簡介
英國科學家首先使用電腦進行設計，而後用印表機列印。這種功能齊備的腳踏車名為“Airbike”，採用尼龍材料，是一項引人注目的項目的結晶。其堅固程度與剛鋁材料不相上下，但重量卻減少65%。
尼龍列印腳踏車Airbike可以按照消費者的要求列印，無需進行調整。此外，這款腳踏車也無需進行維修或者裝配。Airbike在布里斯托附近費爾頓的歐洲宇航防務公司(EADS)製造。這種3D列印方式讓使用細小的尼龍、碳增強塑膠或者鈦、不鏽鋼、鋁等金屬粉末製造產品成為一種可能。
科學家使用電腦輔助設計軟體設計Airbike，而後使用裝有粉末狀原材料的印表機列印。電腦軟體將3D設計圖分割成很多2D層，同時使用雷射束熔化粉末狀原材料進行逐層列印。隨著一層被另一層覆蓋，一輛腳踏車最終問世。
尼龍列印腳踏車這種方式使用的原材料只有傳統製造方式的十分之一，大大減少浪費。除了腳踏車外，這項技術也可在航空航天、發動機製造和工程領域得到套用。首席工程師安迪•霍金斯表示：“加層製造擁有非常廣闊的套用前景，是一項可以改變遊戲規則的技術。這項技術的優勢在於，複雜的設計可以在極低成本下成為現實。雷射能夠塑造出你希望的任何形狀。Airbike採用了很多獨特的設計，例如緩衝車座以及輪軸的集成軸承。”
歐洲宇航防務集團英國區執行長羅賓•索斯韋爾表示：“Airbike是英國在革新方面的一個具有幻想色彩的典範。EADS的布里斯托團隊由一些世界級的工程師構成，他們站在技術的最前沿，通過不懈努力推動技術邊界。”
技術
“空氣腳踏車”採用了一種經過革新的3D技術——添加層製造技術。科學家們首先使用電腦輔助設計軟體設計出了“空氣腳踏車”的模型，然後將設計圖紙傳送給一台印表機。印表機使用雷射束將尼龍、塑膠或金屬熔化成粉末，然後逐層疊放熔化的尼龍粉。電腦軟體將三維設計圖分割成很多二維層，讓一層粉末成為列印材料的首層，再在其上覆蓋一層新粉末，這樣逐層疊加，最終“堆出”了這輛腳踏車。
研究人員在監控腳踏車製造過程“空氣腳踏車”的車輪、軸承和車軸等部件均採用添加層製造技術完成，而傳動裝置、踏板和車輪等零部件都是分開製造後組裝在一起的。一體化的結構設計免去了傳統腳踏車所需要的維修或裝配。
利用添加層製造技術製作出來的工業製品，比傳統機械手段製作出來的成品要輕65%，使用的原材料也只有傳統製造方式的1/10，大大減少了浪費。
EADS首席工程師安迪·霍金斯表示：“這種製造方式擁有廣闊的前景，其技術優勢在於，雷射能夠塑造出希望的任何形狀，使複雜的設計能在極低的成本下呈現。”
未來
科學家們表示，添加層製造這種3D列印技術，讓精細的尼龍與碳增強塑膠、鈦、不鏽鋼、鋁等金屬粉末混合製造出既堅韌又輕便的產品，因此可以廣泛套用於航空航天、發動機製造和工程領域。
類似的3D列印技術已經在汽車製造領域有過成功套用的先例。2010年11月，美國和加拿大兩家公司成功研製出全球首輛利用3D列印技術製造的汽車。這輛叫作Urbee的雙座汽車，所有外部組件都是通過大型3D列印設備生產而成。由於3D列印技術不需要設計者進行機械加工，設計細節的修改完全在電腦中操作完成，非常方便。
作為空客的母公司，EADS對添加層製造技術的套用顯然不會滿足於製造腳踏車，據悉，空中客車公司已經準備利用該工藝來研發輕型客機。
科研人員發現，傳統機械工藝生產的飛機零部件，往往要浪費掉95%的原材料，而由於3D列印技術是嚴格按照設計圖來塑造物體外形，可更加精準地製造出完全相同的零部件，同時節省大量原材料。EADS研發小組曾經製造了一支A380飛機的零部件，其重量比原件減輕了一半，但可完全實現原有的功能。
而且，此項技術完全不受技術局限，只要能夠想像出的結構形狀都能製作出來。一些專家認為，這項技術完全可以用於火箭和宇宙空間站的製造，並有可能完全顛覆它們的傳統形象。
