3D列印专题(三)-从3D列印手枪,看美国政府拨款补助3D列印与层叠製造技术创新

  • 编辑时间: 2019-07-06
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最近因为美国那边有人用 3D 印表机製作拥有杀伤性的手枪,而使得 3D 列印上了新闻版面。而在 3D 手枪抢佔版面前,美国总统欧巴马宣布要拨出经费补助研究 3D 列印,形容 3D 列印技术将「革命性的改变製作任何东西的方式」。

塑胶手枪试射引起的恐慌

对政府管制手段反感的 Defense Distributed,近日自行用 3D 列印方式製造手枪「解放者」(Liberator),并被富比士採访并拍摄试射画面。手枪设计图开放下载,两天内累计上万次下载数。Defense Distributed 创办人柯蒂.威尔林 (Cody Wilson) 表示,希望用 3D 列印的手枪,显示政府难以落实枪枝管制。虽然后来美国政府下达禁令,档案被移除,Defense Distributed 介绍手枪的影片被移除,手枪设计图已经以 bittorrent 方式自由流传,难以计算实际下载数量。

3d-print-gun图片来源:富比士

任何新技术都有可能被运用在不好的用途,所以重点是人心,而不是技术。以前网路不发达的时代我们可以从图书馆取得的书籍中找到调配王水,製作网球大小的炸弹,而且其实在家就可以做了。但我们只会猎奇式的翻一翻这些书而已,几乎不会实际组装製作。现在网路发达,取得手段更方便且快速。Defense Distributed 刻意在设计图中加入一块铁,避免违反 Undetectable Firearms Act of 1988,另一方面也是提醒 3D 列印将对社会造成的充击,以及跟不上时代的法令。

当每样物品都能自由的複製,因物品的稀有性而造成权力、财富分配,将受到挑战。收集设计蓝图的网站 Thingiverse 甚至禁止用户上传武器设计等内容。难以抵挡。当武器能自由的由一般人製造,武器生产商利益受到损害,往往看到代表武器製造商利益的游说团体诉说塑胶枪败坏治安,应于管制甚至禁止,其实骨子里是妨碍到武器製造商原先寡占的利益。一旦人人可製作手枪等武器,大家都不向武器製造商买武器,就不再是唯一的散布者。

By ben_onthemove ([1]) [CC-BY-2.0], via Wikimedia Commons

美国振兴製造业方案包括发展 3D 列印技术

美国总统欧巴马在二月的国情谘文公布 100 亿美元的振兴製造业方案。其中包括给国防、能源、贸易、NASA以及国家科学基金会五个机构共 2 亿美元用竞赛的方式,选出这五个机构中旗下的单位,出线的提案给于经费补助,希望能强化国防实力,以及振兴美国疲弱的製造业。 选出的机构会成为区域的创新中心,与学校、业界合作。这 2 亿元包括三个领域:数位製造与设计革新,轻量化以及现代金属加工,新一代电力电械器具。其中在轻量化以及现代金属加工这一块,包括加速风力机械、医疗设施、引擎,还有装甲战斗车辆的市场扩张。

欧巴马在国情谘文提到的国家叠层製造技术创新研究所 (National Additive Manufacturing Innovation Institute, NAMI),早就在 2012 年 8 月就设立了,地点位于俄亥俄州 Youngstown,并且由国家製造和机械中心 National Center for Defense Manufacturing and Machining(NCDMM) 负责管理。叠层製造技术其实就是指 3D 列印技术,只是比较学术性的讲法。联邦政府给了 3 千万,由製造业、大学、社区大学组成的民间联盟则给了 4 千万美元。除了革新製造业,带回流落海外的製造业外,这项方案还希望能在国防实力继续维持领先地位。美国历史上花在国防研发的支出不大会节省,大笔大笔的经费花下去,可以预期总会有几项研发出来的技术,能让民间运用。

NAMI

图片来源:cnet,原始来源:Flickr/NCDMM News

快速製造下的快速破解-列印钥匙

经由3D列印技术,原先传统开锁技术需要一段时间才能打开上锁的机关,现在靠 3D 印表机很快就能打出塑胶钥匙,打破原先锁以及钥匙的保护/破坏平衡。以往要开锁还是複製另一把一模一样的钥匙得花上不少时间,如今用 3D 列印很快就能做出来。

手铐以及手铐的钥匙往往只有公信力单位像是警政单位能取得,习惯上大家都有一样的钥匙,能打开所有的手铐,让一位警察铐上,另一位能解开。如果不幸其中一把钥匙被有心人取得,那就能打开所有警察上锁的手铐。目前塑胶製的钥匙仍有些问题,像是不够坚硬,无法对抗锁里的弹簧强度。虽然拥有高价值目标的单位并不会在意採用价格高昂的保护方法,窃贼本来就想偷高价值目标,不会因为製作钥匙的成本大降而改变心意。

3d-print-key图片来源:富比士

台湾概况

台湾的 3D 印表机风气最早由开源社群带进来的,在开源研讨会如 COSCUP 中常常看到 3D 印表机的身影。近一两年则由威盛电子、玉山创投、Baustein Central 等组织,配合科技媒体,开始在台湾大力推动 3D 列印。3D 列印是很好玩的概念,能以低成本的方式客製化产品。对比传统製作方式,也有不少问题,像是无法确保每次列印最终产品的品质均一。台湾目前状况就是代理商想多卖机器,但买了机器的人通常没有可行的商业模式,也许有部分想创业圆梦的人,想靠 3D 印表机接案製作各式各样客製化产品,买去了部分机器。

展望与挑战

虽 然 3D 列印有省料,快速製作,可客製化的优点,但连续生产情形下,即使相关变因都搞清础,也不保证每次製作相同的产品,比方说同一台机器,不同天生产的物品状况 不同,或者是不同台生产同样物品竟会不一样。另外目前适合 3D 列印的原料少,仅有少数塑料、金属材料适用。

但这不表示 3D 列印只是一时的潮流,像是原先美国版 Wired 杂誌总编辑的 Chris Anderson 就辞去原先职务, 担任 3D Robotics 执行长,他的新书《Makers: the New Industrial Revolution》也在极力推崇 3D 列印将成为未来的主流。长期来看,要看技术能进展到什幺程度,现今代理商还有设计师主导的台湾 3D 列印风潮可能只会吹一下子,那就要看美国的振兴製造业预算中花在 3D 列印的部分,能不能烧出什幺有用的技术。以军事目的发展的技术花钱不手软,而且像是网际网路起初是军事目的开始研究,美国要鼓励製造业创新适必花许多钱研发技术,想必会有不少可拿来商用的技术,就看看是不是 3D 列印领域是否有突破的技术出现了。

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封面图片来源:gizmag