刻，大多數使用者關心的隻是這一技術本身，而不是運用該技術所能創造的物件。盡管藝術傢很少引領新技術的發展，但某些資深的藝術傢正開始打破這一技術的局限，將其運用到更新、更有趣的領域。從這時起，3D打印技術纔真正變得更主流、更實用，而不是僅僅製造一些技術類的人工製品。

筆者確信3D打印技術有潛力打破藝術和科學的界限，這一觀點最初由查爾斯·珀西·斯諾在20世紀50年代提齣。2 斯諾解釋道，從曆史上講藝術和科學並非是完全分開的領域，但到20世紀50年代時，它們成瞭兩種完全不同的哲學體係。近年來，多數人試圖在藝術和工業之間建立起一種錶麵的關聯關係。與此相反的是，本書的基本原則是在藝術和科學之間建立起直接關聯，這是作者在CFPR所采用的方法，這一方法還引起瞭政府和研究理事會的關注。3本研究通過案例說明瞭這項新技術會如何影響未來工業的發展，如何為英國的經濟帶來財富，同時也為藝術和工業之間如何建立關聯提供瞭標本。

最後迴到視覺藝術領域，3D打印的潛能在於其可以作為新工具使用。技術本身不會創造藝術；對於使用者而言，技術是無生命力的，是輔助的，盡管這種輔助性在所製造的物體上錶現得並不明顯。但筆者相信，會有一群藝術傢以某種從未設想過的方式來使用該項技術。在寫這本書時，筆者遇到過一些創新又精美的作品，這些作品對技術的使用已經超過瞭工藝本身，讓筆者感到驚喜不已。特彆是卡琳·桑德爾、斯蒂芬妮·倫珀特、瑪麗安·佛利斯特、內裏·奧剋斯曼、阿薩·阿叔奇以及艾裏斯·範·荷本所創作的作品，讓筆者不禁想擁有，想與這些作品共同生活。當然，不僅因為這些作品是3D打印的，還因為它們所具備的藝術美感。筆者還相信，3D打印會帶來意想不到的民主。從傳統意義上講，這一技術的關注者會認為“極客”和數字界麵等需要對軟件和工程有所瞭解，屬於年輕男性感興趣的領域。但事實上，書中筆者提到的3D打印從業者有5/6都是女性。這說明，至少在創新領域，技術使用者不一定非得遵守數字技術方麵的曆史準則。

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