近幾年“3D打印”成了超前科技的代言詞，火遍全球。其實3D打印并不能算是一項新技術，它早在20世紀80年代便已產生，只是因為成本巨大，在最近幾年才進軍藝術界和工業(yè)界，用以制造假肢、汽車零部件、家具和珠寶等?！　?D打印是添加劑制造技術的一種形式，在添加劑制造技術中三維對象是通過連續(xù)的物理層創(chuàng)建出來的。3D打印機相對于其他的添加劑制造技術而言，具有速度快，價格便宜，高易用性等優(yōu)點。3D打印機就是可以“打印”出真實3D物體的一種設備，功能上與激光成型技術一樣，采用分層加工、迭加成形，即通過逐層增加材料來生成3D實體，與傳統(tǒng)的去除材料加工技術完全不同。稱之為“打印機”是參照了其技術原理，因為分層加工的過程與噴墨打印十分相似。

　　每一層的打印過程分為兩步，首先在需要成型的區(qū)域噴灑一層特殊膠水，膠水液滴本身很小，且不易擴散。然后是噴灑一層均勻的粉末，粉末遇到膠水會迅速固化黏結，而沒有膠水的區(qū)域仍保持松散狀態(tài)。這樣在一層膠水一層粉末的交替下，實體模型將會被“打印”成型，打印完畢后只要掃除松散的粉末即可“刨”出模型，而剩余粉末還可循環(huán)利用。

　　打印耗材由傳統(tǒng)的墨水、紙張轉變?yōu)槟z水、粉末，當然膠水和粉末都是經過處理的特殊材料，不僅對固化反應速度有要求，對于模型強度以及“打印”分辨率都有直接影響。目前的3D打印技術能夠實現600dpi分辨率，每層厚度只有0.01毫米，即使模型表面有文字或圖片也能夠清晰打印。當然受到噴打印原理的限制，打印速度勢必不會很快，目前較先進的產品可以實現每小時25毫米高度的垂直速率，相比早期產品有10倍提升，而且可以利用有色膠水實現彩色打印，色彩深度高達24位。

　　由于打印精度高，打印出的模型品質自然不錯。除了可以表現出外形曲線上的設計，結構以及運動部件也不在話下。如果用來打印機械裝配圖，齒輪、軸承、拉桿等都可以正常活動，而腔體、溝槽等形態(tài)特征位置準確，甚至可以滿足裝配要求，打印出的實體還可通過打磨、鉆孔、電鍍等方式進一步加工。同時粉末材料不限于砂型材料，還有彈性伸縮、高性能復合、熔模鑄造等其它材料可供選擇。3D打印，過去在科研、教學或者制造領域被稱為“快速成型技術”。3D打印”這個更為形象的叫法快速被大眾接受和普及。隨著材料科學的快速發(fā)展，快速成型技術正在各個領域均有極大延伸，比如打印建筑物、打印汽車、打印人體器官、打印骨骼，而且我們還可以用3D打印機打印自己設計的衣服。我們首先用掃描儀對自己的身體進行一下掃描，這樣就能得到我們身材的尺寸，然后通過CAD對掃描數據進行加工和修改，這樣我們就可以自己打印出衣服和褲子。

　　目前美國的3D打印技術較為領先，應用范圍更廣。而在國內中國的3D打印正在快速發(fā)展，從工業(yè)和制造業(yè)應用開始朝個人和小型化方向發(fā)展。9月25日，由中國電子信息產業(yè)發(fā)展研究院、中國醫(yī)療器械行業(yè)協(xié)會、渭南市人民政府聯(lián)合主辦的“3D打印與生物醫(yī)療器械產業(yè)化推進會”披露，《國家增材制造產業(yè)發(fā)展推進計劃 （2014~2016年）》（征求意見稿）目前已制訂完成，有望年內正式出臺。英國?？巳卮髮W研究人員，去年推出世界首臺3D巧克力打印機。是了，你沒有看錯。研究人員已經開始嘗試打印巧克力了?；蛟S在不久的將來，很多看起來一模一樣的食品就是用食品3D打印機“打印”出來的。當然，到那時可能人工制作的食品會貴很多倍。

　　在建筑業(yè)里，工程師和設計師們已經接受了用3D打印機打印的建筑模型，這種方法快速、成本低、環(huán)保，同時制作精美。完全合乎設計者的要求，同時又能節(jié)省大量材料。

        最近，一位83歲的老人由于患有慢性的骨頭感染，因此換上了由3D打印機“打印”出來的下顎骨，這是世界上首例使用3D打印產品做人體骨骼的案例。

　　不是說你的車是3D打印機打印出來的(當然或許有一天這也有可能)，而是說汽車行業(yè)在進行安全性測試等工作時，會將一些非關鍵部件用3D打印的產品替代，在追求效率的同時降低成本。

　　傳統(tǒng)制造業(yè)也需要很多3D打印產品，因為3D打印無論是在成本、速度和精確度上都要比傳統(tǒng)制造好很多。而3D打印技術本身非常適合大規(guī)模生產，所以制造業(yè)利用3D技術能帶來很多好處，甚至連質量控制都不再是個問題。

　　美國德雷塞爾大學的研究人員通過對化石進行3D掃描，利用3D打印技術做出了適合研究的3D模型，不但保留了原化石所有的外在特征，同時還做了比例縮減，更適合研究。比如微軟的3D模型打印車間，在產品設計出來之后，通過3D打印機打印出來模型，能夠讓設計制造部門更好的改良產品，打造出更出色的產品。

　　博物館里常常會用很多復雜的替代品來保護原始作品不受環(huán)境或意外事件的傷害，同時復制品也能將藝術或文物的影響傳播給更多的人。最近史密森尼博物館就因為原始的托馬斯·杰弗遜要放在弗吉尼亞州展覽，所以博物館用了一個巨大的3D打印替代品放在了原來雕塑的位置。

　　這是最廣闊的一個市場。在未來不管是你的個性筆筒，還是有你半身浮雕的手機外殼，抑或是你和愛人擁有的世界上獨一無二的戒指，都有可能是通過3D打印機打印出來的。甚至不用等到未來，現在就可以實現。

　　3D打印其實就是一種快速成形制造技術，那么理論上3D打印就可以應用于國民經濟體系中任何與制造有關行業(yè)，但是由于受到原材料和打印機價格等方面因素的制約，目前3D打印主要在以下幾個方面有著廣泛的應用：1、工業(yè)企業(yè)新產品設計、試制及快速打印成形。2、個性化產品設計及快速打印制造;3、各種創(chuàng)意產品、玩具、禮物、文物、動漫游戲角色及人物模型等克隆復制;4、3D照相館;5、醫(yī)療行業(yè)人體器官、醫(yī)療器械打印;6、建筑模型制作;7、教育、科研;8、軍事等行業(yè)的應用。細觀察這些領域，發(fā)現一個共同點，那就是需要快速制造。在新產品的研發(fā)過程中，樣品的設計不可能先制造出生產機器，再去制造出樣品，這樣不僅會耗時耗力，而且一旦產品的研制出現問題，那么就會造成錢財的浪費，同時這樣的生產周期很長。而3D打印則很好的解決了這個問題，首先樣品的制造速度很快，不用等上很長時間。其次，即使產品研發(fā)失敗也不會造成很大的損失

   　對于3D打印的發(fā)展前景這個話題的論述，我們需要了解3D打印的具體有哪些特點和優(yōu)勢，其次我們還需要分析3D打印目前在市場上的反應如何。

　　3D打印的技術的長處

　　1、制造速度快。3D打印機技能是并行工程中進行雜亂原型或許零件制造的有用手法，能使商品描繪和模具出產同步進行，然后進步公司研制功率，縮短商品描繪周期，極大的降低了新品開發(fā)的本錢及危險，關于外形尺寸較小，異形的商品特別適用。

　　CAD/CAM技能的集成描繪制造一體化一向來說是如今的一個難點，計算機輔佐技能(CAPP)在現階段因為還無法與CAD、CAM?徹底的無縫對接，這也是制約制造業(yè)信息化一向以來的難點之一，而快速成型技術能集成CAD、CAM、激光技能、數控技能、化工、資料工程等多項技能，使得描繪制造一體化的概念完滿完結。徹底再現三維作用通過疾速成型制造完結的零部件，徹底實在的再現三維外型，無論外表面的異形曲面仍是內腔的異形孔，都能夠實在準確的完結外型，基本上不再需求再憑借外部設備進行修正

　　2、資料品種繁復。到當前為止，各類3D打印機設備上所運用的資料品種有許多，樹脂、尼龍、塑料、白臘、紙以及金屬或陶瓷的粉末，基本上滿意了絕大多數商品對資料的機械功用需求。發(fā)明明顯的經濟效益與傳統(tǒng)機械加工辦法比擬，開發(fā)本錢上節(jié)省10倍以上，相同，疾速成型技能縮短了公司的商品開發(fā)周期，使的在新品開發(fā)進程中呈現重復修正描繪方案的疑問大大削減，也基本上消除了修正模具的疑問，發(fā)明的經濟效益是清楚明了的。

　　3、運用職業(yè)范疇廣泛。3D?打印通過這些年的開展，已基本上構成了一套體系，相同，可運用的職業(yè)也逐步擴展，從商品描繪到模具描繪與制造，資料工程、醫(yī)學研討、文化藝術、修建工程等等都逐步的運用3D打印，使得3D?打印有著寬廣的遠景。

　　3D打印技術的未來

　　根據目前3D打印的現狀和其優(yōu)勢以及技術特點，產業(yè)研究專家羅百輝認為：未來3D打印會朝著兩端發(fā)展：激光技術適合更復雜的生產，而熔融技術則更適合家用和小規(guī)模的制造。總的來看，中國3D打印產業(yè)化的條件已經成熟，未來幾年將是市場擴展的“成長期”?？梢詫?D打印的發(fā)展趨勢做出預見：3D打印既是制造業(yè)，更是服務業(yè)。近中期，將會與傳統(tǒng)的制造技術形成互補。相較于傳統(tǒng)生產方式，3D打印技術的確是重大的變革，但目前和近中期還不具備推動第三次工業(yè)革命的本領，也不會是傳統(tǒng)制造業(yè)的終結者。3D打印技術雖然也許會重振部分發(fā)達國家制造業(yè)競爭力，但是短期內還難以顛覆整個傳統(tǒng)制造業(yè)模式。從長期來看，3D打印技術其實就是顛覆性、破壞性的技術。當前，3D打印技術的應用迄今被局限于利基市場(Niche Market，即高度專門化的需求市場)或細分市場(Market Segmentation)，如醫(yī)療或模具。但根據克里斯滕森的理論，顛覆性技術會不斷發(fā)展，以低成本滿足較高端市場的需要，然后采取“農村包圍城市”的方式逐步奪取天下。盡管3D打印主要適用于小批量生產，但是其打印的產品可以遠遠優(yōu)于傳統(tǒng)制造業(yè)生產的產品——更輕便、更堅固、定制化、直接組裝成型。3D打印的另一個顛覆性特征是：單臺機器能創(chuàng)建各種完全不同的產品。而傳統(tǒng)制造方式需要改變流水線才能完成定制生產，其過程需要昂貴的設備投資和長時間的工廠停機。不難想象，未來的工廠可以用同一個車間的3D打印機既制造茶杯，又制造汽車零部件和量身定制的醫(yī)療產品。

　　3D打印可以在提升工業(yè)領域的產品開發(fā)水平的同時有助于攻克技術難關，可以提高工業(yè)設計能力，可以生產出復雜、特殊、個性化產品，可以形成新的經濟增長點，促進就業(yè)3D打印技術顯示出巨大的潛在優(yōu)勢。未來的3D打印將在民用和工業(yè)應用兩方面獲得不可思議的進展。未來3D打印機生產的產品將無孔不入。

    　目前，可應用于3D打印的材料種類較少，大量材料的應用潛能也未開發(fā)出來。如在未來能解決3D打印材料在應用領域面臨的三大突出問題，打印材料可能會成為整個3D打印產業(yè)產值最高的環(huán)節(jié)。從長遠看，這項技術應用范圍之廣將超乎想象,最終將給人們的生產和生活方式帶顛覆式的改變。