3d打印技術(shù)精選(五篇)

序言：作為思想的載體和知識(shí)的探索者，寫(xiě)作是一種獨(dú)特的藝術(shù)，我們?yōu)槟鷾?zhǔn)備了不同風(fēng)格的5篇3d打印技術(shù)，期待它們能激發(fā)您的靈感。

篇1

關(guān)鍵詞：3d打印；應(yīng)用現(xiàn)狀；教學(xué)領(lǐng)域

1 引言

3D打印，又稱(chēng)為增材制造，是快速成型技術(shù)的一種，被譽(yù)為 “第三次工業(yè)革命的重要標(biāo)志”，以其 “制造靈活”和“節(jié)約原材料”的特點(diǎn)在制造業(yè)掀起了一股浪潮。近年來(lái)，隨著3D打印技術(shù)的逐步成熟、精確，打印材料種類(lèi)的增加，打印價(jià)格的降低，3D打印得到了快速發(fā)展，應(yīng)用領(lǐng)域不斷增加，不僅在機(jī)械制造、國(guó)防軍工、建筑等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，也逐漸進(jìn)入了公眾視野，走進(jìn)學(xué)校、家庭、醫(yī)院等大眾熟悉的場(chǎng)所，在教育、生物醫(yī)療、玩具等行業(yè)也得到了廣泛關(guān)注及應(yīng)用，作為教育工作者，本文將在介紹3D打印的原理、優(yōu)勢(shì)、應(yīng)用現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)探討3D打印在教育領(lǐng)域的角色及應(yīng)用模式。

2 3D打印概述

2.1 3D打印原理

3D打印（3D printing，又稱(chēng)三維打印），是利用設(shè)計(jì)好的3D模型，通過(guò)3D打印機(jī)逐層增加塑料、粉末狀金屬等材料來(lái)制造三維產(chǎn)品的技術(shù)[1]。一般來(lái)說(shuō)，通過(guò)3D打印獲得物品需要經(jīng)歷建模、分割、打印、后期處理等四個(gè)環(huán)節(jié)[2]，其中3D虛擬模型，可以是利用掃描設(shè)備獲取物品的三維數(shù)據(jù)，并以數(shù)字化方式生成三維模型，或者是利用AutoCAD等工程或設(shè)計(jì)軟件創(chuàng)建的3D模型，有些應(yīng)用程序甚至可以使用普通的數(shù)碼照片來(lái)制作3D模型，比如123D Catch[3]。

2.2 3D打印的優(yōu)勢(shì)

與傳統(tǒng)制造技術(shù)相比，3D打印不需事先制模，也不必鑄造原型，大大縮短了產(chǎn)品的設(shè)計(jì)周期，減少了產(chǎn)品從研發(fā)到應(yīng)用的時(shí)間，降低了企業(yè)因開(kāi)模不當(dāng)可能導(dǎo)致的高成本風(fēng)險(xiǎn)，使得特殊和復(fù)雜結(jié)構(gòu)的模型的制作也變得相對(duì)簡(jiǎn)單，產(chǎn)品也更能凸顯個(gè)性化。另外，3D打印是增材制造，使用金屬粉或其他材料，使部件從無(wú)到有制造出來(lái)，大大減少了原材料和能源的消耗，生產(chǎn)上實(shí)行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化。

2.3 3D打印的應(yīng)用現(xiàn)狀

近年來(lái)，3D打印得到了快速發(fā)展，幾乎應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。在模具加工和機(jī)械制造領(lǐng)域，使用3D打印相對(duì)快速地進(jìn)行模具的設(shè)計(jì)與定制，打印復(fù)雜形狀的各種零件，打印具有足夠強(qiáng)度的個(gè)性化幾何造型的物件。在航空航天、國(guó)防軍工領(lǐng)域，3D打印應(yīng)用于外形驗(yàn)證、關(guān)鍵零部件的原型制造、直接產(chǎn)品制造等方面。如空客公司從打印飛機(jī)小部件開(kāi)始，逐步發(fā)展，計(jì)劃在2050年左右打印出整架飛機(jī)。生物醫(yī)療領(lǐng)域，醫(yī)學(xué)工作者利用3D打印技術(shù)打印出患者的心臟模型，缺損下頜骨模型，患者外傷性腦內(nèi)血腫顱腦模型等，用于輔助診斷并制定術(shù)前手術(shù)方案，降低了手術(shù)難度，減少了手術(shù)時(shí)間，為患者帶來(lái)了精準(zhǔn)化的治療。人工椎體和人體氣管軟骨的打印讓人體器官的3D打印成為可能。3D打印的處方藥產(chǎn)品SPRITAM（左乙拉西坦）片劑可用于各種癲癇疾病的治療。建筑工程領(lǐng)域，3D打印建筑不需使用模板，打印的建筑物重量輕，強(qiáng)度大，時(shí)間短，產(chǎn)生的建筑垃圾及建筑粉塵少，且可以循環(huán)使用，綠色環(huán)保。3D打印在首飾、食品、玩具和日常用品的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)中也有廣泛應(yīng)用，可以很好地彰顯用戶(hù)的個(gè)性化特點(diǎn)和需求。3D打印在太陽(yáng)能電池板和特殊材料的制造方面的應(yīng)用也有突破。

3 3D打印在教學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用

3D打印在教學(xué)方面的探索性活動(dòng)也已經(jīng)展開(kāi)，并應(yīng)用在數(shù)學(xué)、航空、電子、設(shè)計(jì)、機(jī)電工程、生物醫(yī)學(xué)、天文等大部分學(xué)科中，取得了良好的教學(xué)效果。基于3D打印的快速生成能力，使得數(shù)字化模型能快速轉(zhuǎn)化為立體實(shí)物，借助立體實(shí)物的生成過(guò)程及使用可以提高教學(xué)效果，增強(qiáng)學(xué)生合作、設(shè)計(jì)、創(chuàng)新等能力。

3.1打印三維教具學(xué)具輔助教學(xué)

在課程教學(xué)中，借助于多媒體教學(xué)手段，一些抽象的圖像可以相對(duì)直觀的顯示出來(lái)，但針對(duì)的是群體，形成的是暫時(shí)的視覺(jué)感受，印象并不是很深刻，也不易理解。借助3D打印，可以把數(shù)字化的圖像轉(zhuǎn)化成實(shí)物的教具和學(xué)具，每個(gè)同學(xué)都有機(jī)會(huì)親手感受，而且還可以親自設(shè)計(jì)、策劃，無(wú)疑對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解，知識(shí)的掌握及應(yīng)用有很大的促進(jìn)作用。比如：數(shù)學(xué)課可以打印出幾何曲面、剖面立體實(shí)物；動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)可以打印出3D人物，動(dòng)物角色模型，且可以根據(jù)實(shí)效及時(shí)修改；語(yǔ)文課可以把要講解的地域打印出來(lái)，如北京的胡同，同學(xué)們可以拿著模型理解胡同的特點(diǎn)，體驗(yàn)胡同文化，講述胡同的來(lái)龍去脈；機(jī)械制造課可以根據(jù)課程內(nèi)容打印相關(guān)的零件、齒輪、連桿等。

3.2 實(shí)習(xí)實(shí)踐過(guò)程中輔助創(chuàng)新設(shè)計(jì)

職業(yè)學(xué)校實(shí)習(xí)實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)較多，鉗工實(shí)習(xí)、數(shù)控機(jī)床實(shí)習(xí)、電子電工實(shí)習(xí)、動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)等，都需要借助相應(yīng)的模型，并設(shè)計(jì)出一定的模型。借助于3D打印，同學(xué)們對(duì)需要設(shè)計(jì)的模型有一個(gè)大體的認(rèn)識(shí)，然后經(jīng)過(guò)集體分組的討論、設(shè)計(jì)、修改等過(guò)程，不僅能增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)學(xué)生交互學(xué)習(xí)，協(xié)作學(xué)習(xí)，且能提高學(xué)生的設(shè)計(jì)水平、思維能力和實(shí)踐能力。比如在模具設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)中，采用項(xiàng)目式教學(xué)法，應(yīng)用3D打印，學(xué)生分組設(shè)計(jì)、分組打印，學(xué)生在親眼目睹自己的設(shè)計(jì)零件打印成型的過(guò)程及成品后，學(xué)習(xí)興趣大增，多次討論修改的過(guò)程也大大提升學(xué)生的設(shè)計(jì)水平。在CAD課程實(shí)踐環(huán)節(jié)中，使用3D打印機(jī)，可以根據(jù)教學(xué)需要來(lái)設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容，對(duì)學(xué)生的設(shè)計(jì)作品3D打印出來(lái)進(jìn)行評(píng)比并組裝，不僅使學(xué)生熟練掌握設(shè)計(jì)軟件建模的基本思路和流程，而且對(duì)如何從設(shè)計(jì)作品到具體的實(shí)物的生成有一個(gè)明確的認(rèn)識(shí)，有利于日后學(xué)生進(jìn)一步的學(xué)習(xí)和發(fā)展。

3.3 就業(yè)創(chuàng)業(yè)指導(dǎo)

近年來(lái)，大學(xué)畢業(yè)生人數(shù)急劇增加，就業(yè)壓力增大，國(guó)家大力提倡大學(xué)生創(chuàng)業(yè)，整個(gè)社會(huì)也興起了一股自主創(chuàng)業(yè)的熱潮。對(duì)于職業(yè)學(xué)校的學(xué)生來(lái)說(shuō)，有一定的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，有較強(qiáng)的動(dòng)手操作能力，有創(chuàng)業(yè)的熱情與激情。借助于3D打印設(shè)備，創(chuàng)業(yè)指導(dǎo)老師可以指導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)辦創(chuàng)意設(shè)計(jì)3D打印工作室，利用所學(xué)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，設(shè)計(jì)出相關(guān)產(chǎn)品并打印出來(lái)進(jìn)行銷(xiāo)售，同時(shí)也可為社會(huì)客戶(hù)提供DIY服務(wù)，收取一定的培訓(xùn)費(fèi)和制作費(fèi)，也可以在校企合作的基礎(chǔ)上為合作企業(yè)提供設(shè)計(jì)和3D打印服務(wù)。通過(guò)3D打印的上述創(chuàng)業(yè)實(shí)踐活動(dòng)，加深學(xué)生對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的鞏固、對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程的了解，并培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識(shí)和能力。

3.4 圖書(shū)館應(yīng)用

圖書(shū)館引入3D打印服務(wù)是圖書(shū)館從文獻(xiàn)服務(wù)走向創(chuàng)新服務(wù)的途徑。國(guó)外很多圖書(shū)館都開(kāi)展3D打印服務(wù)，國(guó)內(nèi)的綜合圖書(shū)館，如上海圖書(shū)館、蘇州圖書(shū)館也開(kāi)展3D打印服務(wù)，高校中的上海交通大學(xué)圖書(shū)館也開(kāi)展3D打印服務(wù)，并且通過(guò)舉辦3D打印設(shè)計(jì)大賽積極推廣此項(xiàng)服務(wù)，通過(guò)比賽普及3D打印知識(shí)，讓同學(xué)們了解3D打印前沿科技，啟發(fā)學(xué)生們用創(chuàng)新思維發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、智慧解決問(wèn)題。學(xué)校圖書(shū)館可以配備一兩臺(tái)3D打印機(jī)，并在保證健康和安全的基礎(chǔ)上，充分考慮費(fèi)用、提交步驟、等待和篩選時(shí)間等、制定詳細(xì)的3D打印制度或政策，并鼓勵(lì)學(xué)生打印原創(chuàng)作品，以發(fā)揮學(xué)生的專(zhuān)業(yè)特長(zhǎng)，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力和想象力。

4 結(jié)束語(yǔ)

3D打印正從工業(yè)領(lǐng)域，走向各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域。不久的將來(lái)，也會(huì)像電腦、手機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)一樣進(jìn)入我們的社會(huì)和每個(gè)家庭。教育工作者應(yīng)積極利用這項(xiàng)新技術(shù)，促進(jìn)教學(xué)模式和教學(xué)活動(dòng)的創(chuàng)新，更好地提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果，提高學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新水平。

參考文獻(xiàn)

篇2

【關(guān)鍵詞】3D打印技術(shù) 原理 發(fā)展

近來(lái)，3D打印技術(shù)在發(fā)達(dá)國(guó)家興起，前不久在網(wǎng)上流傳的3D打印手槍?zhuān)齺?lái)許多網(wǎng)友圍觀。3D打印現(xiàn)在已不再只是概念產(chǎn)物，全球已有不少公司推出了個(gè)人3D打印機(jī)，它已在平常生活中開(kāi)始普及。3D打印技術(shù)將與其他數(shù)字化生產(chǎn)模式一起，推動(dòng)第三次工業(yè)革命的實(shí)現(xiàn)。傳統(tǒng)制造技術(shù)是“減材制造技術(shù)”，3D打印則是“增材制造技術(shù)”，它具有制造成本低、生產(chǎn)周期短等明顯優(yōu)勢(shì)。

一、3D打印技術(shù)簡(jiǎn)介

3D打印技術(shù)是通過(guò)連續(xù)的物理層疊加，逐層增加材料來(lái)生成三維實(shí)體的技術(shù)，與傳統(tǒng)的去除材料加工技術(shù)不同，因此又稱(chēng)為添加制造。作為一種綜合性應(yīng)用技術(shù)，3D打印技術(shù)綜合了數(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)等諸多方面的前沿技術(shù)知識(shí)，具有很高的科技含量。3D打印機(jī)是3D打印的核心裝備。它是集機(jī)械、控制及計(jì)算機(jī)技術(shù)等為一體的復(fù)雜機(jī)電一體化系統(tǒng)，主要由高精度機(jī)械系統(tǒng)、數(shù)控系統(tǒng)、噴射系統(tǒng)和成型環(huán)境等子系統(tǒng)組成。此外，新型打印材料、打印工藝、設(shè)計(jì)與控制軟件等也是3D打印技術(shù)體系的重要組成部分。

目前，3D打印技術(shù)主要應(yīng)用于產(chǎn)品原型、模具制造，以及藝術(shù)創(chuàng)作、珠寶制作等領(lǐng)域，替代這些領(lǐng)域傳統(tǒng)依賴(lài)的精細(xì)加工工藝。3D打印可以在很大程度上提升制作的效率和精密程度。除此之外，在生物工程與醫(yī)學(xué)、建筑、服裝等領(lǐng)域，3D打印技術(shù)的引入也為創(chuàng)新開(kāi)拓了廣闊的空間。

二、3D打印技術(shù)所依托的關(guān)鍵技術(shù)

3D打印技術(shù)需要依托多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域的尖端技術(shù)，主要包括以下方面：信息技術(shù)，即要有先進(jìn)的設(shè)計(jì)軟件及數(shù)字化工具，輔助設(shè)計(jì)人員制作出產(chǎn)品的三維數(shù)字模型，并根據(jù)模型自動(dòng)分析出打印的工序，自動(dòng)控制打印器材的走向；精密機(jī)械，即3D打印技術(shù)以“每層的疊加”為加工方式，產(chǎn)品的生產(chǎn)要求高精度，必須對(duì)打印設(shè)備的精準(zhǔn)程度、穩(wěn)定性有較高的要求；材料科學(xué)，即用于3D打印的原材料較為特殊，必須能夠液化、粉末化、絲化，在打印完成后又能重新結(jié)合起來(lái)，并具有合格的物理、化學(xué)性質(zhì)。

三、我國(guó)3D打印技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

近年來(lái)，我國(guó)積極探索3D打印技術(shù)的研發(fā)，初步取得成效。自20世紀(jì)90年代初以來(lái)，清華大學(xué)、西安交通大學(xué)、華中科技大學(xué)、華南理工大學(xué)、北京航空航天大學(xué)、西北工業(yè)大學(xué)等高校，在3D打印設(shè)備制造技術(shù)、3D打印材料技術(shù)、3D設(shè)計(jì)與成型軟件開(kāi)發(fā)、3D打印工業(yè)應(yīng)用研究等方面，開(kāi)展了積極的探索，已用部分技術(shù)處于世界先進(jìn)水平。其中，激光直接加工金屬技術(shù)發(fā)展較快，已基本滿(mǎn)足特種零部件的機(jī)械性能要求，有望率先應(yīng)用于航天、航空裝備制造；生物細(xì)胞3D打印技術(shù)取得顯著進(jìn)展，已可以制造立體的模擬生物組織，為我國(guó)生物、醫(yī)學(xué)領(lǐng)域尖端科學(xué)研究提供了關(guān)鍵的技術(shù)支撐。

在家用電器、汽車(chē)配件、通信技術(shù)、航天、軍工等領(lǐng)域，3D打印技術(shù)被越來(lái)越多應(yīng)用到產(chǎn)品研發(fā)和生產(chǎn)中。在醫(yī)療領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)高水平的醫(yī)院使用3D打印技術(shù)，為患者提供定制的牙齒和骨骼替代物以及具有仿生性能的體內(nèi)植入物。在教育領(lǐng)域，我國(guó)有很多高校購(gòu)買(mǎi)了3D打印設(shè)備，開(kāi)展多個(gè)學(xué)科的教育和研究工作。目前，中國(guó)已成為美國(guó)、日本、德國(guó)之后的3D打印設(shè)備擁有國(guó)。

四、3D打印技術(shù)發(fā)展前景

近年來(lái)，3D打印技術(shù)持續(xù)發(fā)展，成本的大幅降低使其已經(jīng)從研發(fā)的小眾空間向主流市場(chǎng)進(jìn)軍，發(fā)展勢(shì)頭不可阻擋，已經(jīng)成為社會(huì)廣泛關(guān)注、民用市場(chǎng)迅速崛起的新領(lǐng)域。3D打印制作的模型、禮品、紀(jì)念品乃至工藝品的應(yīng)用，極大吸引了社會(huì)關(guān)注和投入，發(fā)展加速，市場(chǎng)開(kāi)始呈現(xiàn)量與質(zhì)的雙飛躍。據(jù)預(yù)測(cè)，2020年3D打印成品將占產(chǎn)品生產(chǎn)總量的50%。

隨著3D打印技術(shù)的不斷突破，新材料的日益改善，3D打印的速度、尺寸在不斷提高，其技術(shù)在不斷優(yōu)化，應(yīng)用領(lǐng)域在不斷擴(kuò)展，特別是圖形藝術(shù)領(lǐng)域的潛力，三維的概念模型能更好地傳達(dá)制作者的想法或解決方案，一張圖可以勝過(guò)幾百甚至上千個(gè)文字的描述。專(zhuān)業(yè)人士堅(jiān)信個(gè)性化或定制化的3D打印可以將一個(gè)所想象的三維模型即時(shí)擺在眼前，能夠快速改進(jìn)產(chǎn)品，增長(zhǎng)幅度將超過(guò)想象，將會(huì)改變社會(huì)各種應(yīng)用的未來(lái)。

3D打印技術(shù)將淘汰傳統(tǒng)生產(chǎn)線，縮短制作周期，大大減少生產(chǎn)廢料，所需原材料用量將減少到原來(lái)的幾分之一。3D打印不僅節(jié)約成本，提高制作精度，也將彌補(bǔ)傳統(tǒng)制造的不足，并將在民用市場(chǎng)迅速崛起，從而開(kāi)啟制造業(yè)的新紀(jì)元，為印刷工業(yè)帶來(lái)新的機(jī)遇。

五、結(jié)語(yǔ)

隨著3D打印技術(shù)的日趨成熟和3D打印材料的擴(kuò)充，我們相信3D打印將會(huì)帶給我們更多的驚喜和沖擊，3D產(chǎn)品將會(huì)在我們的生活中觸手可及。

參考文獻(xiàn)：

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[3]古麗萍.蓄勢(shì)待發(fā)的3D打印機(jī)及其發(fā)展[J].數(shù)碼印刷，2011.

篇3

其實(shí)，3D打印本來(lái)就不是什么新鮮的技術(shù)，也不是今天才出現(xiàn)一只不過(guò)因?yàn)槌霈F(xiàn)初期的實(shí)現(xiàn)成本過(guò)于高昂。而隨著原材料和打印成本的下降，3D打印技術(shù)終于可以走進(jìn)我們的生活，現(xiàn)在，不僅在國(guó)外，國(guó)內(nèi)也有不少公司可以提供這一服務(wù)了。

原理并不復(fù)雜

不少工業(yè)設(shè)計(jì)師認(rèn)為，3D打印技術(shù)使得生產(chǎn)單件商品的成本變得與批量生產(chǎn)一樣便宜，這大大削弱了規(guī)模經(jīng)濟(jì)效益，它可能像原來(lái)第一次工業(yè)革命那樣對(duì)世界產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。

3D打印的原理并不復(fù)雜：首先在電腦屏幕上生成產(chǎn)品模型，根據(jù)需要調(diào)整大小和顏色，然后相關(guān)軟件會(huì)自動(dòng)將產(chǎn)品模式按照一定的厚度進(jìn)行虛擬的“切片”，并將相尖數(shù)據(jù)傳輸?shù)?D打印機(jī)，打印機(jī)就把這些根薄的“切片”用塑料、松脂或金屬粉末像打印彩繪圖那樣打印出來(lái)，然后通過(guò)可自由轉(zhuǎn)動(dòng)的噴嘴噴出堆接材料、強(qiáng)力膠水或照焦光束將其粘合成一個(gè)整體。

使用3D打印技術(shù)，小型物品可以由類(lèi)似于桌面打印機(jī)的機(jī)器生產(chǎn)，大型物品如自行車(chē)骨架、汽車(chē)面板和飛機(jī)零件可能需要大型機(jī)器設(shè)備和更大的空間，而且無(wú)需機(jī)械加工或任何模具，直接從計(jì)算機(jī)圖形數(shù)據(jù)中生成。目前的3D打印機(jī)分層打印精度在0.1毫米左右。

與常規(guī)的制造工業(yè)相比，如果不考慮因規(guī)模帶來(lái)的成本下降，3D打印技術(shù)的優(yōu)勢(shì)還是很明顯：它不需要生產(chǎn)線和大型設(shè)備一只要一臺(tái)3D打印機(jī)，就可以在辦公室制造出自己所需要的中小型產(chǎn)品，用戶(hù)要做的只是找到一個(gè)合適的模型：同時(shí)一3D打印技術(shù)所產(chǎn)生的廢料比起常規(guī)制造技術(shù)來(lái)說(shuō)少得多：它還可以制造出常規(guī)方法有時(shí)候無(wú)法生產(chǎn)的奇形怪狀的部件。當(dāng)3D打印技術(shù)的設(shè)備價(jià)格能夠下降到一個(gè)普通人都能接受的水平，生產(chǎn)單件商品的成本與將變得與批量生產(chǎn)一樣低，而且還大大縮減了生產(chǎn)周期。在3D打印技術(shù)的發(fā)展過(guò)程中，麻省理工學(xué)院的一項(xiàng)發(fā)明扮演了重要的角色。1 994年，幾名來(lái)自麻省理工學(xué)院的科研和技術(shù)專(zhuān)家發(fā)明了一種名為三維打印(Three Dimensional Printing，簡(jiǎn)稱(chēng)“3DP”)的技術(shù)并申請(qǐng)了專(zhuān)利。1997年，為了將三維打印技術(shù)推向市場(chǎng)，Z-corporation公司正式成立。Z-corporation也是最先提出把3D打印機(jī)當(dāng)成辦公用品的3D打印機(jī)生產(chǎn)廠商，這也是目前惟一一家可以支持彩色3D打印的公司。

我們能打印什么

隨著成本的降低，3D打印技術(shù)正從傳統(tǒng)的用于航天、醫(yī)藥和汽車(chē)行業(yè)的原型制造轉(zhuǎn)而為民用服務(wù)。目前，對(duì)于1000件左右塑料物品的制造來(lái)說(shuō)，3D打印技術(shù)已經(jīng)非常有競(jìng)爭(zhēng)力，而且因?yàn)槊考锲范际菃为?dú)制造出來(lái)而非模具，因此不需要任何額外成本就可以做到每件物品各具特色。另外一對(duì)于一些產(chǎn)品制造方面的設(shè)計(jì)師和創(chuàng)業(yè)者，則可以先少量生產(chǎn)自己開(kāi)發(fā)的新產(chǎn)品，看看市場(chǎng)反響再進(jìn)行改進(jìn)。

不過(guò)，國(guó)外的設(shè)計(jì)師們玩得似乎更瘋狂。

時(shí)裝設(shè)計(jì)師瑪麗，黃與3D模型專(zhuān)家詹娜，費(fèi)瑟也看上了3D打印技術(shù)，他們利用Rhjno 3DCAD設(shè)計(jì)軟件創(chuàng)造出3D打印泳衣的模型，然后通過(guò)機(jī)器“打印”出復(fù)雜的幾何圖形。費(fèi)瑟表示，他們還運(yùn)用一種稱(chēng)為“選擇性激光燒結(jié)(SLS)”的技術(shù)，用非常纖細(xì)的繩子連結(jié)起無(wú)數(shù)圓形薄片，進(jìn)而織出泳衣的“布料”，通過(guò)改變圓形薄片的大小、分布，以及連結(jié)方式，確保泳衣的受力模型保持合理。這件泳衣以尼龍作為主要制造材料，最重要的是，因?yàn)椴捎昧?D打印技術(shù)。無(wú)需經(jīng)過(guò)傳統(tǒng)服裝制造業(yè)的打版再生產(chǎn)，兩位設(shè)計(jì)師也表示，這款泳衣將完全采取定制化生產(chǎn)，首先掃描消費(fèi)者的體型并進(jìn)行3D建模，再為其量身“打印”出一套合身的泳衣。

歐洲最大的手骯公司歐洲宇航防務(wù)集團(tuán)(EADS)則致力于研究利用3D打印制造出更輕便的飛機(jī)。EADS工程師安迪，霍金斯表示，目前宇航飛機(jī)上有不少零件是用昂貴的鈦金屬通過(guò)機(jī)器沖壓制成，如果改用鈦粉打印，不僅重量更輕，而且保持了一樣的堅(jiān)固程度。

意大利土木工程師恩里科，迪尼(Enricodini)則玩得更加出位，他倒騰出了一臺(tái)可以用沙子直接打印立體建筑的3D打印機(jī)。為了測(cè)試這臺(tái)大型打印機(jī)，恩里科，迪尼為諾曼，福斯特公司在阿布扎比建造的“馬斯達(dá)爾城(Masdar City)”打印了一部分建筑的骨架外墻，結(jié)果證明打印出來(lái)的外墻骨架完全可以用于正常的建設(shè)，有了這臺(tái)機(jī)器，未來(lái)的建筑骨架可能不再需要搭建腳手架，也不需要工人。目前，恩里科，迪尼正與諾曼，福斯特建筑設(shè)計(jì)公司以及阿爾塔太空公司合作，研究設(shè)計(jì)一種可以使用月球塵埃打印的3D打印機(jī)，可以在月球上快速建造人類(lèi)基地。和之前只能打印小型塑料部件的3D打印機(jī)相比，恩里科，迪尼所設(shè)計(jì)的打印機(jī)可以打印出厚達(dá)50毫米的分層，然后再一層一層疊加起來(lái)，通過(guò)以鎂為主要原料的粘合膠將其粘合，這些粘合膠跟沙子結(jié)合，印刷機(jī)再對(duì)其施壓后變成巖石。

恩里科，迪尼十分推崇建筑大師高迪的作品，他希望能用3D打印機(jī)完成高迪的未完成作品――位于西班牙巴塞羅那的“神圣家族大教堂”，而按照他的3D打印機(jī)的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)高迪，設(shè)計(jì)出的那些通過(guò)傳統(tǒng)建筑技術(shù)很難實(shí)現(xiàn)的彎曲建筑并不困難。

3D打印普及還需時(shí)日

目前，3D打印技術(shù)要用于民用，最大的障礙可能依然是價(jià)格，雖然相比前幾年來(lái)說(shuō)價(jià)格和成本已經(jīng)下降不少，但是對(duì)于普通用戶(hù)來(lái)說(shuō)，價(jià)格依然還不到可以接受的范圍――目前最便宜的3D打印機(jī)價(jià)格也在1萬(wàn)美元以上，如果要打印更大的部件，打印機(jī)的價(jià)格將會(huì)成倍飆升。英國(guó)巴斯大學(xué)有一項(xiàng)正在開(kāi)發(fā)中的新設(shè)計(jì)，能用大約700美元制造一個(gè)3D打印機(jī)，未來(lái)或許能解決打印機(jī)的價(jià)格問(wèn)題。

除了設(shè)備昂貴之外，3D打印機(jī)使用的打印材料多是化學(xué)聚合物，包括尼龍、金屬、樹(shù)脂以及各種塑料，同時(shí)在粘合過(guò)程中還使用大量的化學(xué)粘合劑，其劑量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)傳統(tǒng)制造的產(chǎn)品。這些化學(xué)物質(zhì)如果與我們朝夕相處的，后期使用成本尚在其次，材料是否安全、長(zhǎng)時(shí)間接觸是否對(duì)身體健康有所損傷將是重點(diǎn)需要考慮的問(wèn)題。

篇4

60歲的陳先生9個(gè)月前下樓時(shí)不慎摔了一跤，頓時(shí)整個(gè)左髖部連著整條腿都動(dòng)彈不得，特別疼痛，陳先生被送到家附近的醫(yī)院，檢查顯示陳先生髖部已經(jīng)是左髖臼粉碎性骨折。

陳先生說(shuō)，當(dāng)時(shí)這條腿整個(gè)走不起來(lái)路，而且短了將近兩三厘米，幾家大醫(yī)院都去過(guò)，醫(yī)生都認(rèn)為手術(shù)難度比較大。陳先生也在醫(yī)生建議下嘗試進(jìn)行了牽引等一些保守治療，可是效果不明顯。后來(lái)，在朋友的介紹下，陳先生來(lái)到醫(yī)院骨科進(jìn)行治療，醫(yī)生運(yùn)用最新治療技術(shù)和設(shè)備，為陳先生設(shè)計(jì)了治療方案，利用3D打印了陳先生的多孔人工髖臼假體，順利地進(jìn)行了手術(shù)，術(shù)后3天疼痛明顯減輕，然后基本就不疼了，腿也能自己彎曲，解決了行走問(wèn)題。

將患者需手術(shù)部位的影像數(shù)據(jù)傳入電腦進(jìn)行處理，并連接到專(zhuān)門(mén)3D打印機(jī)。經(jīng)過(guò)幾個(gè)小時(shí)到幾十個(gè)小時(shí)以后，用一種可再生可降解的材料，將它1：1地以仿真模型的形式打印出來(lái)。3D打印目前最大的特點(diǎn)在于手術(shù)極具個(gè)性化，各人的骨頭生長(zhǎng)、關(guān)節(jié)面等情況都不相同，可以根據(jù)患者的具體病情，打造最適合患者的人造部位。目前，3D打印的定制化假體使用的是鈦合金材料。鈦合金材料的理化性質(zhì)較為理想，比如它的彈性模量是金屬中最接近骨的材料之一，它的生物相容性也很高，在臨床上已經(jīng)廣泛應(yīng)用于骨科的內(nèi)固定鋼板、人工關(guān)節(jié)、脊柱內(nèi)固定，口腔科的種植牙根，頜面外科的頜面修復(fù)體等。可以說(shuō)每一件3D打印的假體都是精美的藝術(shù)品。

既然3D技術(shù)能打印骨骼，那是否意味著骨腫瘤或者骨折的患者，都可以采用該技術(shù)來(lái)做替代骨骼？

從理論上講是可以的，但一般情況下，這種技術(shù)應(yīng)用在復(fù)雜部位的骨頭上很難，比如骨頭形態(tài)結(jié)構(gòu)不規(guī)則等，像簡(jiǎn)單的肱骨、股骨等，用傳統(tǒng)技術(shù)做成的假體就可以使用；其次，要看患者的身體情況。

術(shù)前演練確保手術(shù)精準(zhǔn)

3D打印技術(shù)除了打印假體幫助患者手術(shù)修復(fù)病變之處，在骨科臨床中3D打印技術(shù)還能為醫(yī)生提前進(jìn)行手術(shù)演練。就和士兵上戰(zhàn)場(chǎng)都要進(jìn)行演習(xí)一樣，如果做手術(shù)之前可以提前演練的話，在真正進(jìn)行手術(shù)時(shí)就可以縮短手術(shù)時(shí)間，手術(shù)的效果也會(huì)更好，對(duì)于患者來(lái)說(shuō)真的是一個(gè)很大的福音。

朱先生是一位惡性腫瘤患者。術(shù)前，由于惡性腫瘤生長(zhǎng)的位置特殊，周?chē)鸂砍兜难芎芏啵瑑H憑X線片難以估測(cè)手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，醫(yī)院為他進(jìn)行了腫瘤的3D打印。將腫瘤實(shí)體模型打印出來(lái)后，醫(yī)生提前演練，確定如何動(dòng)刀，確保手術(shù)時(shí)更加精準(zhǔn)。最后，這個(gè)難度很高的手術(shù)取得了成功。

骨科醫(yī)生通過(guò)模型，可以在術(shù)前了解這個(gè)病變的骨頭有多長(zhǎng)、情況怎樣，應(yīng)該在哪個(gè)部位安裝鋼板、鋼釘，安裝幾顆釘?shù)染唧w細(xì)節(jié)。然后，就可以運(yùn)用這個(gè)模型進(jìn)行模擬手術(shù)，制訂出科學(xué)、詳細(xì)的手術(shù)計(jì)劃。3D打印出來(lái)的模型，并不是植入到人體里，而是運(yùn)用這仿真模型做好術(shù)前的診治方案。

篇5

增材制造技術(shù)。3D打印（3DP）即快速成型技術(shù)的一種，又稱(chēng)增材制造，它是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過(guò)逐層打印的方式來(lái)構(gòu)造物體的技術(shù)。3D打印通常是采用數(shù)字技術(shù)材料打印機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

常在模具制造、工業(yè)設(shè)計(jì)等領(lǐng)域被用于制造模型，后逐漸用于一些產(chǎn)品的直接制造，已經(jīng)有使用這種技術(shù)打印而成的零部件。該技術(shù)在珠寶、鞋類(lèi)、工業(yè)設(shè)計(jì)、建筑、工程和施工（AEC）、汽車(chē)，航空航天、牙科和醫(yī)療產(chǎn)業(yè)、教育、地理信息系統(tǒng)、土木工程、槍支以及其他領(lǐng)域都有所應(yīng)用。

2019年1月14日，美國(guó)加州大學(xué)圣迭戈分校首次利用快速3D打印技術(shù)，制造出模仿中樞神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的脊髓支架，成功幫助大鼠恢復(fù)了運(yùn)動(dòng)功能。

（來(lái)源：文章屋網(wǎng) ）