3D打印時(shí)代的普及

靳文強(qiáng)+劉俊波

摘 要：3D打印技術(shù)被稱為"工業(yè)革命重要標(biāo)志之一"的一項(xiàng)新興打印技術(shù)，它在人們的生活和其他領(lǐng)域中擔(dān)當(dāng)者重要的一部分；在航空、醫(yī)學(xué)、工業(yè)、家庭生活中等得到普及和使用；所以3D打印技術(shù)的未來發(fā)展空間很大，研究3D打印技術(shù)這也為使用者所參照。

關(guān)鍵詞：3D打??；市場應(yīng)用；發(fā)展前景

一.3D打印技術(shù)

3D打印的技術(shù)原理是一個(gè)斷層逆疊加的過程，是由打印噴頭進(jìn)行無數(shù)次疊加成片，繼而進(jìn)行物理的單純疊加，逐層增加材料最終成為三維物體模型。3 D打印技術(shù)作為一種具有歸納概括性的技術(shù)，3 D打印技術(shù)將數(shù)字建模技術(shù)、機(jī)電控制技術(shù)、信息技術(shù)、材料科學(xué)與化學(xué)多方面的前沿科學(xué)技術(shù)知識全部雜糅融合在一起。3D打印可以運(yùn)用多種材質(zhì)的材料，其中有樹脂、尼龍、石膏、塑料、SLS（原料可以是塑料粉末、陶瓷粉末、金屬粉末等）等相對來說可塑性較強(qiáng)的材料。目前3D打印尚且成本昂貴，其主要為航空、醫(yī)學(xué)、工業(yè)行業(yè)所使用。

二.為什么3D打印倍受歡迎

1.成型快速，便捷

我們可以按照自己的需求方便快捷的設(shè)計(jì)自己喜歡的衣服，只需要在3D 模型中進(jìn)行建模設(shè)計(jì)，然后在家打印，立刻就可以穿著出門；生活的各個(gè)方面都可以用3D來代替，設(shè)計(jì)喜歡盆景，一盞茶的時(shí)間就能完成，直接使用；食物方面，打印出你個(gè)性的小甜品，美觀色香俱全；想要一輛賽車模型，更是觸手可得，等待不一會便展現(xiàn)在眼前。

2.設(shè)計(jì)空間無限

憑借創(chuàng)作者自己的思想生產(chǎn)，其屬于個(gè)人的生產(chǎn)成果，突破了以往人類思想中的傳統(tǒng)制造技術(shù)和工匠制造技術(shù)，在制造形狀的能力上沒有被工具條件所限制，原始機(jī)床只能成批的生產(chǎn)所規(guī)定好的物件，3 D打印機(jī)能夠打破局限，只要可以開拓巨大的設(shè)計(jì)空間，進(jìn)行腦力設(shè)計(jì)，3 D打印機(jī)就能即刻工作進(jìn)行建模打印。

3.凈成形，無污染

與以往傳統(tǒng)的制造金屬的技術(shù)相比較來說，3D打印機(jī)初期制造金屬的時(shí)候就對產(chǎn)品的技術(shù)要求比較高，所以對副產(chǎn)品的打印控制的極少。傳統(tǒng)的加工金屬浪費(fèi)量巨大，有多達(dá)九成的金屬原材料浪費(fèi)，不能再次制造利用，隨著研究性學(xué)術(shù)的提升打印材料的發(fā)展與方式的創(chuàng)新，3D打印變得更加環(huán)保、凈、簡的加工方法。

4.優(yōu)質(zhì)打印機(jī)

2014年10月16日，iBox Printers公司自主研發(fā)并推出了一款更便捷、簡單、獨(dú)特的名為iBox Nano 的3D樹脂打印機(jī)。它是全球體積最小、工作時(shí)最安靜、價(jià)格最實(shí)惠、攜帶方便的，以電池為電源的3D樹脂打印機(jī)。此款3D打印機(jī)的使用是DLP以（數(shù)字光處理）為基礎(chǔ)的的3D打印技術(shù)。它差不多只有嬰兒腦袋那么大。

位于波士頓的一家叫做 WobbleWorks的公司開發(fā)了一款新型3 D打印筆，相當(dāng)于畫家把自己的作品建模，把平面的作品立體起來，我們就不需要電腦和任何建模軟件制作模型，你就可以隨時(shí)隨地把你想象的或者需要的東西畫成3 D模型，就類似于3 D涂鴉，在家、辦公室隨時(shí)隨地?zé)o時(shí)無刻就可以進(jìn)行打印。

5.精準(zhǔn)的實(shí)體復(fù)制

掃描技術(shù)和3D打印技術(shù)這兩個(gè)技術(shù)將合營提高實(shí)體世界和數(shù)字全國之間所轉(zhuǎn)換的辨別率，我們可以進(jìn)行掃描、編纂和復(fù)制實(shí)體工具，創(chuàng)建更確切的副本或優(yōu)化原件。若是想要去生產(chǎn)一個(gè)產(chǎn)品，用三維打印技術(shù)和掃描技術(shù)，他的團(tuán)隊(duì)生產(chǎn)出來的零件將會加倍精致輕盈。

三.3D打印市場應(yīng)用

現(xiàn)如今，我們將3 D打印技術(shù)所進(jìn)行成熟應(yīng)用的就是3 D照相館項(xiàng)目了，掃描人體直接在電腦里構(gòu)成三維結(jié)構(gòu)，通過3 D打印機(jī)進(jìn)行打印，其過程看起來簡單、方便快捷的3 D應(yīng)用，但是其投資成本較高，技術(shù)要求嚴(yán)格，本技術(shù)目前主要運(yùn)用于發(fā)達(dá)國家例如美國等，所以與國內(nèi)相比，美國3 D技術(shù)資源的研究運(yùn)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過中國。

現(xiàn)如今3D打印技術(shù)的初階應(yīng)用已經(jīng)十分成熟，可以獲得世界的認(rèn)證；而且，互聯(lián)網(wǎng)與3D打印技術(shù)跨界進(jìn)行合作也將會產(chǎn)生更多的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的機(jī)遇。瞻望未來，3D打印技術(shù)將讓制造業(yè)供應(yīng)鏈鏈條更加縮短，致使設(shè)計(jì)、打印、物流等更好的進(jìn)行整合。

四.3D市場憧憬

我們由此可知，3D打印技術(shù)發(fā)展空間很大，將會對社會生活及我們的生產(chǎn)方式帶來一場可以稱之為翻天覆地的變革。3D打印技術(shù)的應(yīng)用范圍正在一步步擴(kuò)大，并且社會形勢可能會延長持續(xù)直至未來。效益最大的領(lǐng)域中包括醫(yī)療、耐用品、電氣和電子產(chǎn)品、航空和設(shè)計(jì)。伴隨著材料進(jìn)步以及成本的降低，相信3D打印時(shí)代很快將要來臨。

3D打印技術(shù)可以用來創(chuàng)造、頂替資源更好的多重元件，生產(chǎn)出更多頂尖并且獨(dú)特的產(chǎn)品。在制造的范疇中，未來我們很可能看到原型制造急速穩(wěn)定發(fā)展、最終代替某些機(jī)床加工生產(chǎn)的時(shí)代來臨和具體措施都做細(xì)致的籌劃。

歐洲發(fā)達(dá)國家對3 D打印技術(shù)的研發(fā)和投資量巨大，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越市場的需求，原因是3D將會帶動(dòng)第三工業(yè)的發(fā)展；美國總統(tǒng)奧巴馬2012年對3D打印技術(shù)的研發(fā)撥款多達(dá)3000萬美元，在俄亥俄州建立了一所3 D打印業(yè)的研究中心，并計(jì)劃將會投入5億用于3 D打印技術(shù)的研究；德國聯(lián)邦教研部（ BMBF）早在20年前就有了研發(fā)3 D打印技術(shù)的規(guī)劃，2011年5月推出的“德國光子學(xué)研究”中也涉及到了3 D打印技術(shù)，柏林工業(yè)大學(xué)3 D打印實(shí)驗(yàn)室也在3 D打印中取得了十分優(yōu)異的成績。

我國政府在政策上積極的鼓勵(lì)，加強(qiáng)對3 D打印技術(shù)學(xué)術(shù)的研究發(fā)展投資，其中包括有北京航空航天大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)等高校在3 D打印技術(shù)領(lǐng)域中取得了一定成績，哈爾濱工業(yè)大學(xué)3 D打印實(shí)驗(yàn)室自主進(jìn)行研發(fā)創(chuàng)業(yè)并且成功的加入市場發(fā)展的行列。我國和世界技術(shù)發(fā)展有著相差十年的發(fā)展差距，我國3 D打印技術(shù)還處于發(fā)展的階段，其市場的發(fā)展前景十分光明，由此可見3D打印市場的前景無可限量，3D打印將引領(lǐng)時(shí)代的腳步走向科技的方向。

六.結(jié)語

3D打印技術(shù)在國際制造業(yè)中有所認(rèn)可，有專業(yè)人士、學(xué)士所認(rèn)為，3D打印技術(shù)將會在制造業(yè)中改變制造業(yè)的經(jīng)濟(jì)面貌以及發(fā)展現(xiàn)狀；3D打印技術(shù)將來會更加普及的與生活相融合，不僅限于工業(yè)醫(yī)學(xué)等方面的問題，還可以用于在文商農(nóng)教育等方面。

參考文獻(xiàn)：

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注：2016吉林省大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐項(xiàng)目 《3D打印工作室》，項(xiàng)目編號為201610191185