明天，我想要一份3D打印的愛情

背景

隨著全球市場(chǎng)一體化進(jìn)程的加速，制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，產(chǎn)品的開發(fā)速度逐漸成為競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)。同時(shí)，制造業(yè)需要滿足日益變化的用戶需求，又要求制造技術(shù)有較強(qiáng)的靈活性，能夠以小批量甚至單件生產(chǎn)而不增加產(chǎn)品的成本。正是基于這樣的背景，3D打印技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。

簡單地說，3D打印是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的快速成型技術(shù)，其正式的學(xué)術(shù)稱謂為：激光堆積型技術(shù)或激光快速成型技術(shù)。它與普通打印工作原理基本相同，打印機(jī)內(nèi)裝有液體或粉末等“打印材料”，與電腦連接后，通過電腦控制把“打印材料”一層層疊加起來，最終把計(jì)算機(jī)上的藍(lán)圖變成實(shí)物。

3D打印出現(xiàn)在20世紀(jì)80年代后期，最初在模具制造、工業(yè)設(shè)計(jì)等領(lǐng)域被用于制造模型，后逐漸用于一些產(chǎn)品的直接制造。如今，該技術(shù)在珠寶、食品、工業(yè)設(shè)計(jì)、建筑、工程、汽車、航空航天、醫(yī)療產(chǎn)業(yè)、教育、地理信息系統(tǒng)、土木工程以及其他領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用。

材料&技術(shù)

3D打印通常采用數(shù)字技術(shù)材料打印機(jī)來實(shí)現(xiàn)，實(shí)際上是利用光固化和紙層疊等技術(shù)的最新快速成型裝置，其工作原理與普通打印機(jī)基本相同，但是打印材料不同：前者用的是墨水和紙張，后者內(nèi)裝有金屬、陶瓷、塑料、砂等不同的原材料。通俗地說，3D打印機(jī)是可以“打印”出真實(shí)的3D物體的一種設(shè)備。

現(xiàn)在可用的3D打印技術(shù)不止一種，其不同之處在于可用的材料和如何以不同層構(gòu)建部件。目前3D打印常用的材料有尼龍玻纖、耐用性尼龍材料、石膏材料、鋁材料、鈦合金、不銹鋼、鍍銀、鍍金、橡膠等。

Ultimaker 3雙噴頭3D打印機(jī)

Airwolf 3D的工業(yè)級(jí)桌面3D打印機(jī)AXIOM 20

類型技術(shù)基本材料擠壓熔融沉積式（FDM）熱塑性塑料、共晶系統(tǒng)金屬、可食用材料線電子束自由成形制造（EBF）幾乎任何合金直接金屬激光燒結(jié)（DMLS）幾乎任何合金電子束熔化成型（EBM）鈦合金粒狀選擇性激光熔化成型（SLM）鈦合金、鈷鉻合金、不銹鋼、鋁選擇性熱燒結(jié)（SHS）熱塑性粉末選擇性激光燒結(jié)（SLS）熱塑性塑料、金屬粉末、陶瓷粉末粉末層噴頭3D打印石膏3D打印（PP）石膏層壓分層實(shí)體制造（LOM）紙、金屬膜、塑料薄膜光聚合立體平板印刷（SLA）光硬化樹脂數(shù)字光處理（DLP）光硬化樹脂

3D打印裙子

打印過程

1. 三維設(shè)計(jì)

先通過計(jì)算機(jī)建模軟件建模，再將建成的三維模型“分區(qū)”成逐層的截面（即切片），從而指導(dǎo)打印機(jī)逐層打印。

設(shè)計(jì)軟件和打印機(jī)之間協(xié)作的標(biāo)準(zhǔn)文件格式是STL文件格式。一個(gè)STL文件使用三角面來近似模擬物體的表面，三角面越小，其生成的表面分辨率越高。PLY是一種通過掃描產(chǎn)生的三維文件的掃描器，其生成的VRML或者WRL文件經(jīng)常被用作全彩打印的輸入文件。

2. 切片處理

打印機(jī)通過讀取文件中的橫截面信息，用液體狀、粉狀或片狀的材料將這些截面逐層地打印出來，再將各層截面以各種方式粘合起來從而制造出一個(gè)實(shí)體。這種技術(shù)幾乎可以造出任何形狀的物品。

打印機(jī)打出的截面的厚度（即Z方向）以及平面方向（即X-Y方向）的分辨率是以dpi（像素每英寸）或者微米來計(jì)算的。一般的厚度為100微米，也有部分打印機(jī)如ObjetConnex 系列還有三維Systems' ProJet 系列可以打印出16微米薄的一層。而平面方向則可以打印出跟激光打印機(jī)相近的分辨率。打印出來的“墨水滴”的直徑通常為50～100微米。

用傳統(tǒng)方法制造出一個(gè)模型通常需要數(shù)小時(shí)到數(shù)天，根據(jù)模型的尺寸以及復(fù)雜程度而定。而用三維打印技術(shù)則可以將時(shí)間縮短為數(shù)小時(shí)，當(dāng)然這也要打印機(jī)的性能以及模型的尺寸和復(fù)雜程度而定。

3. 完成打印

三維打印機(jī)的分辨率對(duì)大多數(shù)應(yīng)用來說已經(jīng)足夠（在彎曲的表面可能會(huì)比較粗糙），要獲得更高分辨率的物品，可以先用當(dāng)前的三維打印機(jī)打出稍大一點(diǎn)的物體，再稍微經(jīng)過表面打磨即可得到表面光滑的“高分辨率”物品。

有些技術(shù)可以同時(shí)使用多種材料進(jìn)行打印，有些技術(shù)在打印過程中還會(huì)用到支撐物。

限制因素

1. 材料

雖然高端工業(yè)印刷可以實(shí)現(xiàn)塑料、某些金屬或者陶瓷打印， 但無法實(shí)現(xiàn)打印的材料都是比較昂貴和稀缺的。另外，打印機(jī)也還沒有達(dá)到絕對(duì)成熟的水平，無法支持日常生活中所接觸到的各種各樣的材料。

2. 機(jī)器

3D打印技術(shù)在重建物體的幾何形狀和機(jī)能上已經(jīng)達(dá)到了一定的水平，幾乎任何靜態(tài)的形狀都可以被打印出來，但是那些運(yùn)動(dòng)的物體和它們的清晰度就難以實(shí)現(xiàn)了。這種困難對(duì)制造商來說也許是可以解決的，但是3D打印技術(shù)想要進(jìn)入普通家庭，每個(gè)人都能隨意打印想要的東西，那么機(jī)器的限制就必須得到解決才行。

Adidas FutureCraft 4D運(yùn)動(dòng)鞋

BeeHex的3D打印披薩

3. 知識(shí)產(chǎn)權(quán)

在過去的幾十年里，音樂、電影和電視產(chǎn)業(yè)對(duì)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的關(guān)注變得越來越多。3D打印技術(shù)也會(huì)涉及到這一問題，因?yàn)楝F(xiàn)實(shí)中的很多東西都會(huì)得到更加廣泛的傳播，人們可以隨意復(fù)制任何東西，并且數(shù)量不限。如何制定3D打印的法律法規(guī)用來保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)，也是我們面臨的問題之一。

4. 成本

3D打印技術(shù)的成本不低。第一臺(tái)3D打印機(jī)的售價(jià)為1.5萬美元。如果想要普及到大眾，降價(jià)是必須的，但又會(huì)與成本形成沖突。

發(fā)展簡史

1986年，美國科學(xué)家Charles Hull開發(fā)了第一臺(tái)商業(yè)3D印刷機(jī)。

1993年，麻省理工學(xué)院獲3D印刷技術(shù)專利。

1995年，美國ZCorp公司從麻省理工學(xué)院獲得唯一授權(quán)并開始開發(fā)3D打印機(jī)。

2005年，市場(chǎng)上首個(gè)高清晰彩色3D打印機(jī)Spectrum Z510由ZCorp公司研制成功。

2010年11月，美國Jim Kor團(tuán)隊(duì)打造出世界上第一輛由3D打印機(jī)打印而成的汽車Urbee。

2011年6月，全球第一款3D打印的比基尼面世。

2011年7月，英國研究人員開發(fā)出世界上第一臺(tái)3D巧克力打印機(jī)。

2011年8月，南安普敦大學(xué)的工程師們開發(fā)出世界上第一架3D打印的飛機(jī)。

2012年11月，蘇格蘭科學(xué)家利用人體細(xì)胞首次用3D打印機(jī)打印出人造肝臟組織。

2013年10月，全球首次成功拍賣一款名為“ONO之神”的3D打印藝術(shù)品。

2013年11月，美國德克薩斯州奧斯汀市的3D打印公司SolidConcepts設(shè)計(jì)制造出3D打印金屬手槍。

新趨勢(shì)

1. 產(chǎn)業(yè)鏈日益成熟、完善

經(jīng)過多年的快速發(fā)展，3D打印已進(jìn)入商業(yè)應(yīng)用的成熟期，世界各國紛紛將其作為未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展新的增長點(diǎn)。很多知名品牌已經(jīng)將3D打印技術(shù)應(yīng)用到產(chǎn)品設(shè)計(jì)和研發(fā)中，以提供接近完美的用戶體驗(yàn)，例如膳魔師的保溫杯、西鐵城的手表、捷安特的自行車、海爾的空調(diào)和洗衣機(jī)，以及近期火熱的3D打印跑鞋——Under Armour、Adidas和國產(chǎn)品牌匹克都推出了應(yīng)用3D打印技術(shù)的運(yùn)動(dòng)鞋。

整個(gè)產(chǎn)業(yè)的上、中、下游都日益趨向成熟。上游的3D打印耗材供應(yīng)，除了3D Systems和Stratasys都有獨(dú)立的耗材研發(fā)體系之外，惠普的加入吸引了諸多化工行業(yè)企業(yè)投入3D打印耗材研發(fā)的大軍，巴斯夫、贏創(chuàng)集團(tuán)、阿科瑪和漢高集團(tuán)相繼成為惠普3D打印耗材供應(yīng)商。

在中游的3D打印設(shè)備和技術(shù)上，盡管技術(shù)成熟度已經(jīng)很高，業(yè)內(nèi)的研發(fā)升級(jí)卻從來沒有停止。Carbon3D公司專利所有的CLIP技術(shù)將3D打印速度提升了十幾倍到幾十倍，并且已經(jīng)有兩代商用3D打印機(jī)上市。2016年末到2017年初的多激光頭金屬燒結(jié)技術(shù)，也成倍地提升了金屬3D打印速度，而這個(gè)技術(shù)不僅由國外廠商掌握，國內(nèi)廠商也有類似的技術(shù)方案。

Local Motors的3D打印汽車

前不久，Stratasys展示了名為“Continous Build”的“下一代3D打印技術(shù)”，采用大規(guī)模集群化的FDM 3D打印機(jī)自動(dòng)分配打印任務(wù)、自動(dòng)打印和補(bǔ)充材料、自動(dòng)投放印品并繼續(xù)下一批打印任務(wù)。這是FDM 3D打印技術(shù)的再升級(jí)，實(shí)現(xiàn)了集群、連續(xù)的批量制造。

而在下游，3D打印服務(wù)機(jī)構(gòu)和解決方案商正在不斷拓展3D打印服務(wù)，并且業(yè)績表現(xiàn)不錯(cuò)，比如國內(nèi)的意造網(wǎng)、國外的shapeways；2017年第一季度，比利時(shí)3D打印服務(wù)商Materialise實(shí)現(xiàn)了19.7%的營收增長。

與此同時(shí)，本身是3D打印下游應(yīng)用企業(yè)的GE通過收購Arcam、ConceptLaser，成為了上游3D打印設(shè)備廠商中的一員；美鋁也宣布將3D打印業(yè)務(wù)從粉末到打印服務(wù)單獨(dú)成立一家公司Arconic，可以為用戶提供從航空技術(shù)到金屬粉末生產(chǎn)乃至產(chǎn)品認(rèn)證的專業(yè)服務(wù)；惠普在北美和歐洲已經(jīng)建立超過12家3D打印體驗(yàn)中心，提供商用3D打印試驗(yàn)和解決方案服務(wù)。在國內(nèi)，震旦3D計(jì)劃與高校、產(chǎn)業(yè)合作建立200家以上的3D打印服務(wù)中心。

2. 工業(yè)級(jí)3D打印機(jī)市場(chǎng)潛力巨大

根據(jù)大數(shù)據(jù)公司CONTEXT的數(shù)據(jù)，2016年上半年全球桌面3D打印機(jī)同比增加15%，工業(yè)級(jí)3D打印機(jī)卻減少15%。桌面3D打印機(jī)門檻低、設(shè)計(jì)簡單，是企業(yè)進(jìn)軍3D打印領(lǐng)域的較好入口。

但經(jīng)過多年的發(fā)展，桌面級(jí)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)已近“白熱化”，加之利潤小、精度低、實(shí)用性不佳，天花板效應(yīng)明顯。而工業(yè)級(jí)市場(chǎng)契合了智能制造的理念，可廣泛運(yùn)用于汽車、航空航天、機(jī)械工業(yè)、醫(yī)療等市場(chǎng)需求大、發(fā)展?jié)摿Υ蟮念I(lǐng)域，隨著技術(shù)的逐漸成熟和成本的不斷降低，將會(huì)爆發(fā)出難以想象的巨大能量。

2015年底，全球3D打印巨頭3D Systems公司宣布停產(chǎn)消費(fèi)級(jí)桌面3D打印機(jī)，轉(zhuǎn)向更賺錢的專業(yè)級(jí)和工業(yè)級(jí)市場(chǎng);2016年初，國內(nèi)3D打印技術(shù)大咖西通電子在珠海宣布全面進(jìn)軍工業(yè)級(jí)3D打印領(lǐng)域。

3. 金屬3D打印領(lǐng)域發(fā)展迅速

金屬3D打印被稱為“3D打印王冠上的明珠”，是門檻最高、前景最好、最前沿的技術(shù)之一。同樣來自CONTEXT發(fā)布的數(shù)據(jù)，2015年全球金屬3D打印機(jī)銷量增長了35%，2016年上半年同比增長17%，可以說是工業(yè)級(jí)3D打印領(lǐng)域逆勢(shì)上漲的一朵“奇葩”。

在汽車制造、航空航天等高精尖領(lǐng)域，有些零部件形狀復(fù)雜、價(jià)格昂貴，傳統(tǒng)鑄造、鍛造工藝生產(chǎn)不出來或損耗較大，而金屬3D打印則能快速制造出滿足要求、重量較輕的產(chǎn)品。

2015年11月，奧迪公司使用金屬3D打印技術(shù)按照1∶2的比例制造出了Auto Union（奧迪前身）在1936年推出的C版賽車的所有金屬部件；2016年9月，GE斥資14億美元收購了瑞典Arcam公司和德國SLM Solutions集團(tuán)兩大金屬3D打印巨頭，加快布局3D打印航空發(fā)動(dòng)機(jī)零部件業(yè)務(wù)。此外，醫(yī)療器械、核電、造船等領(lǐng)域?qū)饘?D打印的需求也十分旺盛，應(yīng)用端市場(chǎng)正逐漸打開。

4. 成型尺寸向兩極延伸

隨著3D打印應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)展，產(chǎn)品成型尺寸正在走向兩個(gè)極端。

一方面越來越“大”：從小飾品、鞋子、家具到建筑，尺寸不斷被刷新，特別是汽車制造、航空航天等領(lǐng)域?qū)Υ蟪叽缇軜?gòu)件的需求較大，如2016年珠海航展上西安鉑力特公司展示的一款3D打印航空發(fā)動(dòng)機(jī)中空葉片，總高度達(dá)933mm。

另一方面越來越“小”，可達(dá)到微米、納米水平，在強(qiáng)度和硬度不變的情況下，大大減輕產(chǎn)品的體積和重量，如哈佛大學(xué)和伊利諾伊大學(xué)的研究員3D打印出比沙粒還小的納米級(jí)鋰電池，其能夠提供的能量卻不少于一塊普通的手機(jī)電池。

5. 材料瓶頸亟待攻克

3D打印材料是3D打印技術(shù)發(fā)展不可或缺的物質(zhì)基礎(chǔ)，也是當(dāng)前制約3D打印產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵因素。近年來，隨著3D打印需求的增加，3D打印材料種類得到了迅速拓展，主要包括高分子材料、金屬材料、無機(jī)非金屬材料等三大類。但與傳統(tǒng)材料相比，3D打印材料種類依然偏少。以金屬3D打印為例，可用材料僅有不銹鋼、鈦合金、鋁合金等為數(shù)不多的幾種。

另外，3D打印對(duì)材料的形態(tài)也有著嚴(yán)格的要求，一般為粉末狀、絲狀、液體狀等，相比普通材料價(jià)格較為昂貴，根本無法滿足個(gè)人與工業(yè)化生產(chǎn)的需要。足夠多“買得起”的材料才能為技術(shù)的發(fā)展提供足夠多的選擇空間，為應(yīng)用的擴(kuò)展提供足夠多的想象空間。

未來，3D打印材料將成為研究開發(fā)的焦點(diǎn)，材料種類、形態(tài)將得到進(jìn)一步拓展，價(jià)格下降可期，精度、強(qiáng)度、穩(wěn)定性、安全性也更加有保障。

6. 真正實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化還需時(shí)日

3D打印采用增材制造技術(shù)，是對(duì)以“減材制造”“等材制造”為基礎(chǔ)的傳統(tǒng)制造業(yè)的創(chuàng)新與挑戰(zhàn)，但并不是非此即彼的關(guān)系，而是并存互補(bǔ)的關(guān)系。

從現(xiàn)狀看，當(dāng)前3D打印市場(chǎng)份額十分有限，專業(yè)咨詢機(jī)構(gòu)Wohlers Associates發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，2015年全球3D打印市場(chǎng)規(guī)模為51.65億美元，至2020年將達(dá)到212億美元，而這與數(shù)十萬億美元的制造業(yè)市場(chǎng)相比，還微乎其微。

相比傳統(tǒng)制造，3D打印研發(fā)周期更短、用料更省，在小批量、個(gè)性化定制等方面優(yōu)勢(shì)明顯，但在大規(guī)模生產(chǎn)方面存在著許多不足之處。增材制造雖然不能完全替代減材制造、等材制造，但作為傳統(tǒng)制造技術(shù)的有益補(bǔ)充，3D打印將極大地推動(dòng)制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)。

總體來看，未來3D打印將朝著速度更快、精度更高、性能更優(yōu)、質(zhì)量更可靠的方向發(fā)展，成為一股強(qiáng)大的科技力量。

3D打印眼鏡

在這個(gè)高度追求個(gè)性化的時(shí)代，3D打印產(chǎn)品無疑滿足了消費(fèi)者對(duì)“與眾不同”的渴望。眼鏡，自然也不例外。每個(gè)人的面部特征和個(gè)體需求都不可能完全一樣，以此為基礎(chǔ)制作的3D打印眼鏡，當(dāng)然就是“獨(dú)一無二”的代表。

雖然從設(shè)備、原材料、工作原理、技術(shù)特征、制作流程等方面來看，3D打印眼鏡和其他消費(fèi)類3D打印產(chǎn)品并沒有太大的區(qū)別，但在實(shí)際應(yīng)用方面，卻相對(duì)慢了一步。而且出于成本等方面的考慮，目前成品仍以非金屬類眼鏡為主。

大概在2011年6月，澳洲的Vert Design公司發(fā)布了他們的第一款3D打印眼鏡。10月，美國德州一家名為Make Eyewear的公司推出了在線3D打印眼鏡定制服務(wù)，包括14種款式設(shè)計(jì)和虛擬試戴功能；此外，顧客還可以按照自己的喜好另行定制所需的鏡款。相比之下，The Sun Cutter Project的做法更為環(huán)保：利用太陽能驅(qū)動(dòng)3D打印機(jī)來制作眼鏡。

與此同時(shí)，來自澳洲的Beehive公司也在眾籌網(wǎng)站Kickstarter上推出了3D打印眼鏡，消費(fèi)者可以通過公司提供的模板逐步定制自己喜歡的3D打印眼鏡。另一家名為Colors of Birch的公司也大張旗鼓地發(fā)布了3D打印眼鏡——與競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手不同的是，Colors of Birch的產(chǎn)品沒有走復(fù)古路線，而是選擇了更為復(fù)雜、時(shí)髦的設(shè)計(jì)。

Colors of Birch的3D打印眼鏡

3D打印“織錦”眼鏡

OYOglasses的Michael Righi

2012年1月，設(shè)計(jì)師Chloe McCormick和Nicholas O’Donnell-Hoare合作打造了一款造型別致的3D打印眼鏡：佩戴者可以在眼鏡上“編織”或“縫上”自己喜歡的顏色。舊金山OYOglasses（Own Your Own Glasses）公司的創(chuàng)立者M(jìn)ichael Righi（也是一名軟件工程師）進(jìn)一步改進(jìn)了軟件設(shè)計(jì)，讓顧客能清楚地看到自己面部的三維立體模型，從而能對(duì)眼鏡進(jìn)行更精細(xì)的微調(diào)，提供更為舒適的佩戴體驗(yàn)。

Protos的3D打印眼鏡

在Protos Eyewear，據(jù)公司創(chuàng)始人兼主設(shè)計(jì)師John Mauriello介紹，想要定制眼鏡的用戶需要發(fā)送兩張面部照片到Protos，然后Protos的算法會(huì)根據(jù)照片來調(diào)整眼鏡的設(shè)計(jì)，之后再發(fā)送到3D打印機(jī)上打印出來。Mauriello表示他們的算法可以快速地調(diào)整3D模型，從而在提升靈活性的同時(shí)減少生產(chǎn)時(shí)間。最初公司只提供3款設(shè)計(jì)，價(jià)格在190美元左右?，F(xiàn)在用戶可以定購一個(gè)鏡框模板，然后再根據(jù)個(gè)人面部進(jìn)行調(diào)整，或是從零開始設(shè)計(jì)一副自己的眼鏡；兩者的價(jià)格分別為399和549美元（均不包括鏡片）。不過，由于該公司的首席執(zhí)行官James Peo是一名認(rèn)證的眼科醫(yī)生，使得Protos也可以銷售處方鏡片。

Shapeways

Shapeways是一家3D打印公司，于2007年創(chuàng)立于荷蘭，是由飛利浦等電子行業(yè)巨頭孵化的。它擁有一家像Etsy.com那樣的網(wǎng)絡(luò)市場(chǎng)，上面有13500多家線上商店。顧客首先在Shapeways的網(wǎng)絡(luò)市場(chǎng)里搜索一樣物品（例如眼鏡），找到一個(gè)感興趣的設(shè)計(jì)方案，選擇他們喜歡的材料，然后，顧客的需求就被發(fā)送到Shapeways工廠的員工那里，員工會(huì)確定它是否具有可行性。然后3D打印機(jī)就開工了。Shapeways公司并不研發(fā)自己的3D打印技術(shù)，而是把它轉(zhuǎn)化成一門面向消費(fèi)者的生意。它先把產(chǎn)品打印出來，然后檢查瑕疵、上色、拋光，最后把貨物發(fā)給客戶。Shapeways工廠使用的是一套叫做“激光燒結(jié)”的工序，每個(gè)物品都是一層一層地熔凝在一起。打印材料最初是粉末狀的，經(jīng)激光掃描后，它會(huì)凝固成一個(gè)材料層，最后一層一層地堆疊成最終產(chǎn)品。

Luxexcel的3D打印眼鏡

2013年，荷蘭的Luxexcel公司為荷蘭國王Willem Alexander 和王后Maxima制作了一款特別的3D打印眼鏡：不僅鏡框是3D打印制品，連鏡片也是3D打印完成。利用 Printoptical? Technology技術(shù)，Luxexcel可以通過一個(gè)打印作業(yè)一次性完成鏡架和光滑的功能性鏡片的3D打印工作。從技術(shù)層面來看，Luxexcel的創(chuàng)新之舉無疑大大推動(dòng)了3D打印業(yè)和光學(xué)鏡片制造業(yè)的發(fā)展。

Biz Eyes

黃澤源

2015年，伊朗建筑設(shè)計(jì)師Nasim Sehat推出了一套名為Biz Eyes的3D打印可拆式變裝眼鏡：以一副牢固的透明樹脂鏡架為造型的基礎(chǔ)，可將一系列精美而富有創(chuàng)意的3D打印鏡架套件裝到基礎(chǔ)鏡架上；在鎖式連桿的幫助下，只需輕輕將其轉(zhuǎn)動(dòng)25度，就可以輕松切換各種新造型，既時(shí)尚又美觀。而且，這種眼鏡還能自由組合，隨意更換，體現(xiàn)出別樣的動(dòng)感風(fēng)情。

同年，香港工程師黃澤源辭職創(chuàng)立ITUM產(chǎn)品設(shè)計(jì)公司和3D打印眼鏡品牌MONO。據(jù)他介紹，MONO可根據(jù)顧客的臉型、鼻梁、眼距、耳形等面部特征來打造個(gè)人化的眼鏡，定價(jià)近千元。不過，品牌創(chuàng)立初期由于成本有限，MONO暫僅針對(duì)臉型寬度、鼻托高度和鏡腿長短，分出大、中、小3種尺寸，未來不排除會(huì)推出個(gè)人訂制式產(chǎn)品。

相比普通眼鏡至少需要11個(gè)零件組成，黃澤源設(shè)計(jì)的3D打印眼鏡一體成型，可任意扭曲，并采用塑膠碳纖維材料，降低破損風(fēng)險(xiǎn)；在重量上，也較普通眼鏡輕至少一半。值得一提的是，該款眼鏡還可自行更換鏡片，非常實(shí)用。

時(shí)間到了2017年，3D打印技術(shù)更為成熟和商業(yè)化，對(duì)3D打印眼鏡感興趣的商家和品牌也越來越多。年初的時(shí)候，法國眼鏡商Optique du Ferrain對(duì)外發(fā)布消息，稱其已經(jīng)與Glass'yourself（一家基于Mouvaux的3D打印眼鏡公司）達(dá)成合作，提供定制3D打印眼鏡服務(wù)。

在Optique du Ferrain，訂購3D打印框架的過程如下：

首先，公司使用尺子、鼻鏡和頭部測(cè)量儀等測(cè)量工具來計(jì)算并記錄客戶面部的確切尺寸。然后，客戶在公司提供的7種顏色（綠色、棕色、紅色、紫色、藍(lán)色、灰色和黑色）和20種不同的框架樣式中做出選擇，并生成一份獨(dú)特的定制訂單。該訂單隨之會(huì)發(fā)送到激光燒結(jié)3D打印機(jī)，其中框架的原型在5天內(nèi)完成。一旦原型被確認(rèn)，最終的3D打印原型將被發(fā)送回眼鏡商，并用于最終的鏡片裝配程序。在原型階段之后，客戶可以在1個(gè)月內(nèi)得到定制的3D打印眼鏡。

Optique du Ferrain提供的3D眼鏡的框架本身是由PA制作的，這是一種適合3D打印的輕質(zhì)熱塑性材料，可以輕松地維護(hù)和固定，因?yàn)樾碌牟考梢灾匦麓蛴『桶惭b。為了使維護(hù)更容易，每副3D打印鏡框都帶有可追溯卡。根據(jù)Glass'yourself網(wǎng)站，這些框架的零件大約需要30個(gè)小時(shí)的時(shí)間打印，然后用手對(duì)組件進(jìn)行著色和組裝。

Optique du Ferrain的3D眼鏡

到目前為止，Optique du Ferrain是第一個(gè)與Glass'yourself合作的眼鏡商，但創(chuàng)業(yè)公司正在尋找更多的獨(dú)立眼鏡商合作。在Glass'yourself網(wǎng)站上，3D打印的鏡架銷售價(jià)約為249歐元。

其實(shí)，早期利用3D打印技術(shù)制作眼鏡產(chǎn)品的公司和設(shè)計(jì)師大多都不是所謂的專業(yè)眼鏡人，他們?cè)谔峁┒ㄖ?D打印眼鏡的同時(shí)，大多也提供飾品等其他3D打印產(chǎn)品，例如意大利的.bijouets，旗下的3D打印眼鏡品牌叫Cambiami，今年也參加了米蘭展（MIDO 2017）。相比之下，來自英國倫敦的Forma Eyewear Ltd更為專注3D打印眼鏡。利用精準(zhǔn)的面部掃描技術(shù)，F(xiàn)orma的3D打印眼鏡在面部適配舒適度上可謂更上一層樓。

Cambiami在MIDO 2017上的展臺(tái)

Monoqool的NXT系列

除了上述這些公司和品牌，還有許許多多的人已經(jīng)或正在準(zhǔn)備投身3D打印眼鏡產(chǎn)業(yè)。不過，從眼鏡人的角度來看，要說真正在3D打印眼鏡領(lǐng)域擁有大眾認(rèn)可的專業(yè)表現(xiàn)和商業(yè)成就，就不得不提來自丹麥哥本哈根的Monoqool。

經(jīng)過多年的發(fā)展，Monoqool已建立了包括太陽鏡和光學(xué)架在內(nèi)的成熟產(chǎn)品線，推出了多個(gè)3D打印眼鏡系列，其產(chǎn)品除了擁有輕薄、無螺絲、無焊接、易調(diào)節(jié)等大家熟知的3D打印眼鏡的優(yōu)點(diǎn)外，還以極具現(xiàn)代感的時(shí)尚設(shè)計(jì)而著稱；在保證佩戴舒適度的同時(shí)，展現(xiàn)出了技高一籌的美學(xué)標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)用價(jià)值。

在Monoqool，3D打印眼鏡的制作過程大致有6個(gè)步驟：1.電腦將數(shù)據(jù)文件發(fā)送給3D打印設(shè)備；2.在24小時(shí)內(nèi)完成3D打??；3.通過激光對(duì)眼鏡進(jìn)行逐層固化（每層只有0.1mm厚）；4.對(duì)包裹在特殊粉末中的眼鏡（200副一次）進(jìn)行緊壓處理；5.上色；6.完成最后裝配。

Monoqool曾經(jīng)獲得紅點(diǎn)設(shè)計(jì)大獎(jiǎng)的NXT系列，前框采用高分子聚合物材料，配以專利的螺旋形鉸鏈，整副眼鏡無任何螺絲、螺栓或焊點(diǎn)，僅重5克，絕對(duì)算得上當(dāng)時(shí)3D打印眼鏡的巔峰之作。之后推出的SLIDER系列，更是以4克的重量創(chuàng)造了3D打印眼鏡極致輕薄的新高度。

據(jù)說去年Monoqool還引進(jìn)了Fuel 3D 公司制作的一套專為眼鏡零售店打造的3D 掃描設(shè)備。采用尖端的人臉識(shí)別技術(shù)，該智能鏡子掃描儀能在0.1秒內(nèi)捕獲人體面部三維數(shù)據(jù)，包括瞳距、鼻梁寬度、面部寬度和長度等。此外，該智能掃描鏡也能上傳眼鏡零售店內(nèi)的框架模型，讓客戶在鏡子上就可以看到店內(nèi)所有的眼鏡框架，還可以進(jìn)行虛擬搭配，在鏡子上就能看到不同款式鏡架的佩戴效果，給客戶帶來更好的配鏡體驗(yàn)。

Yuniku

不過，和大多數(shù)的3D打印眼鏡公司或品牌一樣，Monoqool自己并不負(fù)責(zé)鏡片的生產(chǎn)。而要說到眼鏡領(lǐng)域采用3D打印技術(shù)提供系統(tǒng)化的服務(wù)，Yuniku無疑算得上是其中的先驅(qū)。2016年，Materialise公司、HOYA Vision Care公司和Hoet Design Studio設(shè)計(jì)工作室聯(lián)合宣布推出世界首個(gè)3D定制眼鏡視覺體驗(yàn)系統(tǒng)Yuniku。

傳統(tǒng)眼鏡產(chǎn)品的設(shè)計(jì)并不能保證最佳的鏡片性能，因?yàn)檠坨R商為鏡片定位時(shí)，受到消費(fèi)者所選鏡框的限制。為了解決這一問題，Materialise公司和HOYA公司共同打造了定制化的3D掃描儀和軟件平臺(tái)，運(yùn)用精密的端到端數(shù)字化供應(yīng)鏈系統(tǒng)，該平臺(tái)直接連接至Materialise經(jīng)認(rèn)證的增材制造工廠。使用3D掃描、參數(shù)設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)以及3D打印技術(shù)，Yuniku平臺(tái)能夠整體依照佩戴者的臉型、功能需求以及視覺要求來對(duì)鏡片和鏡框進(jìn)行設(shè)計(jì)和定位，從而實(shí)現(xiàn)光學(xué)鏡片和鏡框的完美契合，為佩戴者提供前所未有的視覺體驗(yàn)和舒適度，打造更具個(gè)性化的風(fēng)格。

Yuniku系統(tǒng)的體驗(yàn)流程從消費(fèi)者面部特征的掃描捕捉開始（通過安裝在眼鏡店里的Yuniku 3D掃描系統(tǒng)），然后對(duì)佩戴者視覺需求做一個(gè)簡短調(diào)查。HOYA公司設(shè)計(jì)的軟件可以使用消費(fèi)者面部和視覺資料來決定最符合佩戴者實(shí)際情況的鏡片位置，隨后與Materialise的軟件進(jìn)行對(duì)接；Materialise的軟件可根據(jù)佩戴者獨(dú)特的面部特征定制鏡框，鏡框的設(shè)計(jì)、顏色以及細(xì)節(jié)均可以調(diào)節(jié)，從而滿足消費(fèi)者的個(gè)性化需求；整合后的軟件解決方案可確保最佳的鏡片位置和佩戴舒適度。此外，系統(tǒng)還能夠生成消費(fèi)者佩戴新鏡框的虛擬圖片，確保消費(fèi)者對(duì)最終佩戴效果百分百滿意。

“當(dāng)3D打印遇見好的應(yīng)用案例和合適的合作伙伴，它便擁有了可以顛覆整個(gè)行業(yè)的潛力。對(duì)于終端消費(fèi)者而言，Yuniku系統(tǒng)的使用意味著他們可以獲得真正符合個(gè)人獨(dú)特視覺、舒適度以及審美需求的定制化眼鏡產(chǎn)品?！盡aterialise公司可穿戴產(chǎn)品全球商業(yè)戰(zhàn)略主管Alireza Parandian表示。

雖然由于材料和成本等方面的限制，3D打印眼鏡要像傳統(tǒng)的眼鏡產(chǎn)品一樣走入千家萬戶仍需一定的時(shí)日。不過，在這個(gè)高度個(gè)性化、定制化的時(shí)代，越來越多的東西都可以通過3D打印的方式被貼上“便捷”“專屬”的標(biāo)簽，讓每一個(gè)消費(fèi)者都有機(jī)會(huì)成為獨(dú)一無二的那個(gè)TA。也許，明天的明天，我們甚至可以定制一份3D打印的愛情……