王勇

摘要：3D打印技术发展迅速，毫无疑问，它已经成为一种能够预知未来的核心技术革命之一，3D打印技术是一种新的、成长迅速的技术，近期受到了广泛的关注。本文主要从3D打印技术的原理、成长历史及其依赖的核心理念来描写，包含其目前的成长近况及其此后在海内外的发展远景。

关键词：3D打印技术 发展前景 原理

中图分类号：TP391文献标识码：A文章编号：1009-5349（2017）21-0192-01

目前，国内外的媒体都密切关注着3D打印技术，其作为一种新兴的艺术形态，正在迅速成长，俨然成为快速成型的标志。其未来将带动个性化的潮流，对未来的制造行业带来极大的影响。未来3D打印技术将作为朝阳产业出现在众人面前。至今全球多半的公司都推出了个性化的3D打印产品，它将会和其他的生产方式融合，产生一种新型的艺术形态，并极有可能推动第三次工业革命的产生。

一、3D打印技术的历史起源

（一）3D打印技术的由来

3D打印思想最早产生于美国，在20世纪80年代开始发展。在19世纪末期，海外已经对摄影雕塑技术得心应手，随之其焦点制造思想也应运而生。

（二）3D打印技术在国外的发展状况

3D打印技术在发达地区已经初步被用于商业。它能够以低成本、高效率的形式来生产个性化的产品，其复杂度更高、外形更加精致。例如，美国的一家创意消费品公司以征集体验用户的设计理念和方案，进一步加工成实物并通过在线销售的形式来推广，每年推出60余种创新产品年入百万美元。

（三）3D打印技术在国内的发展状况

迄今为止，国内的3D打印机无法满足商用的需求，在精准度、速度等方面都达不到标准，仍然还有很大的提升空间。目前一些发达城市往往使用进口的3D打印设备来满足自身的商业化需求，包含了道具制作、产品设计、文物复原等多方面。相对而言，港台的技术引进要比内地更早，应用也更广泛。但是也有一些区别，港台以技术应用为主，而内地以自主开发为主。

3D打印技术被应用在多个领域，例如房地产行业的房屋模型制作、航天航空的飞机模型制作、家具家电、汽车配件等多个产业。3D打印也被应用在医疗中，牙齿和骨骼替代品都可以通过3D打印技术来制作。同时3D打印技术也被广泛应用在教育和研究。

二、3D打印技术的原理

与传统的打印技术不同，3D打印技术采用聚集和递增的方式来生产产品。这是一种联合性的应用技术，结合了数字建模、控制机电、信息技术等多方面的超前的技术知识，拥有极高的技术含量。可将3D打印过程分成两个阶段，第一阶段是在已经形成实物的部分洒特制的胶水，然后均匀地喷洒粉末，当两者接触到时能够快速地粘连在一起，没有胶水的部分还是松散的状态，不停重复这一过程直至实际物体被“打印”成型。

三、3D打印技术发展的重要性

（一）3D打印技术对制造行业的影响

3D打印放弃了传统的加工形式，应用逐层堆积的方式进行生产和加工，放弃了以原材料不断切割、组合生产的模式，采用堆积制造的方法，既节省了大量的原材料、又节省了制造的时间，给制造行业带来了重大的影响。

（二）制造技术的飞速提升

3D打印技术作为新生的创新技术，结合了CAD技术、激光技术，采用了多个领域的方法和技术，对创新材料技术、智能制造技术的发展起到了推动的作用。

（三）制造方式的一次“改革”

3D打印作为一种新生的艺术形态，对第二次工业革命的生产模式产生了极大的影响，其以新生的个性化、私人订制的产品替代了以往的产品，做到了生产模式的基本变更。同时，也将节省大规模的人力、物力和产品推广的时间，只需要客戶在网上选出自己心仪的设计图，然后下载打印，再等待数小时即可获得自己的3D个性产品。

四、3D打印行业未来的前景

（一）生产成本

市场上的3D打印机普遍具有价格昂贵的特性，高额的设备成本使很多人望而却步，这对其应用的普及造成了一定的影响。目前已经有小规模的公司推出了价格低廉的3D打印机，随着时代的进步和技术的发展，3D打印机的价格将大幅下降。

（二）原材料

目前化学物质是3D打印产品使用的主要材料，致使3D打印的材料选择受到了限制，并且外形问题和安全问题随之而生。但随着先进材料的不断生产，更多种原材料将被应用于3D打印中。

（三）精准度、速度

当今市场上的打印产品大多不够精致，外形粗糙，并且打印一款产品所需时间太长，无法满足大批量生产的需求，同时打印的肌理也不尽如人意，在打印的精确度和效率上存在着很大的问题。如果打印技术水平不断提高，再加之以更多的原材料选择，那么打印的周期也将会大幅缩短。

（四）行业环境

目前的3D打印产品很容易被复制和扩散，盗版的产品成倍增加，因此产品的产权问题就变得格外的重要。

总之，从中长期来看3D打印产业具有较为广阔的发展前景，但仍存在着不可忽视的问题。目前重中之重是技术的创新和设备存储，尤其要重视产权的保护和建设，把未来行业的主体地位当成其发展的目标。因此，如何使3D打印更加精准、缩短打印周期、快速连续地打印、多原料打印，都将成为今后研究和工作中的重点。

责任编辑：杨国栋