一、概述

你首次 3D打印机这一术语时 ，你可能不会想得太多。如果你像我一样，你就会认为它是能够以 3D格式打印文件的打印机 。你可能认为他们正在讨论弹出式广告，就像有些假日卡或儿童书 ? 但是，当新闻报道德克萨斯州的一位男子用塑料打印出来一把塑料手枪并且确实打出真实的子弹的时候，你就应该注意了。

虽然 3D打印已出来 30年 以上 (3D打印机 由查克 ·赫尔发明)，但是只是在最近数年才引起媒体及制造商的关注。看似一夜成名不仅来自德克萨斯州塑料手枪这样的噱头，而且因为此类打印机能够打印不同材料。例如，金属及水泥。只通过塑料丝打印样品的时代一去不复返了，并且 3D产品的恶名正在变弱。

二、减材及增材制造

多数读者都熟悉 CNC (数控)机械加工，或者减材制造，此类制造已出现几十年了。3D打印，或者有些人所称的增材制造，是减材制造的反义词。CNC机械加工与 3D打印具有相似性 ，因为它们都可以采用 CAD软件 ，并且都制造产品和样品。但是，3D打印具有另外的优点，例如更实惠并且需要更少的培训，特别是采用更新的软件。

3D打印机的另外一个优点就是它可以将复杂部件作为单一装置进行打印。CNC机器完成的同样复杂部件必须分开加工，然后进行组装。并且 CNC 工艺会造成大量浪费，而 3D打印没有浪费。

三、颠覆性创新

与以前的颠覆性创新 (例如 ，汽车的批量生产、喷气式发动机、互联网)一样，3D打印过去也存在问题。原来生产的物品只采用塑料，所有它们是易碎的，打印机较慢，并且它们的生产成本比较昂贵。

目前，中等价位的打印机可以通过多种多样柔软材料进行准确打印，包括各种聚合物。更昂贵的类型可以通过各种材料打印优质产品及样品。

难怪 3D打印被称为颠覆性创新 ，因为它将在随后 5年 一10年内引导每个行业前进。实际上，技术正在衡器行业内发出冲击。我询问 3D打印机时，乔纳森·萨博，卡迪纳尔衡器制造有限公司的营销副总经理，回答：“对，我们有一台 3D打印机。它是 MakerBotReplicator，并且我们的工程 师用它制造样品件，作为代表，用以证明它们正在设计中，并且展示这些部件的装配方式。在我们最后生产机械工厂的钢、铝或塑料部件前，3D打印机能够迅速地、容易地产生其理念。”

此创新也正在进入食品加工行业，因为奥利奥公司最近宣布它正在开发 3D 自动售货机，用户可以用这种自动售货机设计自己的饼干。这是称重计量行业的两个实例。在其它领域如医药也有巨大变化，这些领域将 3D打印用于制造骨头 、植入物及皮肤等物品。我相信媒体很快就有许多其它报道。

四、购入 3D打印机适用于工业的 3D打印机 的目前价格从 2900

美元的台式机到 250，000美元的高级打印机，前者可用于打印样品和塑料部件，后者可用于打印金属部件及成品。这些工业级打印机的价格目前还较高，但是不久不会更新便宜，因为许多制造商，例如，通用电气公司 (正在开发 3D打印涡轮，用于其喷气发动机)、波音公司、劳斯莱斯公司、西门子公司及其它公司都在进行工业级打印机的开发。为开发这些 3D打印机投入的费用将最终使它们速度更快，并且对中小型制造商更具有吸引力。

五、3D打印准备就绪

在不久的将来，你会发现衡器制造商采用此技术制造旧衡器的更换件。因为此类部件不再生产，或者很难及时得到。此技术将使你文件下载到 CAD 中并且 在几个小时内打印成品部件，或者对破损部件和／或其类似部件进行三维扫描，然后进行输出。3D打印机还可以用于制造独一无二的部件或塑料外壳，用于独特的定制衡器电子部件。

对于食品加工业的制造商，3D打印机正在用于打印巧克力糖果。比萨饼打印很快就会常见。还对生产夹具进行设计和打印，也可用于机器的混凝土安全墙或平台。

六、巨型 3D打印机 一轮廓工艺

设想一下只用 16小时就完成一台汽车衡的全部基础工程，这能够节约数千美元；不用模具就可以进行水泥灌浆，并且只用几个施工人员就能完成整个工程，这种情况很难实现。根本不是如此在 10年 内，这种假设情况就会变成现实。不仅对汽车衡秤台，而且对料斗、磅房和整个建筑物结构甚至墙壁中的管道工程孔进行制造 (打 印)。在将来 3D打印机将成为建筑行业 的老黄牛。

在将上述情况作为虚构抛弃前，请考虑 3D打印机，南加利福尼亚州大学就在如此进行。从 1994年起，贝罗克 ·科什尼维斯教授 已开发一种技术，通过 3D打印制造常用房屋。他将这种新技术称为轮廓工艺，并且制造了一台大型机器人型 3D打印机用于校园中，这些打印机正在用于打印原尺寸水泥墙 (10，000帕斯卡)，并且正在开发此技术。

科什尼维斯教授确实想帮助无家可归者，并且轮廓工艺就是来自此需求。最初此技术用于向从家里搬迁的人员提供灾难援助，这些人员由于地震、台风、海啸、火灾及战争而离家。但是在此后不久，轮廓工艺就会成为主流，并且有多种用途，用于实现此技术。

我们再回到汽车衡的混凝土基础或地下基坑的实例中，并且看看 “比例增长”型 3D打 印机在此用途中的作用方式。使用轮廓工艺时需要多少劳工并且可以节约费用。

汽车衡在工厂内进行制造，然后运输到现场进行组装。汽车衡分节安装在混凝土基础上。汽车衡可以进行安装前，必须进行多种准备工作，包括挖掘、排水及混凝土。混凝土工程必须准确，以便使汽车衡正确和水平地进行安装。如果汽车衡有秤台，就必须有引道，引道必须进行浇注，并且需要承包商遵守有关长度和角度的特殊准则。采用正常的车道水泥承包商不是最佳方式。实际上，如果你采用没有混凝土浇注经验的承包商进行汽车衡安装，就是在冒险。

除挖掘以外的所有工作都通过轮廓工艺会如何。实际上，具有机器人能力的这种超大型 3D打印机能够准确地制造基础垫层或基坑，作为汽车衡安装的准备。它不仅能够完成基础垫层或基坑，而且能够完成磅房。这会节约多少时间和费用 ?每次安装它就能够节约数万美元。

联系了马特 ·戈达德 ，美国联合衡器公司 (密苏里州韦布市)的副总裁，向他询问了准备汽车衡安装用基础所需的时间。他们正在准备卸载一台新的卡迪纳尔汽车衡用于安装时，我就碰到了他。马特先生回答：“对于地下基坑式汽车衡，安装可能占用两到四周。这取决于天气，因为天气是重要因素。但是，在有好天气和优秀团队的情况下，也需要 10天 ～14天安装控制及混凝土工程。”

我向他简单介绍了轮廓工艺以及轮廓工艺在将来可能影响汽车衡安装方式的情况，他说：“这太好了!第一天就能安装衡器运输到现场和完成基础制作，第二天将衡器安装在基础中，第三天就在衡器上面进行灌浇。汽车衡在 l0天 内就能使用，而无需等待 30天 ～45天。当然，我认为这种技术具有很大的优点。”

我们没有讨论建设磅房，如果不采用预制房，建设磅房就可能需要数月。但是，如果衡器供应商具有 3D轮廓工艺提供的机器人能力，就有机会为客户建设磅房或者任何其它建筑物。

七、未来就是现在

3D打印在过去数年内的跨越令人惊叹。每个学科都已受到影响。在过去两十年中，它从特殊制造过程发展为近 30亿美元的行为。与许多新兴技术一样，3D打印在称重行业中找到了立足点。

衡器行为的早期巨大转变一自动平衡秤、复式杠杆、比例秤杆、称重传感器一都有重量采集转换时的支点。现在我们可以将 3D打印列入此清单 中。