作者：杨晓哲
出版社：电子工业出版社
格式: AZW3, DOCX, EPUB, MOBI, PDF, TXT
小比特的三维打印历险记试读：
文前插图
这是一个再平常不过的夜晚，五光十色的霓虹灯照亮了所有的一切。小比特躺在家里的床上，正准备睡觉。他突然想到还有一份三维打印的作业没发给老师。可是，家里这台老式的台式电脑一开机就“嗡嗡”响。
15分钟过去了，才进入到桌面。糟糕！网络怎么一直连接不上。小比特急得直跺脚，心想：要不我把网线拔了再试试?
小比特拔掉网线，就在这个时候，他突然感到天旋地转，站都站不稳。“这是怎么了?”一瞬间，眼前一黑，小比特随手抓住了桌面上的三维打印机，大叫一声，掉入了一个不知名的世界。第一章遇见小原子回忆的漩涡
醒来的时候，小比特发现自己来到了另一个世界，又好像是在一个很大很大的盒子里。小比特望不见这个世界的尽头。他环顾四周，上下左右都是白色的。“这是哪里啊?”小比特惊慌地打量着周遭。
小比特发现，他随身携带着的唯一一件东西就是掉下来的时候紧紧抓住的三维打印机。小比特不知道该怎么办。他觉得好孤单，好害怕。“我怎么会在这里呢?”
在这里，小比特静静地看着身旁的三维打印机。在这个孤单空荡的世界里，三维打印机成为了唯一勾起小比特无限思绪的物体。小比特想起了曾经的课堂上，老师对三维打印机的描述。
还记得几周前，老师一只手捧着一个正方形的盒子，另一只手端着一个普普通通的水杯走进了教室。同学们好奇地盯着正方形的盒子，猜想着盒子里面到底是什么好东西。
老师却非常冷静地让大家传递那个再普通不过的水杯。等大家都看过那个水杯，上课铃声响了。
老师抛出了一个出乎意料的问题：“大家知道，刚才你们看到的那个水杯是怎么生产出来的吗?”同学们七嘴八舌，各自说着全然不同的解答。有的同学说：“这个水杯是从工厂里生产出来的。”有的同学说：“这是工人叔叔打磨出来的。”也有的同学说：“这需要通过机器加工，才能够生产出这样的杯子。”
正当同学们争论不休的时候，老师将食指竖起，放在嘴唇上，用这样一个微妙的手势提醒全班同学安静下来。老师说道：“目前，大部分的杯子都是从工厂里生产出来的。生产的过程需要先制造模具，而后根据模具在流水线上加工生产。”同学们问道：“什么是模具呢?”老师停顿了一下，解答道：“模具是用来成型物品的工具。这种工具由各种零件构成，不同的模具由不同的零件构成。它主要通过所成型材料物理状态的改变来实现物品外形的加工，素有“工业之母”的称号。”“哦，原来是这样。有了模具就可以了。”“有了模具还不够，大部分的产品都需要在流水线上加工。流水线上需要有许多的工人，这些工人每天都需要重复上千次一模一样的操作。”“原来一个普通的杯子需要这么复杂的流程。”很多同学感慨道。
工厂生产水杯流程：
1.要做出水杯的模具（模具是用来成型物品的工具。这种工具由各种零件构成，不同的模具由不同的零件构成。它主要通过所成型材料物理状态的改变来实现物品外形的加工，素有“工业之母”的称号）。先要制作出杯子的模具
2.根据做出的模具，在流水线上生产加工。流水线上需要有许多的工人，这些工人每天都需要重复上千次一模一样的操作。制造出水杯
3.经过后期微加工形成我们所熟悉的水杯。
就在这个时候，小比特记得特别清楚。老师突然话锋一转，“大家知道吗?过去这么复杂的生产流程，现在只需要老师装在这个小盒子里的设备就可以把杯子生产出来了！”
同学们半信半疑，很多同学小声地嘀咕道“不是要在工厂里才能生产出来吗?”“不是需要模具吗?”“不是还要有流水线和工人吗?”“对啊，为什么只要这个小盒子里的设备就可以了?”同学们的内心充满了各种各样的疑惑，小比特也不例外。
正当同学们瞪大了眼睛的时候，老师掀开了那个神秘的纸盒，三维打印机呈现在所有人面前！“哇，哇，哇！”“这就是三维打印机，通常也称为3D打印机，这台小机器可以直接把杯子“打印”出来！不需要模具，不需要生产流水线，不需要流水线上的工人！”桌面型三维打印机“那它是如何做到的呢?”“只需要在电脑上将三维打印的三维模型设计好。而后连接上三维打印机，就可以把杯子制造出来了！”老师娓娓道来。“真的吗?”同学们半信半疑地望着老师。“老师来演示一下。”同学们盯着老师的一举一动。老师先是在电脑上绘制了一个简单的三维模型，看上去像一个杯子。而后，老师将三维模型保存到了U盘里，又将U盘插入了三维打印机。启动三维打印机，打印机就开始工作了。三维打印机打印水杯过程图
打印机的喷头先是停顿了一会儿，教室里安静极了。听见了打印机轻微地读盘声响。“嘀！”一声响后，打印机的喷头上开始吐出丝状的物体。就这样，连续不断地吐出丝来，这些丝状物体在高温喷头的作用下，融化成粘稠的液体状，喷出后又迅速凝固成固体。打印就这样一层层地往上叠加。
扫一扫
观看桌面级三维打印机的打印过程三维打印机工作打印示意图注：PLA聚乳酸是一种新型的生物降解材料，使用可再生的植物资源（如玉米）所提炼出的淀粉原料制成。它相比ABS材料更环保。ABS树脂是五大合成树脂之一，其抗冲击性、耐热性、耐低温性、耐化学药品性及电气性能优良，还具有易加工、制品尺寸稳定、表面光泽性好等特点，容易涂装、着色，还可以进行表面喷镀金属、电镀、焊接、热压和粘接等二次加工，广泛应用于机械、汽车、电子电器、仪器仪表、纺织和建筑等工业领域，是一种用途极广的热塑性工程塑料。
老师说道：“像这样一个小杯子，打印需要两个小时。”
小比特静静地望着讲台上的三维打印机。这是他第一次遇见三维打印机，第一次看着三维打印机神奇地创造物体。小比特多想有一天也能够和这台神秘的三维打印机一起创造各种各样的事物。
扫一扫
观看水杯的建模过程遇见小原子“嘀！嘀！嘀！”
三声熟悉的响声将小比特的思绪拉了回来。回忆戛然而止，原来是小比特不小心按到了三维打印机的按钮。打印机开启了！“你好，小比特！”
小比特觉得好奇怪，怎么会有人叫他呢?“小比特，是我。”
小比特环顾四周，除了三维打印机，什么也没有。“我就是三维打印机。我的名字叫小原子。”
小比特瞪大了眼睛，盯着三维打印机，“你怎么会说话了呢?”
小原子说道：“我也不清楚。我们来到了这里，我就突然会说话了。”“真是奇怪！小原子，你知道这是哪里吗?”“我也不知道，我们是一起掉下来的。”
小比特长叹一声，不知如何是好。小原子试图安慰小比特：“不要担心，我们一定会想到办法的。看，我变一个东西给你！”
小原子自己执行了U盘里的三维模型，开启了打印模式。小比特看着小原子卖力地进行打印，仔细地观察着他的每一个动作。
小原子一边打印一边介绍起了自己的打印过程。“当我有了一个设计好的三维模型后，我就可以进行打印了。在我的肚兜里有成捆的材料。材料一般都是一卷一卷的。当我要打印的时候，把材料抽取出来，放入我的高温喷头里。在高温喷头旁边有我的核心芯片，会读取打印的三维模型，高温喷头会按照虚拟的三维模型进行打印。材料经过220°到280°之间的高温融化后，就会像做蛋糕时挤奶油一样，一点一点地流出来。打印整个模型需要一层层地累积。用不了多久，东西就会被打印出来了。”“看，打印好了！这是一个杯子！”小原子兴奋地将打印好的东西送给小比特。小比特开心地笑了。“谢谢你，小原子。可是，为什么还是杯子呢?你能打印其他东西吗?”“当然可以。可是我的U盘里只有杯子的模型。我能打印出什么，取决于你的设计！”小原子向小比特讲诉着这样一个彼此关系的事实。小原子的兄弟姐妹们
小比特自责到：“都怪我平时不认真，到现在也只设计了几个杯子。”
正当小比特自责的时候，小比特的肚子“咕咕”响。“小原子，我饿了。你能不能打印一个饼干给我吃呢?”“饼干！我肚兜里没有这种材质的原料，我很难打印出来。我的兄弟姐妹们可以。”
小比特觉得奇怪，小原子还有兄弟姐妹们。“那当然。我有很多兄弟姐妹。他们各不相同。我只是桌面级三维打印机中的其中一种。还有工业级三维打印机、医学及军用级三维打印机。这几年，我的兄弟姐妹们在各行各业都有。”
小比特兴趣盎然地听着小原子的介绍。“有一款桌面级三维打印机，它用的材料就是蛋糕所需的各种材料。这款三维打印机就可以打印出各种各样的点心糕点。”“有一款工业级三维打印机，它采用的是金属粉末的材料。这款三维打印机的体积比我大多了，有一台冰箱那么大。这款打印机可以打印出金属材质的扳手。不需要组装就可以直接使用了。”“还有一款超大的三维打印机，它就像坦克那么大。”“坦克那么大！”小比特惊叹道。“这款三维打印机可以用于打印房子。在一个月内就可以造好一座漂亮的房子。这款三维打印机还在不断升级。”
小比特惊呆了。“哇！小原子，原来你的兄弟姐妹们这么厉害啊！可以打印出如此多与众不同的事物！”
糕点三维打印机的工作方式也是通过融化材料，然后用沉积的方式打印。当然打印的糕点也是需要通过3D建模后输入机器才能够进行打印。
工业级三维打印机，使用的材料是金属粉末，打印出来的扳手不需要组装，可以直接使用。
扫一扫
观看工业级三维打印机打印扳手过程
三维打印机打印出的房屋，材料是一些建筑垃圾，既降低了建筑成本，还能减少对环境的破坏。
扫一扫
观看视频介绍
小原子听到了这样的夸奖，兴奋极了。继续说道：“对了，还有一款，在一个秘密的实验室里，我也没有见过。它可以打印出人体器官。在两年前，通过提取病人身上的细胞进行培植后作为打印原料，为该病人打印了量身定制的肾脏。并且成功地让病人用上了这个三维打印的肾脏，恢复了健康。”“真是无所不能！”小比特感叹道。“是的，三维打印机在医学上应用得很早。可以打印手臂的关节，可以打印下巴的骨骼，可以打印颅盖骨的部分结构。当有人因为车祸或者其他意外导致损坏了身体的某个部位时，就可以通过三维打印机打印出具体的部位，让人恢复健康。”
一位83岁的老人由于患有慢性的骨头感染，因此换上了由三维打印机“打印”出来的下颚骨，这是世界上首位使用三维打印产品做人体骨骼的案例。
三维打印正在被牙医普通采用。
用三维打印机打印的鼻子，拥有生物组织结构，比如关节软骨等。用三维打印机打印出的人体器官——肾脏
扫一扫
观看视频介绍
三维打印正在进入食品、建筑、航天航空、珠宝、医学等各行各业。三维打印的世界是一个充满着无限可能的世界，一个属于未知，属于创造性的世界。
三维打印机打印的“魔法手臂”，让一些特殊的人群能自由地玩耍、拥抱。
试读结束[说明：试读内容隐藏了图片]