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【中國智能制造網(wǎng) 本站原創(chuàng)】增材制造(3D打印)產(chǎn)業(yè)活力旺盛，一個重要體現(xiàn)就是概念頻頻出新。2.5D，4D，5D……近幾年誕生的新概念讓人不免有些眼暈。它們各有一番怎樣的緣起呢？且讓小編為您梳理這些“頭文字D”，講講它們的誕生故事。
增材制造的“頭文字D”看著眼暈？ 小編為您理一理
眾所周知，增材制造俗稱“3D打印”(3D printing)。這項技術(shù)雖然近年才為大眾所熟知，但它其實已有31歲了。不過，就落地應(yīng)用而言，3D打印尚在初興階段，創(chuàng)新成果層出不窮，連概念都頻頻出新。往往是一個新概念尚未塵埃落定，更新的概念又橫空出世了。
2.5D，4D，5D……短短幾年間，增材制造的“頭文字D”多了起來，有的所指已基本明晰，有的還存在好幾種含義，讓人看著有些眼暈，下面小編就來為您梳理一下。
2.5D打?。簭目ㄎ鳉W的產(chǎn)品中誕生
設(shè)備是技術(shù)的載體，當(dāng)年3D打印從3D印刷機(jī)中走出，如今2.5D打印也是隨著一款設(shè)備的問世而誕生。
2016年7月，日本電子制造公司卡西歐開發(fā)出可在紙面上形成微小凹凸，從而使噴墨印刷的文字及圖案“浮起來”的2.5D打印機(jī)。該設(shè)備的具體原理是，通過加熱特殊用紙，使其任意部位的厚度膨脹(高可達(dá)2毫米左右)。用卡西歐特制的A3和A4尺寸的2.5D打印紙，僅需幾分鐘即可完成一幅2.5D打印作品。該打印機(jī)的一大用途是打印盲文書籍，此外還可用于商品封裝等。此后，卡西歐繼續(xù)進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，于2017年10月推出新款的2.5D打印機(jī)，已能打印全彩紋理。
簡而言之，2.5D打印是整體2D與局部3D的結(jié)合體。
4D打?。涸从?D打印的故鄉(xiāng)美國
無論是西班牙動畫短片《兔子和鹿》中兩個二維主角穿越到三維空間時的極度興奮，還是我國科幻小說《三體之死神永生》中“藍(lán)色空間”號與“萬有引力”號飛船船員遭遇四維空間時的又喜又怕，這些藝術(shù)作品似乎都在表達(dá)人類對于探索多維空間的濃厚興趣。
既然3D打印已經(jīng)成為現(xiàn)實，那么對加入“時間”維度的4D打印進(jìn)行有意識地研究就是自然而然的了。因此，雖然同源自美國，3D打印是在工作中突然萌生的想法，而4D打印則是校企合作的實驗室產(chǎn)物。
2013年2月25日，在美國加州舉辦的TED 2013大會上，麻省理工學(xué)院自動化實驗室創(chuàng)始人斯凱拉·蒂比茨通過實驗向與會者展示了4D打印技術(shù)，并提出了4D打印概念，標(biāo)志著4D打印誕生。該技術(shù)由麻省理工與3D打印巨頭Stratasys合作研發(fā)，具體而言，是將一種可自動變形的材料放入水中，隨著時間推移，它會按照產(chǎn)品預(yù)先的設(shè)計自動折疊成相應(yīng)形狀。
此后4年間，4D打印技術(shù)在世界多個國家開花結(jié)果，發(fā)展迅猛。美國、中國、瑞士、新加坡、加拿大等皆取得重要建樹。
5D打?。汉x多樣，尚待沉淀
目前，我們還不能給5D打印一個明確的定義，業(yè)界既有的幾種5D打印技術(shù)，其所指差別很大。
較早提出5D打印概念的是我國的盧秉恒院士。他所說的“5D打印”是在4D打印的基礎(chǔ)上增加自生長能力，并認(rèn)為“這就不是增加一維，而是N維了”。他所開展的5D打印研究已在動物身上獲得成功，使一只羊的斷腿在接入用“骨髓泥”打印的支架后，生長出骨細(xì)胞，乃至恢復(fù)了奔跑能力。
另一個5D打印概念來自于建筑領(lǐng)域，是指在3D打印基礎(chǔ)上增加“進(jìn)度”與“成本”二維，用于建筑設(shè)計和施工中的建模，其落地應(yīng)用主要是數(shù)字建模平臺。事實上，這個5D打印概念的主要貢獻(xiàn)不在于空間維度的拓展，而是建筑成本的降低與效率的提高。
此外，還有一種5D打印概念是就打印設(shè)備的打印軸而言的，指的是在3D打印機(jī)X、Y、Z軸之外再增加兩軸，使之具備多平面同時打印的能力，減少對支撐結(jié)構(gòu)的依賴。符合這一概念的打印設(shè)備現(xiàn)已走向市場，反響良好。
究竟哪種概念會成為5D打印的公認(rèn)定義，還有待時間來作答。增材制造新概念頻出的現(xiàn)象，是產(chǎn)業(yè)活力旺盛的側(cè)面體現(xiàn)。或許在不久的將來，我們就會收獲更多的“頭文字D”。
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