3D打印，學(xué)術(shù)一點(diǎn)叫增材制造，是20世紀(jì)80年代中期發(fā)展起來(lái)的一種技術(shù)。

（一）制造中的3D打?。航夥旁O(shè)計(jì)的利器

相較于傳統(tǒng)制造來(lái)說(shuō)，3D打印技術(shù)的突破性在于它從成形原理上完全不同于以往制造模式。

3D打印的出現(xiàn)讓制造過(guò)程簡(jiǎn)化為一層一層的堆積。一方面再?gòu)?fù)雜的結(jié)構(gòu)也不會(huì)對(duì)制造成本造成太大的影響。

另一方面，可以解放設(shè)計(jì)師，不再受形狀、材質(zhì)等束縛，任意發(fā)揮。

（二）生產(chǎn)中的3D打?。罕姲幌?/p>

在美國(guó)，一家創(chuàng)意產(chǎn)品電商就實(shí)現(xiàn)了基于大量社會(huì)3D打印機(jī)的制造網(wǎng)絡(luò)。用戶(hù)可以在網(wǎng)絡(luò)上提交自己的產(chǎn)品創(chuàng)意，也可以對(duì)網(wǎng)站上其他人的創(chuàng)意進(jìn)行投票或改進(jìn)。

圖|眾包模式

利用這種方式，讓社區(qū)、大眾參與產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的整個(gè)過(guò)程，包括提交創(chuàng)意、評(píng)估、虛擬設(shè)計(jì)、預(yù)售、生產(chǎn)、銷(xiāo)售等多個(gè)流程。同時(shí)大批3D打印機(jī)形成制造網(wǎng)絡(luò)，從創(chuàng)意提交、虛擬設(shè)計(jì)到實(shí)物制造，構(gòu)成了完整的眾包網(wǎng)絡(luò)。

3D打印機(jī)具有廣泛的制造適應(yīng)性，可以加工任意形狀的產(chǎn)品，這就提供了一種統(tǒng)一的制造手段，可以說(shuō)3D打印的意義不只是一種新的制造手段，還激發(fā)了一種新的生產(chǎn)模式。

（三）3D打印出來(lái)的東西能用嗎？

3D打印的零件能不能用，關(guān)鍵要解決精度和強(qiáng)度兩大關(guān)鍵問(wèn)題。

經(jīng)過(guò)二十多年的發(fā)展，科學(xué)家已經(jīng)開(kāi)發(fā)出數(shù)十種成形方法，目前比較成熟、應(yīng)用比較普遍的增材制造技術(shù)有以下幾種：

光敏材料選擇性光固化(SLA)增材制造（如下圖）；

粉末材料選擇性激光燒結(jié)(SLS)增材制造（如下圖）；

絲狀材料融化沉積成形(FDM)增材制造（如下圖）；

薄型材料分層切割(LOM)增材制造。

其中激光燒結(jié)技術(shù)廣泛應(yīng)用于金屬材料的3D打印上，造出來(lái)的金屬零件相較于常見(jiàn)的塑料3D打印零件有更好的強(qiáng)度。

國(guó)內(nèi)一些研究機(jī)構(gòu)將激光成型技術(shù)用在C919大飛機(jī)結(jié)構(gòu)件的快速成型上，使中國(guó)成為迄今世界上唯一掌握大型整體鈦合金關(guān)鍵構(gòu)件激光成型技術(shù)并成功實(shí)現(xiàn)裝機(jī)工程應(yīng)用的國(guó)家。

圖|國(guó)產(chǎn)3D打印的C919鈦合金翼梁

（四）科幻感十足的3D打印新方法

在2015年，科學(xué)雜志報(bào)道了一種快速3D打印技術(shù)，它是利用光固化樹(shù)脂，氧氣作為抑制劑，三維立體物體在液體中成型，試驗(yàn)中打印一個(gè)迷你艾菲爾鐵塔只需6分鐘就可以完成。

這項(xiàng)技術(shù)，使傳統(tǒng)3D打印機(jī)械技術(shù)變成了光化學(xué)過(guò)程，打印時(shí)間也大幅度縮短，打印精度得到了跨越式的提升，科幻感十足。

（五）中國(guó)3D打?。杭夹g(shù)有突出，工業(yè)化不足

相較于世界領(lǐng)先3D打印水平，中國(guó)在產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程上雖存在一定的差距，但在部分核心技術(shù)和市場(chǎng)應(yīng)用仍具有先進(jìn)一面。

技術(shù)上，中國(guó)增材制造技術(shù)的自主創(chuàng)新能力處于世界領(lǐng)先地位，在利用選擇性激光燒結(jié)( SLS)技術(shù)制造大型零部件領(lǐng)域，中國(guó)走在美國(guó)之前。

材料上，國(guó)內(nèi)有些金屬材料與國(guó)外差距較小，有希望實(shí)現(xiàn)進(jìn)口替代；設(shè)備方面，一些企業(yè)正在研發(fā)3D打印設(shè)備，增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力；應(yīng)用上，中國(guó)的3D打印市場(chǎng)快速增長(zhǎng)，增速遠(yuǎn)超全球。

圖|國(guó)產(chǎn)激光3D打印的鈦合金戰(zhàn)機(jī)結(jié)構(gòu)件

隨著材料種類(lèi)的增加、性能的改進(jìn)，3D打印在全球的應(yīng)用領(lǐng)域必將不斷擴(kuò)大，用途也將越來(lái)越廣泛。