Lentis/增材製造
隨著增材製造或3D列印不斷成熟併成為一種可行的方法，檢查去中心化和易於定製製造的社會影響至關重要。就像辦公室印表機逐行噴墨以生成整個影像一樣，3D 列印透過逐層擠出或熔合材料來建立物體。製造介質包括熱塑性塑膠以及各種金屬和合金。3D 列印是小型定製應用的重要工具，為獨立使用者打開了大門，但它也引發了人們對其未來對經濟的影響以及其製造武器的潛力的擔憂。
增材製造出現在 1981 年 Hideo Kodoma 關於透過疊層構建塑膠模型的專利，以及 Chuck Hull 的 1984 年關於類似方法的專利。[1] 更重要的是，Hull 共同開發了無處不在的 立體光刻 (STL) 檔案格式，該格式將計算機生成的模型轉換為標準的表面幾何資訊。 [2] STL 透過沉積少量樹脂來建立疊加層，樹脂被紫外線快速乾燥。此過程使物體堅固且表面光滑，但需要相當長的時間才能完成。
自 3D 列印問世以來，更多構建物體逐層的方法都屬於“增材製造”這個總稱。重要的里程碑包括 Carl Deckard 的 1997 年關於 選擇性雷射燒結 (SLS) 的專利，該專利熔合了粉末狀介質，以及 S. Scott Card 關於 熔融沉積成型 (FDM) 的專利，該專利就像熱熔膠槍一樣沉積熔化的熱塑性塑膠層。 [3] [4] 由於機器的簡單性和介質的相對低成本，後一種方法在當今業餘愛好者使用的小型 3D 印表機中很普遍。
有人認為，增材製造將改變經濟體系，創造第三次工業革命。個人能夠製造原本需要工廠製造的物體的能力，有可能以劇烈的方式改變商品的生產和分配以及經濟。許多人認為，這些變化將影響經濟的各個方面，包括就業、自動化、生產率和生產的去中心化。然而，對於這些轉變的程度存在著不同的觀點。
就業倡導者
一些評論員預測，越來越多的自動化生產方式將減少就業機會。雖然工廠自動化一直是一個持續的趨勢，但 3D 列印提供了一種可能性，可以取代生產更復雜或更少零件和原型的工人。 [5] 除了被機器完全取代之外，工人們還可能被迫爭奪更低的工資。 [6]
生產力倡導者
其他人預測，增材製造將使工人和公司能夠保持競爭力和技術領先。雖然這些倡導者並沒有預測就業機會的復甦，但他們將生產成本的降低列為增材製造的主要益處。 [7]
增材製造已成為快速原型製作的關鍵，並已成為構建小型生產批次或定製元件的有用工具。3D 列印的假肢、藝術品、獨特元件，甚至手術植入物在社交媒體上被展示為這種技術的潛力的證明。行業也在採用 3D 列印進行實驗和原型製作。調查顯示，大約三分之二的製造商使用 3D 列印進行快速原型製作或定製零件。 [8] 這對於創新和試驗新穎或定製設計非常有用，這些設計不需要大規模生產。獨特應用的小型元件只需設計和打印出來，就能為生產者節省時間和資源。應用不僅限於製造商；骨科醫生已經在 3D 列印定製關節植入物，甚至使用 3D 列印模型來理解和視覺化複雜的骨折。 [9] 業餘愛好者和“自己動手”的愛好者也正在利用增材製造來構建他們自己設計的東西的元件，比如藝術品、遙控汽車零件和無人機。雖然 3D 列印的使用在行業和製造商中一直在上升，但個人使用卻非常有限，因為大多數人缺乏 CAD 軟體和技能，更不用說使用 3D 列印的願望了。 [10]
除了 3D 列印提供的快速性和定製化之外，該技術還允許建立使用傳統方法無法生產的複雜設計。無法加工的複雜內部幾何形狀可以透過金屬燒結逐層構建。例如，GE 的新型 LEAP 發動機配備了燃油噴嘴，需要更少的零件，更高的複雜性，從而提高了效率和耐用性，並減少了材料浪費。 [11]
3D 生物列印使用活細胞建立結構，也開闢了許多新的可能性。透過積極構建結構而不是試圖從頭開始培養它們，這種方法有可能實現功能性組織移植和器官移植。生物列印也可以用於建立專門用於藥物和毒理學研究的組織。 [12]
有人推測，隨著個人廣泛使用 3D 印表機，增材製造將導致製造業去中心化。傳統上，個人不具備或沒有意願創造他們需要的物品，而是依賴於工業和自由市場來供應商品。3D 列印讓任何人都能夠製造商品或為自己創造定製元件。這種便利性為普通人開啟的大門，引發了人們對製造業未來的擔憂。有些人推測，消費者將演變成“生產者”或同時生產和創造符合他們特定需求或偏好的產品的消費者，並減少他們使用的工業生產產品。 [13] 技術專家認為，人們將能夠在 2024 年之前以低至幾美分的成本 3D 列印自己的衣服，這可能會對服裝和時尚行業產生負面影響。 [14]。其他人則認為，可以透過生物列印肉類來避免與傳統肉類生產方式相關的環境和道德成本。更詳細地說，據估計，生產 2.2 磅牛肉產生的汙染量與一輛行駛 155 英里的歐洲汽車產生的汙染量相同。生物列印肉類也吸引了對食用傳統肉類有道德疑慮的素食主義者。 [15] 人們也付出了很多努力來 3D 列印生物器官和組織。 [16]
另一方面，有人堅持認為，3D 列印不會得到廣泛使用，也不會取代傳統的製造方法。人們對 3D 列印的期望很容易被過度炒作，許多人並不瞭解列印的眾多限制，包括易用性、產品強度/質量、成本和時間成本。 [17] 已經大規模生產的普通商品不可能用 3D 列印以同樣高的效率生產，僅僅是因為增材製造涉及嚴苛的時間限制。 [18]
3D 列印技術能夠輕鬆複製功能性物體或藝術特徵，引發了人們對專利法和版權法如何保護智慧財產權的擔憂。這類似於 20 世紀 90 年代電子傳輸和音樂盜版所帶來的顛覆性影響。[19] 有人估計，智慧財產權侵權造成的經濟損失高達每年 1000 億美元。[20]
在一個最近的案例中，美國聯邦巡迴上訴法院裁定，美國國際貿易委員會無權監管數字藍圖傳輸，即使這些資訊可能被用於製造一項已獲得專利的產品。 [21] [22] 在未來幾年，法院和監管機構將被要求重新評估專利法對這項新技術的適用性。
責任
[edit | edit source]雖然設計現在可以輕鬆傳播和複製，但由於印表機效能和操作人員技能而產生的質量控制問題，給責任法帶來了新的挑戰。一些人認為，傳統的生產者責任法無法順利地應用於那些不以傳統公司生產產品的方式運作的“微型賣家”。[23] 與個人賣家不同，傳統公司能夠負擔得起廣泛的產品測試和重新設計，以滿足安全標準。隨著 3D 列印技術的普及，監管機構和立法者將被迫在創新和消費者安全之間取得平衡。
武器
[edit | edit source]公共安全和槍支管制倡導者
槍支管制倡導者和執法者擔心，由於設計圖紙和生產技術的易於傳播，3D 列印槍支將無法控制。[24] 解放者 手槍是由釋出開源槍支相關設計的組織 防禦分散式 設計的，完全由 3D 列印部件和一枚釘子製成，能夠發射單發 .380ACP 彈藥。解放者引發了人們對 3D 列印槍支的廣泛擔憂。
國務院試圖透過援引國際武器貿易條例 (ITAR) 立法來限制槍支設計圖紙的傳播，這種立法也曾用於追查 20 世紀 90 年代的密碼技術開發人員。[25]
除了易於獲得，槍支管制倡導者還認為，目前主要由低成本塑膠製成的 3D 列印槍支無法被金屬探測器探測到。[26]
民權支持者和防禦分散式
防禦分散式，這家負責首款 3D 列印手槍的公司，已經與民權支持者合作，為他們的工作辯護。這些倡導者以第一修正案 (言論自由)、第二修正案 (攜帶武器) 和第五修正案 (正當程式) 為基礎，拒絕監管。 [27]
實際考慮
一些觀察人士指出，現代探測器，如雷達成像儀和 X 射線儀，可以輕鬆探測到塑膠槍支。[28] 這些槍支一直是公眾辯論的主題，對使用者來說也很危險。澳大利亞和美國執法機構測試了基本的單發 3D 列印槍支，有時會產生災難性的結果。根據所用塑膠的型別，一些測試樣本在第一發射擊時爆炸。[29]
由於材料限制，目前 3D 列印塑膠武器的耐用性和壽命存在問題。[30] 此外，3D 列印槍支缺乏傳統槍支的許多功能，並且可以使用常見的硬體來製造功能性槍支。[31] Solid Concepts 是唯一一家使用金屬列印完整槍支的公司，他們使用了訓練有素的工程師和昂貴的裝置來製造與傳統方法制造的槍支一樣耐用的槍支。[32]
進一步研究
[edit | edit source]增材製造有望改變和引入生產技術。製造業的去中心化可能會在法律和經濟上帶來顛覆性影響。
未來的工作應該關注 3D 列印技術成熟並得到更廣泛應用後的社會影響。許多能夠生產可用部件的技術成本可能會下降，為使用者提供更多機會。
額外的研究應該幫助法律和監管標準適應新技術。具體來說，研究人員應該努力瞭解智慧財產權和責任的經濟影響。公共安全也必須在權利和實際情況之間取得平衡。
參考文獻
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- ↑ 3DSystems (2014) [2]
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