【中關村在線辦公列印頻道原創】3D列印似乎正變得「無所不能」,不論是商用、科研、醫療、食品、服裝還是其他等領域,越來越多的3D列印產品正在試圖改變我們的生活。不可否認,3D列印給我們的生活帶來了便利和好處,但同時也讓我們的生活變得可怕起來,比如,以手槍為代表的各種威脅性武器的出現,讓我們對3D列印未免心生擔憂。
當3D列印槍枝泛濫 你的安全誰來負責?
據英國廣播公司中文網報導,美國俄勒岡州烏姆普誇社區大學10月1日發生槍擊案,州司法部長說,槍擊案造成至少13人死亡,20多人受傷。美國總統歐巴馬當地時間1日晚就此次血腥槍擊案表態,他呼籲美國通過更嚴格的控槍立法,避免槍枝暴力悲劇不斷發生。圖為當地時間10月2日,美國俄勒岡州羅斯堡(Roseburg)槍枝商店。
美國俄勒岡州羅斯堡(Roseburg)槍枝商店(圖源:中新網)
不僅僅這一件事,其實在美國每年都有類似的事件發生,槍擊案的發生似乎成為例行公事。這些事件不禁讓人想起槍枝自由的危害,於是很多人便問,為什麼美國是一個槍枝自由的國度呢?這裡還得從美國的歷史談起。
1776年7月4日,在北美洲十三個殖民地的代表舉行的第二屆大陸會議上,作為人類歷史上最偉大的文獻之一的《獨立宣言》有這樣的明文規定:美國人民有推翻暴政的自由。1791年,美國《權利法案》第二條規定:「……人民持有和攜帶武器的權利不受侵犯。」這讓美國人民有了一項特殊的權利,那就是:人民持有和攜帶武器的權利不受侵犯!
從《獨立宣言》中能夠找到美國「持槍自由」的影子
2012年12月14日,發生在康乃狄克州的校園槍擊事件令人震驚,造成包括20名小學生在內的至少28名師生死亡,但這一慘案奪去的生命還不到美國每年死於槍下人數的1%,因為在美國,每年有30000人死於槍枝暴力!
一系列的事件,讓筆者想起了這些「潛在暴力」的來源——槍枝,除了那些槍店可以購買槍枝以外,如今又多了一條新的途徑——3D列印。
●日本男子因3D列印槍枝而獲刑2年
2014年5月8日,日本警方逮捕了一位名為井村義友(音譯)的28歲青年,原因是井村義友在家中利用3D列印技術製造了數把塑料槍,並向網際網路上傳了相關視頻和製造圖紙。日本橫濱地方法院控其違反《槍刀法》和《武器等製造法》,判處其有期徒刑兩年。檢方求刑3年零6個月。
(圖源:騰訊)
法院認為,井村義友用行動證明,只要通過3D印表機,誰都可以輕鬆製造出槍枝,這是「極具模仿性的惡性犯罪」,因此「刑事責任重大」。7月,警方在井村家中搜出五把3D列印的槍枝,其中兩把具備可以發射真子彈的能力。不過警方沒有發現子彈。據井村透露,他是從國外網站獲取了那些列印圖紙的。
警察在井村義友家中繳獲的3D印表機(圖源:新華網)
井村義友在家中利用3D列印技術製造的塑料槍(圖源:新華網)
井村義友被警方帶走(圖源:新華網)
犯罪嫌疑人井村義友(視頻截圖)
嫌疑人上傳的開槍情形(視頻截圖)
警方繳獲的槍枝(網頁截圖)
資料顯示,井村義友是一名大學職員,曾經受僱於日本湘南科技學院,他由於一年前在網上發布了3D列印槍枝的視頻與圖紙而被日本警方於2014年5月逮捕,而警方在他的家中搜查到了5把塑料槍枝。不僅如此,他所製造的一款名為Zig Zag的左輪手槍可以裝載並發射6發.38口徑子彈。法官認為,井村義友不僅是在炫耀技能,而且是對槍枝管理條例的無視。
●世界第一把3D列印的槍枝:解放者
更令人感到恐慌的是,由於材料的關係,目前的安檢設備還不能很好的檢測出3D列印武器,如果類似的槍械設備被帶上飛機的話,後果不堪設想。那麼,3D列印的槍枝是怎麼一步步發展起來的呢?
世界上第一把3D列印的槍枝:Liberator(解放者)
世界上第一把3D列印的槍枝的創始人是由Defense Distributed創始人、25歲的德州大學學生Cody Wilson在2012年製造的。Wilson將這款手槍稱作「Liberator」(解放者),Liberator原型產品的全部16個部件都採用ABS塑料來製造,而3D列印設備則是Stratasys的Dimension SST 3D印表機,這款手槍將可以使用標準的手槍彈匣,並支持不同口徑的子彈。
Cody Wilson
Cody Wilson正在研製槍枝的3D列印
3D列印槍枝建模
此前,Cody Wilson建立的DEFCAD網站提供多種槍枝零部件下載(圖源:環球網)
DEFCAD網站展示的3D槍枝部件製作過程
隨後Liberator的CAD製作文件在網上被公布,很快下載量累計超過10萬次。顯然3D手槍列印信息已經在網上廣泛傳播。最初大部分下載量發生在西班牙國家,接著是美國、巴西、德國和英國。此事引起了當時正在推動控槍法案的歐巴馬政府注意。2013年5月9日,美國國務院國防貿易法規監管辦公室強令Cody Wilson將其「3D列印槍枝」的設計圖從網上刪除。
Cody Wilson試射Liberator(圖源:外灘畫報)
為了測試這款3D列印的手槍的性能,2013年5月,Liberator在美國德克薩斯州% 0部地區奧斯汀一處靶場完成了首次試射。不過Wilson對這激動人心的「第一次」似乎不太滿意,因為僅僅在幾槍後,Liberator保護槍管的導銷處便被震碎了,不過好在槍體本身被沒有出現嚴重損傷或導致意外。
●世界第一支3D列印的步槍成功試射
就在Cody Wilson製造出Liberator的同一年,槍械發燒友「HaveBlue」在其博客中公布了其3D列印步槍(A.22 步槍)的文檔說明書(通過 AR15 論壇),文檔中詳細說明了列印經歷和測試結果,成為首個成功列印出3D步槍並試槍成功的例子。
世界第一支3D列印的步槍a.22(圖源:雷鋒網)
a.22步槍(口徑5.58mm)的製作過程
HaveBlue採用的是Stratasys 公司的3D印表機,CMMG.22 安裝包,列印出了一部a.22步槍(口徑5.58mm), 跟AK-47一樣,都是通過氣體進行射擊操作的,射擊時火藥燃氣通過槍管上方的導氣管直接進入機框中,而槍管上有一個「氣體按鈕」,按下的時候氣會貫穿整個槍管。
改進後的3D列印步槍The Grizzly 2.0
隨後,Matthew對這隻3D列印的步槍進行了改進,並命名為「The Grizzly 2.0」。不過,這支名為「The Grizzly 2.0」的步槍在試射14次之後出現裂紋,相比現代槍械來說,14次的射擊次數還是略顯脆弱,但這對於一支使用ABS材料和塑料製造的步槍來說已經相當不錯了。
全球首款3D列印金屬手槍
不少3D列印的槍枝由於都採用ABS材料和塑料製造,在持久性方面不能跟真槍相比,不過,2013年11月8日,美國CNET網報導,美國Solid Concepts公司製造了全球首款3D列印金屬手槍,而且已經成功發射了50發子彈,這個成績顯然比此前的3D塑料版手槍棒很多。
3D列印金屬手槍試射(圖源:國際在線)
這款金屬3D列印槍的模型正是經典的白朗寧M1911手槍,採用了一種「雷射列印技術」,在連續發射了50發子彈之後依然能保持槍枝的完好。其3D列印組件超過30個,採用17-4不鏽鋼和鉻鎳鐵合金625材料,硬度足夠。這也是Solid Concepts首次採用這種新技術來打造3D列印槍,而且也是業界首支採用金屬材質的3D列印槍。
●3D列印AR-15突擊步槍的下機匣
2015年6月9日,在美國俄勒岡州,兩名重刑犯因非法持有槍枝而被捕,在這些槍枝中有一把AR-15突擊步槍被認為是3D列印出來的,其實,只是下機匣使用了3D列印技術。
AR-15突擊步槍
AR-15突擊步槍的下機匣
這兩名重刑犯(42歲的Nolan DeBell和27歲的Joshua Holloway),於6月9日被警方拘捕,當時警察在兩名嫌疑犯的家中發現了大量的非法改裝和被盜的槍枝,其中一把被查獲的AR-15突擊步槍的下機匣是3D列印出來的,屬於槍枝擊發機構的一部分,為槍枝的核心部件,如果沒有它,這支槍也就宣告了報廢。治安官辦公室的警探Eric Shepherd解釋說,作為2名重刑犯,他們在市面上根本買不到下機匣,所以就想到了使用3D列印進行自製。
AR-15突擊步槍
雖然他們作為重刑犯擁有槍枝而被指控,但很快他們就沒事了,DeBell在繳納2萬美元保釋金後被釋放,而Holloway也在繳納2.5萬美元的保釋金後被釋放。我們當然不希望這樣的罪犯在自己的家裡3D列印槍枝。但是我們應該認識到,問題的關鍵並不在於3D列印槍枝,而在於這些人本身。其實,就算沒有3D列印,他們也能從其它非法途徑獲得武器。
●世界太危險 你的安全誰來負責?
2015年6月份,聯合國第二次政府專家會議在紐約舉行,會上討論了小武器和輕武器的非法貿易問題。但當時會議上大多數的討論還是集中在了3D列印槍枝方面。
聯合國第二次政府專家會議現場(圖源:天工社)
本次會議的主席摘要稱,涉及到3D列印槍枝的一個潛在挑戰是這些武器更加容易瞞過許多標準的篩選機制,特別是金屬探測器:一些測試表明,3D列印的武器,有些甚至含有金屬部件,通過了傳統步行金屬探測器的檢測,儘管這些武器在機場已經被X射線掃描儀檢測到。
使用3D印表機製作的機關槍
儘管摘要表達出了對該技術的關注,但它指出,由於缺乏經濟、可用的3D列印設備以製造出可靠的槍械,我們距離該技術所可能帶來的嚴重威脅仍有很多年時間。
3D列印的槍枝部件
此外,該報告還援引了分布式防禦組織的3D列印Liberator手槍作為例證指出這種槍枝是不可靠的,他們同時指出,Solid Concept公司3D列印的M1911金屬手槍儘管質量可靠,但是屬於一種非常昂貴的方法。
名為「Reprringer」的3D列印槍枝
與會代表認為,由於3D列印槍枝所面臨的成本和操作限制,使得黑市上關於傳統槍枝的非法銷售仍將繼續。專家們不僅討論了控制可3D列印槍枝的設計文件在網際網路上的傳播,而且也討論了對於3D印表機的實際銷售和出口的控制。
3D列印槍枝模型
會上專家們還討論了通過3D列印非法修改或改裝槍枝的危險,以及使用聚合物材料的3D列印槍枝對於執法的影響。這種「一次性」的槍枝可能會抹去一次犯罪的所有證據線索。例如,一個殺人武器很容易在幾分鐘之內被融化,幾乎不留痕跡。
美國眾議院的Steve Israel呼籲立法禁止3D列印槍枝
美國是一個私有槍枝合法的國家。由於歷史原因,槍在美國人心中,已是一種自由與獨立的象徵。儘管如此,面對不受現有槍枝管理條例約束的3D列印槍可能帶來的社會危害,美國眾議院的Steve Israel呼籲立法禁止3D列印槍枝。
3D列印槍枝是否能合法化?歐巴馬說「NO!」
Israel曾在2013年就已提出《無法檢測槍枝現代化法案》,將禁止擁有或製造任何能夠躲避標準金屬探測器探測的槍枝,遺憾的是並未成功。慶幸的是,美國眾議院通過了原本到期的《無法檢測槍枝法案》舊法案再延期10年,這在某種程度上禁止3D列印塑料槍枝。
3D列印塑料槍枝甚至令安檢人員無計可施
其實,Israel希望藉助此法案,令罪犯或恐怖分子不能輕易製造出檢測不到的槍枝,一旦犯罪分子可以生產塑料槍枝,並把能夠通過金屬探測器的槍械帶到例如機場或法院大樓等敏感區域,安檢將無計可施。
●3D列印擴容彈夾 世界更危險
有了3D列印的槍枝還不算,3D列印擴容彈夾的出現進一步加劇了這個世界的危險性。2015年7月,美國sintercore公司在市場上推出可用于格洛克43手槍的3D列印擴容彈夾,並命名為「3dplus2」。 此前,該公司曾推出世界上首個實現商業化的3d列印槍械部件--由鉻鎳鐵合金製造的槍口制退器。
3D列印擴容彈夾3dplus2
「3dplus2」擴容彈夾採用碳纖維增強尼龍材料,並通過3d列印技術製造,強度超過原廠彈夾。該彈夾增加了兩發子彈的容量,使得格洛克43的子彈容量達到8+2發,其設計符合人體工程學且安裝方便,無需螺釘或緊固件。
3dplus2的出現使得格洛克43的子彈容量達到8+2發
世界首個3D列印手槍SC1911的發明人eric mutchler參與了「3dplus2」的開發,他認為,該彈夾的問世很好地體現了3D列印技術在改造批量生產的產品、滿足個性化需求方面的潛力。特別是碳纖維增強尼龍等材料的應用,使設計人員可以將3D列印技術用於更多零部件的製造。
有了3D列印的槍枝,再加上3D列印的擴容彈夾,意味著這個地球已經到了不能再危險的地步了,也就是說,只要你擁有一臺電腦和一臺3D印表機,點擊列印,然後走開,只需幾個小時就可以製造一支半自動槍。無需生產許可證,沒有年齡限制,不需要接受背景調查,槍枝身上也不需要刻上序列號或需要跟蹤槍枝去處的銷售收據。即使不懂槍枝知識和制槍技術就能在家輕鬆擁有一支槍。這話在中國可能是危言聳聽,但在美國,絕對不是!
●英國記者攜帶3D列印真槍混上「歐洲之星」
3D列印槍枝的可怕之處還在於,目前的安檢措施對它幾乎沒有反應,最典型的事件當屬英國兩名記者攜帶3D列印的真槍登上「歐洲之星」專列了。「歐洲之星」列車的安檢嚴格程度堪比機場。乘客需要通過海關安檢、人工查票、金屬探測門檢查等一系列安檢措施後才能登上列車。
偷帶3D列印塑料手槍的英國記者在歐洲之星列車前留影(圖源:網易)
這兩人是英國《每日郵報》的記者。他們利用網上下載的3D模型圖紙和一臺價值1700英鎊的3D印表機,用不到36小時列印出一把0.38毫米口徑的塑料手槍。該手槍由16個部分組成,除金屬撞針外,都是由塑料製成。
該手槍由16個部分組成,除金屬撞針外,都是由塑料製成
2013年5月9日傍晚時分,往返英國倫敦和法國巴黎的「歐洲之星」列車處在高峰運行階段。英國兩名記者攜帶了一把由3D印表機製作出來的真槍,並將3D列印的手槍分成三塊藏在自己的衣服中,將金屬撞針和子彈放在一起,藏在自己的手錶託盤中,成功通過了車站的安檢掃描儀。
偷帶3D列印塑料手槍的英國記者在鏡頭前神色凝重,像在演諜戰大片
在整個安檢過程中,無論是海關工作人員、警察還是各種金屬探測器均未發現,兩人隨身攜帶了真手槍。登上列車後,兩名記者在洗手間內,不到30秒便將手槍組裝完畢。隨後,他們便拿著槍,和附近不知情的乘客拍照合影。自始至終都沒有任何人前來阻攔。兩名記者順利通過英吉利海峽到達巴黎,他們將整個過程記錄下來並刊發在周末的報紙上。
車廂持槍自拍無人攔(圖源:網易)
英國安全專家和政界人士被這兩名記者嚇壞了,呼籲鐵路及航空部門加強安全檢查。而紐西蘭廣播電臺稱:「這是一個嚴重威脅社會安全的問題,人們可以隨意列印3D手槍,甚至可以成功通過安檢,這是極其可怕的,應該引起社會的注意。」
3D列印作為一種新技術,在帶給我們便利的同時,圍繞3D印表機的安全隱患爭論一直都沒有斷過,這次英國兩名記者3D手槍拆分之後大搖大擺平安通過安檢,是不是對公共安全部門的諷刺?
●3D列印的武器如「洪水猛獸」?
看過電影《12生肖》的都知道,電影中成龍扮演的國際大盜,用帶著感應手套的雙手觸摸獸首,收集到相關數據後他的同夥便立即噴繪出一個一模一樣的獸首,他們製作這些獸首模型所用的正是3D印表機。
電影《12生肖》中的獸首(截圖)
其實這神奇的3D印表機已經走進了我們的生活,不光是人物可以列印製作,一個易拉罐,一枚戒指,一個動漫玩偶,IPhone手機座,3D遊戲裡的人物角色、個性花瓶,只要是能夠想像到的東西或者顯示中已經存在的東西都有可能被3D印表機列印出來,甚至已經可以列印能飛起來的飛機,時速高達140公裡的汽車,能住人的房屋,甚至與原來骨骼一模一樣的人造骨骼。那麼,到底什麼是3D列印呢?
3D列印技術,是在計算機輔助設計數據的指引下,綜合運用電子製圖、遠程數據傳輸、雷射掃描、材料熔化等系列技術,將特定金屬粉末或記憶材料按照電子模型圖的指示一層層疊加起來,最終形成實物模型。傳統的產品生產主要是做「減」法,原材料通過切割、磨削、腐蝕、熔融等工序,除去多餘部分形成零部件,然後被拼裝、焊接成產品。這一過程中,將有90%的原材料被浪費掉。
3D印表機工作原理(圖源:elecfans.com)
與傳統工藝不同,3D列印技術做的是「加」法,在生產過程中,無需原胚和模具,3D印表機可直接根據計算機圖形數據,通過層層增加材料的方法「列印」出所需產品。由於是按需取材,整個生產過程幾乎沒有任何浪費。
通俗解釋,3D列印,就是一種以三維模型為基礎,以粉末為原料,通過逐層堆積來構造物體的技術,就是在普通的二維列印的基礎上再加一維,如同普通印表機那樣,3D列印打機先在一個平面上將塑料、金屬等粉末狀材料列印出一層,然後將這些可粘合的列印一層一層地「粘」起來。通過每一層不同的「圖形」的積累,最後就形成了一個三維物體。如同蓋房子,磚塊是一層一層的,但累積起來以後,就變成了一個立體的房子了。
3D列印的「Liberator(解放者)」與越戰期間CIA研發的「鹿槍」很相似
再回到主題,看了以上槍擊事件對社會的危害,我們會做何感想?3D列印的武器會不會給社會帶來巨大的隱患呢?好在我們生在中國,沒必要那麼多擔憂,但是對於美國這樣一個槍枝自由的國度,一旦人人都獲得了3D列印槍枝的製作原理,試想,這是一件多麼可怕的事情!
3D列印槍枝的製作原理簡圖(圖源:zhihu.com)
槍枝結構圖(圖源:南極熊)
通過3D列印就可以複製致命武器,這令很多人擔心,尤其作為美國人。這不是自由的問題,這關係到公共和個人安全。還有一些人擔心,這種列印的塑料槍枝將會逃過金屬監測器的檢查,從而使得國家安全面臨更大的風險。
美國安檢
公開槍枝的設計圖紙意味著什麼?一些政界人士、反槍枝團體擔憂這將助長犯罪和暴力,「簡直是血腥事件的溫床」。並且,他們在分析後認為,這些3D列印槍枝的危險,不僅僅來自於其本身的殺傷力,更因為它極有能夠「躲」過城市各個安檢口的金屬探測儀,讓罪犯如入無人之境。
(圖源:zhihu.com)
CIA的「鹿槍」是手動往彈膛裡裝一發子彈,扣一下扳機擊發
想要擊發第二次,還得重新打開槍膛再裝一發
利用3D技術列印塑料槍枝令人恐懼和擔心,試想一下,目前,40%的美國人在購買槍枝時都試圖逃避背景調查,而那些在家裡列印塑料槍枝的人,對他們進行背景調查更是不可能,此外,這些槍枝可能會落入罪犯、有嚴重精神疾病者、有嚴重家暴傾向者,甚至是兒童等不該擁有槍枝的人手裡。
外媒關於3D列印「解放者」手槍製作原理的描述
美國無數次的校園槍擊案證明了政府控槍顯得有些力不從心。美國群眾對於槍枝管理的爭論更是喋喋不休。一位紐約市民說,他很害怕,無論走到哪裡都有可能會遇到槍擊。「即使你站在這,穿過街道的某個人可能就有3D列印槍,他可能會開槍來試一下這種槍是否真的管用,這真的很恐怖。」
●3D列印槍枝並非想像中那麼可怕
如果有一天,任何人都能在家中用3D列印技術隨意製造槍枝,只要有一臺聯網的電腦、成本低廉的塑料以及一個適用的3D印表機,你是不是覺得科技的發展讓你越來越沒安全感?
3D列印塑料手槍與3D列印金屬手槍的對比(圖源:華商網)
其實,3D列印槍枝沒那麼恐怖,只是許多報導把它的威脅放大了。在目前的條件下,用傳統方式做槍要比3D列印更有優勢,像日本的那位因為製造3D列印槍而被捕的職員,其實只是個別案例中的一個,到目前為止都沒有出現類似設備大規模泛濫的局面。
像上面提到的兩名英國記者攜帶3D列印槍枝過安檢的新聞只是個案,只不過那個時候,安檢人員對3D列印槍枝還沒有過多的概念,在這件事出現後,一些國家已經加強了戒備,並將這類物品歸為違禁品。
美國最嚴機場安檢(圖源:go.huanqiu.com)
如果想要檢測出3D列印槍枝其實沒有那麼難,因為就算是3D列印的槍枝,也要用到金屬物件,槍體內的撞針和安檢設備很容易被檢測出來,再者,彈頭和彈殼總不能是塑料的吧。所以,只要明確這一點,安檢人員今後就不會讓3D列印的槍枝成為漏網之魚!
2014年,就在日本警方抓獲井村義友的同時,日本最大印刷公司Dai Nippon Printing發布了用來檢查3D數據的「安全程序」,當程序判斷出形狀數據與手槍數據相似時,就會停止列印(見下圖)。這種程序必須要有可自動判斷3D數據描述的形狀是否存在問題的技術。也就是說,要判斷「是否與手槍部件相似」、「是否與某公司擁有版權的老鼠卡通形象相似」等,因此必須對3D數據進行對比,查明形狀「是否相似」。
日本Dai Nippon Printing發布了用來檢查3D數據的「安全程序(圖源:天工社)
即便是不小心讓3D列印塑料槍通過安檢,它本身的威力也是值得懷疑的。槍管的強度夠硬嗎?一旦列印的質量不過關,會不會出現炸膛的危險?這個且不說,但就槍枝射程來說,3D列印的槍枝肯定沒辦法跟金屬槍枝媲美。
3D列印的AR-10步槍下機匣略顯粗糙,與普通槍枝的威力差距甚大
而對於3D列印的金屬槍枝來說,除了手槍,輕機槍或者阻擊步槍是不會用3D列印技術製造的,因為只有手槍不是連發的,對於精確度等要求不是那麼高。以目前的技術來看,3D列印的金屬槍枝如果不經過後期處理,內部膛線就不理想,而這個過程也是比較複雜的。此外,3D列印金屬槍的剛性指標如射程、精度等,目前也是無法跟普通槍枝相比的。
如果3D列印槍枝想要在槍枝製造上發揮作用,恐怕還比較困難,如果一定做的跟普通槍枝一樣完美,那只能寄希望於合金材料,但是到目前為止,還沒有類似列印的案例出現。
模型文件的擴散才是造成隱患的根源
比起設備,我們更應該關注3D列印設計軟體的普及,如果一位對槍枝結構足夠了解的軍事迷,在積累了一定程度以後,能夠自己使用軟體建模,才會出現模型文件向外擴散的情況,所以,不懂專業知識的小白,就算拿到了模型的圖紙,也是無法構成威脅的。因此,一句話,設備是可控的,模型文件的擴散才是造成隱患的根源,控制好模型設計才是防患於未然的做法。