3D 打印技术发展现状分析
摘 要：3D打印技术作为第三次工业革命的代表性技术之一，越来越受到工业界和投资界的关注。在分析了3D 打印技术的全球商业化状况和应用领域的基础上，进一步展望了3D 打印技术的应用趋势。最后指出，3D 打印技术将深刻改变传统行业的产业模式，实现从传统制造向智能制造迈进。
关键词： 3D打印技术，智能制造，快速制造，柔性化
1 3D打印技术的概念
3D 打印( 3D printing)技术，又称“增材制造”( additive manufacturing) 技术。3D 打印是一种与传统的材料加工方法截然相反，基于三维CAD 模型数据，通过增加材料逐层制造的方式。其采用直接制造与相应数学模型完全一致的三维物理实体模型的制造方法。3D 打印技术内容涵盖了产品生命周期前端的“快速原型”( rapid prototyping) 和全生产周期的“快速制造”( rapid manufacturing) 相关的所有打印工艺、技术、设备类别和应用。3D 打印涉及的技术包括CAD建模、激光、测量、接口软件、材料、数控、精密机械等多种学科的集成。
3D 打印具有如下特点和优势。
①数字制造： 借助CAD 等软件将产品结构数字化，驱动机器设备加工制造成器件。
②降维制造： 即把三维结构的物体先分解成二维层状结构，逐层累加形成三维物品，制造过程更柔性化。
③直接制造： 任何难成型的部件均可通过“打印”方式一次性直接制造出来，不需要模具或组装拼接等复杂过程来实现。
④快速制造： 3D 打印制造工艺流程短、全自动、可实现现场制造。
2 目前存在的主要问题
3D 打印技术已经取得了显著的进展，但仍存在以下几方面问题。
①耗材是目前制约3D 打印技术广泛应用的关键因素，目前可打印的材料还比较少。
②3D 打印机本身。由于3D 打印工艺发展还不完善，快速成型零件的精度和表面质量大多不能满足工程直接使用要求，只能做原型使用。
③3D 打印的价格。目前，3D 打印不具备规模经济的优势，价格方面的优势尚不明显。
④知识产权的保护。3D 打印技术的意义不仅在于改变资本和工作的分配模式，而且也在于它能改变知识产权的规则。
⑤3D 打印机的操作技能。3D 打印技术需要依靠数字模型来进行生产，但是对普通用户来说学会使用计算机辅助设计工具( CAD) 还是有一定难度。
⑥政策方面。3D 技术的研发需要大量的政府投入或产业界的资金支撑。
3 应用领域与影响
3.1 全球商业化状况
根据美国技术咨询服务协会Wohlers Associates 发布的2012年度报告，全球3D 打印行业在2011年销售额为17.14亿美元，当前该技术的市场渗透度为8%，因此，报告保守估计3D打印市场机会为214亿美元。乐观者则认为当前市场渗透度仅为1%，从而3D 打印市场机会为1700亿美元。目前，3D打印技术市场的年增长率为29.4%。据预测，该行业的市场规模到2015年将达37亿美元，到2019年将增长到65亿美元。
3D打印技术在中国的起步并不算晚，中国目前对3D打印技术的重视程度己上升至战略性高度，政府出台了一系列相关的发展计划，以支持3D打印技术在各行业尤其是高、精、尖领域的核心关键技术的研发和推广。
3.2 应用领域
3D 打印机的应用对象可以是任何行业，只要这些行业需要模型和原型。目前，3D 打印技术已在工业设计、文化艺术、机械制造、航空航天、军事、建筑、家电、轻工、医学、雕刻、首饰等领域都得到了应用。随着技术自身的发展，其应用领域将不断拓展。这些应用主要体现在以下八个方面：
①电子器件的设计与制作;
② 制造工艺与装配检验;
③ 功能样件制造与性能测试;
④ 快速模具小批量制造;
⑤ 建筑总体与装修展示评价;
⑥ 科学计算数据实体可视化;
⑦ 医学与医疗工程;
⑧ 动漫造型评价。
3.3 对人类生产生活方式的影响
3D 打印技术的应用将从以下三个方面深刻改变传统制造业形态。
一是使制造工艺發生深刻变革。3D 打印改变了通过对原材料进行切削、组装进行生产的加工模式，节省了材料和加工时间。
二是带动制造技术的重大飞跃。3D 打印技术是一门综合应用CAD/CAM 技术、激光技术、光化学、控制、网络以及材料科学等诸多方面技术和知识的高新技术，带动了相关产业的发展。
三是使制造模式发生革命性变化。3D 打印将可能改变第二次工业革命产生的、以装配生产线为代表的大规模生产方式，使产品生产向个性化、定制化转变。
4 结束语
随着3D 打印技术和商业应用的发展，“大批量的个性化定制”将成为重要的生产模式。3D 打印与现代服务业的紧密结合，将衍生出新的细分产业和新的商业模式，创造出新的经济增长点。3D 打印技术的发展带来的产品技术、制造技术与管理技术的进步使企业具备快速响应市场需求的能力，实现远程定制、异地设计、就地生产和销售的协调化新型生产模式，使生产模式、商业模式等多个方面发生根本性的变化。
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作者：李彦莹
摘要：近年来，美欧等国政府以及航空制造商动作频频，以期促进3D打印技术在更多领域的应用。随着我国综合国力的增强，剖析先进制造技术发展的内在动因和各种要素之间的关系显得尤为重要，本文拟从3D打印技术的本质、发展动因、先决条件、基本源泉和普遍规律等方面入手，探讨3D打印技术发展的哲学问题。
关键词：3D打印;技术;科技哲学
科学技术哲学是关于科学技术的哲学理论，是对科学技术的历史成果和科学技术活动的哲学反思。长期以来，由于历史与现实的诸多原因，我们对于技术的发展更多关注的是“其然”，而不是“其所以然”。目前，新一轮工业革命正在酝酿之中，其中一些先进国家非常具有代表性的做法，比如德国工业4.0、美国工业互联网、日本工业4.1J。为了可以在新的一轮工业革命中占得先机，我国也制定了“中国制造2025”战略，加强统筹规划和宏观部署，以智能制造为重点、发展高端制造，拟通过10年的努力，使中国进入世界制造强国，提升我国对美、欧、日等先进工业国家的战略竞争力。实现数字化智能制造的关键技术有人工智能、智能机器人、3D打印技术等，在新一轮工业革命中，3D打印必然将迎来自己的蓬勃发展期，迫切需要从哲学层面思考和回答大量的“所以然”问题。
一、3D打印技术的本质
在科技哲学视野下研究3D打印技术，其技术本质是我们必须要探讨的最基本问题。“质”是某一事物区别于其他事物的内在规定性。“本质是决定物质体系发展的主要特征和趋向的一些深刻联系、关系以及内在规律的总和。”所以，只有真正理解3D打印技术本质，才能确切理解3D打印技术与人，技术与世界的本源关系，才能真正了解3D技术。
对于技术的本质，我们很难用一句话概括出来。马克思、恩格斯始终从普遍联系、辨证发展的原理考察技术，把技术与生产密切结合起来，从生产力和它们之间的相互关系两方面论述了技术的本质。马克思认为，“技术是人的本质力量的对象化的产物。它是人类征服自然和改造自然的劳动手段，是一种生产力。”技术作为一种潜在的生产力，不仅使劳动工具和设备得以改进，扩大了劳动对象，而且还提高了劳动者素质，提升了劳动生产率。从3D打印技术的产生与发展来看，3D打印技术起步于20世纪80年代末，早些年该技术主要应用于专业化的工业设计与生产。随着现代科技的不断发展变更，其应用领域得到不断的扩展与深化，直到上世纪90年代中期，3D打印技术开始逐渐进入大众的视野。
事实上，3D打印技术是一种利用三维模型数据，通过材料的逐层累加，将数字化电脑模型变成固态物体的一系列技术，可以大幅降低工装模具需求，减少材料消耗，缩短制造时间，还可以成形常规方法无法实现的新颖零件和复杂结构。由此可见，3D打印技术的发展将会深刻影响先进制造业、工业设计业、生产性服务业、文化创意业、电子商务业及制造业信息化工程。当今，越来越多的产品可以不断被3D打印技术出来，背后隐藏着诸多社会规律、经济规律和自然规律。从这个角度上看，3D打印技术的应用发展将会拓展人类视野，会是人类新的生产力性质和水平的标志。
综上，3D打印技术是合目的性的自然物质运动规律发展的产物，是主体要素和客体要素的统一，同时技术本身也经历了一个从潜在形态到现实形态的发展过程，体现了现代社会生产力性质和水平，完全符合技术的基本属性。
二、3D打印技术发展的根本动因
一般来说，制造技术的创新主要由材料、工艺装备、软件等基础技术的进步而推动。近年来，智能设备、高性能计算、大数据等技术的发展进一步推动了制造业向精益化、智能化、柔性化、敏捷化的方向创新发展，在多个领域掀起了制造模式的变革。一直以来，先进装备的发展对制造技术影响最广泛的四个特征就是：系统结构日益复杂、先进材料日益增加、研制周期日益紧迫、成本要求日益严格。由于传统技术无法解决新的挑战，因而制造技术创新的原则非常明确，那就是在制造的三个核心环节——成形、加工、装配——中植入能够改变现有模式的新方法、新手段、新设备，形成突破传统的创新技术领域，为先进装备创新的实现提供保障。目前，这些新的领域主要包括3D打印技术、复合材料非热压罐成形技术、自适应加工技术、自主化装配技术、智能人工增强技术。在过去的20年中，3D打印的技术创新可以称之为利用最少量的因素影响整个经济体系，继而成为全球化体系的。在这个过程中，现实需求是技术发展的前提与基础。一旦有了需求，技术能否发展以及如何发展，则取决于技术自身的发展状态，即技术能否满足当前及未来一个时期的现实需求。因此，可以说技术创新发展驱动的根本原因就在于事物自身内部的矛盾性。
(一)设计自由度与制造可行性之间的矛盾
高性能产品的结构越来越复杂，个性化、新颖设计的自由度越来越高，传统减法式的制造工艺难以实现这些设计，对于设计与制造的要求也越来越高，拓扑优化、薄壁轻质结构、复杂的三维形状、革命性的微结构、功能梯度材料结构等复杂的设计和制造问题都对传统制造方法提出了新的要求。以拓扑优化技术与3D打印技术联合，实现在结构形成过程中植入传感器和布线，或者接合部件以节省时间和金钱、减少节点或者其他可能导致失效的接头数目。为节约材料，自然界与工程界大量采用轻质薄壁的结构形式，作为发生冲击碰撞等突发事件时的缓冲吸能结构。同一产品由于服役环境不同，对于自身材料提出新的要求，可以沿某一维度呈现功能梯度变化，使材料的物理、化学和力学性能在空间上具有相应梯度变化。上述的种种设计和制造问题，都是新时期产品发展过程中所必须面临和解决的新问题，与之相应的就是要求出现新的技术来解决这种矛盾。任何一種技术的发展与使用都是与其时代特征匹配，正是这种矛盾的冲突推动了新技术的创新发展。
(二)研制周期与市场先机之间的矛盾
借助CAD软件的数字化建模功能，3D打印技术可以直接将数字化模型利用3D打印机，制造出三维的部组件，极大缩短了研制周期，同时，这种数字化文档还可以借助网络传递，实现异地制造，快速占领有潜力市场。3D打印制造工艺流程短、全自动、可实现现场制造，无需工装模具，整体一次成型，直接制造更快速、更高效，设计生产周期往往可以提升一倍，复杂、个性化产品研制周期漫长，在技术趋同的形势下可以更快抢占市场先机。着眼于历史的发展，正是由于技术的从简单到复杂，从低效到高能，从单一到体系的发展，从而推动了整个制造业的不断发展、日臻完善。
(三)经济性盈亏的矛盾
结构设计中，3D打印技术可以优化产品设计，提升复杂结构设计的完整性，同时还可以根据设计需要，快速制作模型，检验是否满足用户需求，避免重大设计更改和技术状态变更;在制造过程中，不仅可以提高制造环节材料使用率，大幅缩短研制周期，降低生产成本。无论设计还是制造环节，材料利用率、研制周期、生产成本几个要素平衡发展，都是制造业始终追求的目标之一。传统制造业可能在某一要素上可能具有相当大的经济优势，但就综合集成来讲，3D打印技术还是具有其显著经济特征的。
三、3D打印技术发展的条件
技术的产生和发展一般都是在一定条件下发生的，大体应该包含物质条件、知识条件和人的条件，某种角度上说，这三方面因素缺一不可，3D打印技术概莫能外。现代3D打印发展这几十年，正是基于这些主客观条件，呈现出有目的性的发展态势，同时也关系到了技术的发展趋势和发展速度。
3D打印技术已经存在了几十年，为什么迸发期没有在过去，而是在现在发生?首先，3D打印技术不得不等待计算机处理能力、存储和网络基础设施的改善，现在几乎任何人都可以制造、交换和使用3D打印的物品，但在20世纪80年代末和90年代初，当第一代3D打印机在市场上面世的时候，用于3D打印模型设计的个人计算机工作站造价十分昂贵，而且在互联网上交互大量数据的想法也不现实。然后到了今天，许多智能手机和平板电脑都足够强大到能够设计和存储复杂3D模型。高速互联网已经成为现实，意味着在线存储和交流3D模型不再是技术上的挑战。第二，2D打印的世界先进技术同样帮助建立了3D打印革命的基础。虽然3D打印不是以2D打印机为原型，但大部分还是类似于伺服电动机和送料机制——激光、喷墨打印头和电子控制器，硬件发展在过去20年里成为支持3D打印革命的必要条件。第三，3D打印的发展同样需要等待自身的发展以及知识的储备。一些低成本的3D打印机硬件要依靠那些使用早期3D打印机的爱好者通过创新模型的努力来完成。从某种意义上讲，从最基本的3D打印技术发展到后来确实花了些时间，这些都是知识积累的过程。第四，促进3D打印技术发展的原因是人类社会发展的数字化。十几年前，人类上网很少，拥有数字通讯和数码设备都很少，与之形成鲜明对比的是如今数十亿人在使用互联网，并且拥有数字音乐、照片和视频，现在使用3D打印机在线数字资料制作成物理模型的热情比3D打印机刚被发明出来时要高涨的多。第五，20世纪80年代末90年代初所申请的3D打印技术方面的一些专利已经或即将到期，因此现在那些阻碍3D打印的法律障碍已经越来越少了。
四、3D打印技术发展的普遍规律
唯物辩证法认为，事物发展是有规律的，规律是可以认识的，认识对于实践具有能动作用。
(一)需要可能律，技术发展的外部条件
唯物辩证法关于“现实与可能”关系论述的具体运用，揭示了装备发展与其外部条件之间的客观联系，即需求牵引、技术推动、经济支撑。3D打印技术在短短十余年取得举世瞩目的重大发展，在医疗健康、汽车工业、国防军事、房屋建筑设计、其他消费品等领域有着傲人的成绩，在生物医药领域、医学牙科等领域的市场份额不断增长，同时在大众消费的食品加工、服装配饰、玩具制造等各领域也突飞猛进。
技术的发展需要其他技术的配合与支撑。3D打印技术对信息技术、计算机科学、精密机械以及材料科学有着极其重要的依赖作用。历史表明，技术发展重大突破的时候，总是产生于科学技术发展到一定水平，特别是出现了重大科学发现或技术发明之后。与此同时，先进技术的成长还需要投入庞大的人力、物力和财力予以支持。
(二)否定完善律，技术发展的内在动力
唯物辩证法“否定之否定规律”的具体运用，揭示了技术发展与其内部矛盾的客观联系，即技术自身的不断否定与完善是推动其发展的内在动力。如前所述，这种矛盾性表现为技术与现实需求之间的不完善，具体表现为复杂设计与制造的矛盾、敏捷高效制造的矛盾、以及绿色经济的矛盾，正是这些矛盾推动了3D打印技术的不断发展，使其由不完善变得较为完善，并趋于更加完善。当然，制造业新的需求也是发展变化的，旧的矛盾解决了，新的矛盾还会产生，如此循环往复，推动了事物螺旋式上升，使其进入了更高级的发展阶段。
(三)量变质变律，技术发展的演进规律
唯物辩证法“量变质变规律”的具体运用，揭示了装备发展演进的一般规律，即技术发展是渐进式发展与创新性变革的辩证统一。技术发展是量变与质变的互动过程，表现为渐进性发展与创新性变革交替进行。渐进性发展是一种革新，是对技术的逐步改善，是量变的积累;创新性变革是彻底的革命，是技术的质变。量变是质变的条件，质变是量变积累到一定程度的最终结果。
美欧发展3D打印技术已经跳出了制造本身，开始考虑颠覆当前产品设计以及改变传统设计和材料开发流程上来，随着增材制造在大型、复杂航空结构件上应用的技术成熟度和制造成熟度不断提升，3D打印将成为航空领域主流制造技术，将航空产品设计理念带向更具颠覆性的未来。
3D打印技术应该说是当前正在进行的第三次工业革命的重要组成部分，是当代计算机控制技术和新材料技术发展的“自然延伸”，鉴于其独特的性质和优点，这项先进制造技术的研发也应受到高度重视。但是未来还会遇到许多新问题、新困难，只要我们更加自觉地站在世界观与方法论的高度分析问题、认识问题。虽然不主张3D打印技术预示着新的工业革命的到來，但并不能因此忽视它的价值。随着人类认识的不断深入和技术的不断进步，3D打印技术必将更加成熟，应用领域更为广阔。
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作者：李文佳 陈海秋
摘要：3D打印对现代标准打印提出了修正，它在应用数字技术和计算机技术的基础上，倡导个性化的打印，突破传统纸质的打印，使得打印的模型更加真实和立体。本文重点阐释了3D打印系统的兴起，以及具体的方法和工艺，并对北京地区3D打印的发展做出分析。
关键词：3D 打印 快速成型 北京
3D打印又称快速原型制造，主要应用于对立体三维设计产品的验证和手板模型制作上，也可制造一些特殊性、个性化、单件精密产品，如：医用人造关节。因为人体差异各不相同，标准化制造的人工关节无法适合每一个人。用3D打印——快速原型制造技术，就可实现个性化制作。
3D打印——快速原型制造在国际上起源于上个世纪70年代。90年代初形成商品化，并广泛应用于研发设计机构针对设计的效果验证。以其基于数字技术和计算机技术形成的精准性、快速性、真实性而颇受设计机构和生产企业的青睐。3D打印的出现打破了传统制作模型依赖模型工依据图纸制作每个零部件，然后组装验证的复杂、漫长过程。只需将CAD图纸输入3D打印——快速原型制造设备中，其计算机系统就会作出分析、制定加工程序，制作出于原设计精准相符的整机产品样机，可让设计人员对整机设计作全面验证，也可让客户生产企业真实看到、用到设计的产品。1997年开始设计的美国波音777客机的整机设计验证，就采用了3D打印——快速原型制造。首架模型全部由3D打印完成。
3D打印——快速原型制造设备的诞生与兴起，主要基于计算机技术和信息化的发展与应用。CAD制图使设计图低数字化。三维扫描、计算机分析等，保证了装备间通讯的一致性，而3D打印的原理就是将设计师设计的三维立体产品通过计算机程序运算分析，将其无限细分为工作平面结果。数学原理就是微分，而后以堆积原理将不同层级的二维平面效果堆彻起来反推到了三维立体产品。
那么目前国际上3D打印发展的怎样呢?都有哪些3D打印技术呢?
自上世纪70年代3D打印——快速原型制造技术兴起到90年代广泛应用，到今天的向制造的延伸，3D打印基本有六种类型的产品。
1、熔丝型
以高分子塑胶材料为基材，通过加热熔溶方式，将塑胶丝熔化，以特制喷头根据计算机分解的工作图分层喷涂逐步堆积，由于熔化的塑胶需要一定的固化时间，而产品又是各具造型。所以需要再外部增加一种快凝材料作为支撑的辅料。这种设备制作出的产品，受制于热熔塑胶的分层厚度无法无限降低，因此，出来的产品精度偏低，适合于作一般日用工业品手板模型。1994年深圳生产力中心就购置了这样一台产品用于为中小企业和设计公司的公共服务。
2、激光烧结型
以无机粉末，可烧结材料为基材的。3D打印——快速原型制造设备，其原理是设备按转化的二维图形逐层铺洒金属粉、陶瓷粉等，通过激光高能高效烧结，堆砌成型。由于该类设备可对金属等实用材料直接制成产品，上市销售，如人工关节。因其可直接实现产品，而备受企业的关注。
3、洛姆法(光敏树脂)
该设备的原理是以光敏树脂为原料，成型在保护液中，逐级提升至空气中，而受光照射而固化成型，是各种方法之中，成型精度高，是高精度塑胶模型制作的最优方式。因为液态成形是无级差变化。正适合3D打印的无线细分，二维平面堆积制作要求。
4、纸材料堆积法
以纸作为基础材料，根据计算机将三维产品分解后的二维平面图纸要求，铺一层纸使用激光刻刀，雕刻出平面图形，喷一层胶粘附新的一层纸，再按图雕刻。不断地堆积和粘贴，成型一件产品。由于强度低，精度差，一般该方法应用于设计师的原创创意设计的验证之用，不适合做产品。
5、蜡熔法
以蜡为基础材料。类似树脂熔溶法。用加热喷头将蜡熔化。均匀按二维图喷洒，堆积成形。该方法的优势可重复使用。但精度略低，设备价格低。一般用于学校的学生实践。同时，可以制作蜡模精铸的蜡胎。
6、3D彩打
这是真正从快速原型制造发展而来的。类似二维打印机原理的三维打印法，材料是树脂，胶水是彩色的。使堆积打印出来的三维立体成品。不仅是设计原型，而且色彩也与设计效果相一致。但这种设备因费只能作验证模型，且材料便宜，制作简单，精度降低。一般只用于手板验证模型的制作，用于看外观效果，这类设备价格普遍低，在机商可以低至2000——3000元人民币。
二、北京3D打印的研发与应用情况
中国快速原型制造——3D打印系体的研究起步于二十世纪九十年代，基本与国际发展同步，略迟于美国十年。北京在全国发展中始终处于领先地位。上世纪九十年代中期，北京隆源科技公司就开始开发生产以激光烧结为主的快速原型设备，技术是一批从美国留学归来的创业者。该公司的设备曾为积水潭等医院和北汽公司制作了大量产品。同期清华大学机械系，研制开发了纸基、树脂熔溶等方法的快速原型设备。并销售到制造企业，基本形成了3D打印的研发设计、生产制造、经营销售的体系。在国内居于领先地位，对该产品的业态发展方向、规模进行了很好的实践。
同时，北京在3D打印——快速原型制造装备的应用上在全国也处于领先地位。总结国内外经验、快速原型设备现阶段主要用于工业设计结果验证和手板模型制作。少量用于单件特殊产品的制造。因此，使用方式主要是建立快速原型中心式3D打印中心，提供集中的公共服务，而不是普遍企业的必购工作母机。而且各自购置只会增加投入，造成闲置，浪费资源。1996年最早使用快速原型制造设备之一的中国香港全港仅有三台。国内的深圳只有两台，总结经验，在北京市科委支持下，于1998年北京工业设计促进中心建成了北京第一个快速原型公共服务平台，与清华大学合作，建立了基于纸基的3D打印服务公司。2006年建设北京D&C工业设计创意产业基地时，以该服务平台为基础，在基地内建立了快速原型制造逆向工程中心。作为重要的制成工业设计发展的公共技术服务平台为电子、数码、工艺美术产品的手板制作，产品制造提供了支撑服务。2012年与上拓公司合作，组建了快速原型——3D打印服务联盟。从设备营销、快速原型制造、协调整合园内外3D打印——快速原型制造资源。形成了规模化经营实体，园内外加盟机构达到40余家，服务中心遍地。北京、浙江、江苏十余个城市。年产值达到3000余万元，初步形成了规模化经营。
未来3D打印的发展方向是：不断集成新技术，新工艺，提高快速原型制作3D制造的材料适用性;打开生产效率;降低成本;保证精度。使其从以制作手板模型，验证设计的实验用装备、发展成为满足个性化，柔性加工生产的工作母机。
三、北京发展3D打印的方向
北京作为全国最早开展自主3D打印设备研发设计的城市，具有较多的研发经验和制造能力。无论从人才基础、产业水平、信息数量、辐射能力都是最优秀的。因此，北京首先应积极整合已有的产业资源、研发队伍，发挥首都优势，完善产业链条，打造中国3D打印装备产业基地。
二是发挥北京的首都集散优势，建立国际化的3D打印设备的交易平台。汇聚全球优秀产品，面向世界最大的应用市场——中国及亚洲周边国家，形成集实体交易平台和B2B电子商务交易平台。进而促进国内3D打印产品的技术与水平提升。
三是构建3D打印公共服务平台和产业发展平台。“走出去”开展服务外包;“引进来”让国内外3D打印设备生产企业进京落户，形成产业规模。
作者：宋慰祖
3D打印已经成为一种潮流，并开始广泛应用在设计领域，尤其是工业设计，数码产品开模等，可以在数小时内完成一个模具的打印，节约了很多产品从开发到投入市场的时间。3D打印机可以用各种原料打印三维模型，使用3D辅助设计软件，工程师设计出一个模型或原型之后，无论设计的是一所房子还是人工心脏瓣膜，之后通过相关公司生产的3D打印机进行打印，打印的原料可以是有机或者无机的的材料，例如橡胶、塑料，不同的打印机厂商所提供的打印材质不同。3D打印机，即快速成形技术的一种机器，它是一种数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。过去其常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，现正逐渐用于一些产品的直接制造。特别是一些高价值应用(比如髋关节或牙齿，或一些飞机零部件)已经有使用这种技术打印而成的零部件。“三维打印”意味着这项技术的普及。3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现。这种打印机的产量以及销量在二十一世纪以来就已经得到了极大的增长，其价格也正逐年下降。该技术珠宝，鞋类，工业设计，建筑，工程和施工(AEC)，汽车，航空航天，牙科和医疗产业，教育，地理信息系统，土木工程以及其他领域都有所应用。
随着汽车、航空航天、工业和医疗保健等领域市场需求的增加，全球3D打印机的销售额将从2011年的17亿美元增长至2017年的50亿美元。消费品和电子领域是3D印刷企业最大的市场，其市场份额约为20.3%;紧随其后的是机动车(19.5%)、医疗和牙科(15.1%)领域。目前比较知名的3D打印机制造商有瑞连、3D系统、伊登普雷里、斯特塔西、帕罗奥多、惠普和奥托美克等。
目前国内3D打印在材料、设备和应用上仍有难题，成本较高，多用于实验，规模化应用尚需时日，目前我国3D打印主要应用于产品设计、快速模具制造、铸造、医学等制造领域，其中消费电子、汽车、医疗分别占20.3%、19.5%和15.1%。
随着开拓并行、多材料制造工艺方法的采用，打印速度和效率有望获得更大提升。3D打印技术经过几十年的探索与发展，目前能够实现600dpi分辨率，每层厚度只有0.01毫米，即使模型表面有文字或图片也能够清晰打印，目前较先进的产品可以实现每小时25毫米高度的垂直速率，相比早期产品有10倍提升，而且可以利用有色胶水实现彩色打印，色彩深度高达24位。随着先进材料的不断发展，将开发出更为多样的3D打印材料，如智能材料、功能梯度材料、纳米材料、非均质材料及其他方法难以制作的复合材料等，金属材料、直接金属成型技术将会成为今后研究与应用的新兴领域。
当前，3D打印机价格很高，大多在百万美元以上，这给其进入家庭带来了困难，但一些较小规模的3D打印机制造商已经开始推出一万美元以下的3D打印机。随着技术进步及推广应用直至实现规模化生产，3D打印机的价格有望大幅下降。3D打印机诞生后，早期主要用于航空航天、机械、医疗、建筑等行业的模型制作。随着其进一步走向成熟，3D打印机已开始用来制造汽车、飞机等高科技含量零部件、皮肤、骨骼等活体组织。专家预计，3D打印机在生产应用方面有着巨大潜力。3D打印技术在珠宝首饰、鞋类、工业设计、建筑、汽车、航天及医疗方面(牙科)都能得到广泛的应用。3D打印长期发展前景广阔，未来国内3D打印市场规模将达到上万亿元，但短期内由于技术、材料和成本原因难以商业化。
本研究分析报告由智鼎国研(北京)信息咨询有限公司领衔撰写，在大量周密的市场调研基础上，主要依据了国家统计局、国家商务部、国家发改委、国务院发展研究中心、中国海关总署、3D打印机行业相关协会、国内外相关刊物的基础信息以及3D打印机专业研究单位等公布和提供的大量资料，结合深入的市场调查资料，进而分析国内3D打印机行业发展走势与市场。报告针对我国3D打印机行业的市场规模与前景、从业企业以及国家相关产业政策进行了全面分析。并重点分析了我国3D打印机行业技术、应用领域的发展与现状，并对3D打印机行业投资机会与投机风险作出了分析研判，为3D打印机相关生产企业、经营企业、科研机构等企业在激烈的市场竞争中洞察先机，根据市场需求及时调整经营策略，为战略投资者选择恰当的投资时机和公司领导层做战略规划提供了准确的市场情报信息及科学的决策依据，同时对银行信贷部门也具有极大的参考意义。
【报告目录】
第一章3D打印机相关阐述16 第一节传统打印机简介16
一、打印机性能参数16
二、打印机的分类17
三、打印模式20
四、打印机语言21
五、打印机技术21
六、打印机打印技术常用工作参数30 第二节3D打印机32
一、3D打印机背景分析32
二、3D打印机特点34
三、3D打印机技术性能指标34 第三节3D打印机的用途及应用领域35
一、在工业制造领域的应用分析35
二、在文化创意、数码娱乐领域的应用分析36
三、在航空航天、国防军工领域的应用分析36
四、在生物医疗领域的应用分析36
五、在消费品领域的应用分析38
六、在建筑工程领域的应用分析38
七、在教育领域的应用分析38
八、在个性化定制领域的应用分析39 第二章中国3D打印机市场发展关键因素分析39 第一节3D打印机市场规模分析39 第二节3D打印机市场主要竞争对手构成40 第三节3D打印机市场政治、经济、法律、技术环境分析45
一、政治环境45
二、经济环境49
三、法律环境53
四、技术环境55 第四节3D打印机市场发展驱动因素分析59
一、产品优势59
二、政策扶持60
三、产业化的可能性62 第五节全球债务危机对3D打印机行业发展影响分析64
一、对3D打印机行业本身影响分析64
二、对3D打印机上下游产业影响分析65
三、对3D打印机价格影响分析66 第三章2012年世界3D打印厂商研究67 第一节3Dsystems67 (1)企业发展简况分析67 (2)企业研发实力分析67 (3)企业3D打印机产品分析67 (4)企业3D打印机产品应用分析68 (5)企业经营业绩分析68 (6)企业投资兼并分析69 (7)企业经营优劣势分析69 第二节ObjectGeometries72 第三节SOlido72 第四节ZCorporation75 第五节Stratasys79 (1)企业发展简况分析79 (2)企业研发实力分析79 (3)企业3D打印机产品分析79 (4)企业经营业绩分析81 (5)企业投资兼并分析81 (6)企业经营优劣势分析82 第六节Makerbot经营分析83 (1)企业发展简况分析83 (2)企业3D打印机产品分析83 (3)企业经营业绩分析85 (4)企业投资兼并分析85 (5)企业经营优劣势分析86 第七节Shapeways经营分析87 (1)企业发展简况分析87 (2)企业3D打印服务分析87 (3)企业经营业绩分析88 (4)企业商业模式分析88 (5)企业多轮融资分析88 (6)企业经营优劣势分析89 第四章2012年中国打印机产业整体发展态势分析90 第一节中国打印机行业发展分析90
一、中国打印机产量居世界第一90
二、中国打印机行业的市场结构解析90
三、中国专用打印机行业发展格局97
四、打印机行业进入节能环保新时代98
五、2012年打印机行业发展情况良好101 第二节2008-2012年中国打印机产量数据统计分析104
一、2008-2011年中国打印机产量数据分析104
二、2012年中国打印机产量数据分析108
三、2012年中国打印机产量增长性分析110 第五章3D打印机生产工艺及技术路径分析111 第一节3D打印机各种生产方法比较111 第二节国内外3D打印机生产工艺及技术趋势112
一、国外主流生产工艺介绍112
二、国内主流生产工艺介绍116
三、3D打印加工过程分析117
四、当前3D打印技术分析121
五、3D打印技术的突破方向分析124 第三节国内外3D打印机最新技术研发及应用情况126 第四节3D打印原材料分析129
一、目前可使用的3D打印材料分析129
二、3D打印市场扩大对材料需求的影响分析130 第六章中国3D打印机市场发展现状分析131 第一节中国3D打印机市场构成要素分析131
一、3D打印机产品购买主体构成分析131
二、3D打印机产品市场购买力分析133
三、3D打印机产品市场购买欲望分析134 第二节中国3D打印机市场主要品牌分析136
一、国外主要企业品牌分析136
二、国内主要品牌分析140 第三节2012年中国3D打印机市场运行数据分析141
一、2012年中国3D打印机市场产品销售情况分析141
1、销售总量分析141
2、主要销售区域分析142
3、市场需求特点分析143
二、2012年中国3D打印机市场产品供给情况分析145
1、国内市场供给量分析145
2、供给来源构成146
3、供需格局分析148 第七章中国3D打印机市场消费能力及未来需求规模分析148 第一节2012年中国3D打印机市场消费能力现状分析148
一、中国3D打印机产品购买要素构成分析148
二、3D打印机产品替代产品威胁分析150
三、主要消费区域消费能力对比分析150 第二节影响中国3D打印机市场消费能力主要因素分析152
一、购买者的购买目的及主要用途152
二、购买者所处的消费环境154 第三节中国3D打印机消费市场独有特征分析156 第四节中国3D打印机市场发展影响因素分析158 第五节3D打印机对我国制造业的影响160
一、3D打印机的内涵及其意义160
二、3D打印机与中国制造业161
三、对我国制造业的影响162
四、对策建议163 第八章2012年中国3D打印机市场需求特点及需求潜力分析163 第一节中国3D打印机市场主要消费统计数据定量分析163
一、总体销量数据分析163
二、分区域市场数据分析164
三、消费领域分布数据分析165 第二节3D打印机主要下游消费领域构成分析165 第九章3D打印机产品价格策略研究167 第一节估计成本167 第二节选择定价方法170 第三节竞争性调价176 第四节具体价格策略研究178 第十章国内3D打印机在建及拟建项目统计分析179 第一节入门级开源3D打印机项目技术179 第二节研发一种便携式3D打印机项目192 第三节智慧烟台投资千亿引进3D打印机等高端项目193 第四节2012-2013年我国3D打印发展项目态势195 第五节中国市场上3D打印巨头合并及其项目新态势201 第十一章3D打印机企业销售状况调查224 第一节北京殷华激光快速成形与模具技术有限公司224
一、企业发展简况分析224
二、企业研发实力分析225
三、企业3D打印产品及服务分析225
四、企业成功应用案例分析225
五、企业经营优劣势分析226
六、企业3D打印机销售情况227 第二节陕西恒通智能机器有限公司227
一、企业发展简况分析227
二、企业研发实力分析227
三、企业3D打印产品及服务分析228
四、企业成功应用案例分析228
五、企业经营优劣势分析228
六、企业最新发展动向分析229
七、企业3D打印机销售情况229 第三节武汉滨湖机电技术产业有限公司230
一、企业发展简况分析230
二、企业研发实力分析231
三、企业3D打印产品及服务分析231
四、企业经营优劣势分析232
五、企业3D打印机销售情况232 第四节南京紫金立德电子有限公司233
一、企业发展简况分析233
二、企业研发实力分析233
三、企业3D打印产品及服务分析233
四、企业成功应用案例分析233
五、企业经营优劣势分析235
六、企业最新发展动向分析235
七、企业3D打印机销售情况239 第十二章3D打印机市场推广策略研究240
一、3D打印机行业产品市场定位240
二、3D打印机行业广告推广策略244
三、3D打印机行业产品促销策略249
四、3D打印机行业招商加盟策略249
五、3D打印机行业网络推广策略254 第十三章3D打印机营销渠道建立策略256 第一节2011-2012年中国3D打印机品牌营销模式研究256
一、市场经济时代的营销模式256
二、国际市场条件下的营销模式256
三、新型营销模式总括257
1、特许经营、加盟连锁257
2、电子商务258
3、会议营销260 第二节3D打印机产品营销渠道260
一、媒体广告260
二、直效营销262
三、销售促进263
四、公关与宣传264
五、人员推销265
六、网络营销266 第三节中国3D打印机营销渠道建立策略267
一、广告策略267
二、渠道策略267
三、价格策略267 第十四章3D打印机市场客户群研究与渠道匹配分析271 第一节专买店实地调查271
一、渠道特点271
二、销售状况271
三、消费人群271
四、销售策略271 第二节购物中心----专柜275
一、渠道特点275
二、销售状况275
三、消费人群276
四、销售策略276 第三节连锁超市----专柜281
一、渠道特点281
二、销售状况282
三、消费人群282
四、销售策略283 第四节网络营销模式—网店287
一、渠道特点287
二、销售状况292
三、消费人群292
四、销售策略292 第十五章2013-2018年中国3D打印机市场前景预测分析294 第一节国内3D打印机技术发展现状与问题294
一、国内3D打印机技术发展现状294
二、国内3D打印机技术发展问题295 第二节我国3D打印机从“神器”到家用制造设备的距离296 第三节3D打印机行业发展趋势预测298
一、3D打印机将全面革新现实298
二、2017年全球3D打印机市场将增至50亿美元304
三、3D打印机行业发展趋势304 第四节中国国3D打印机行业发展前景预测305
二、3D打印孕育无限未来305
三、3D打印机的变革力量308
四、3D打印机发展前景310 【图表目录】
图表：国际上主要3D打印机厂商42 图表：2009-2011年我国GDP增幅走势图49 图表：中国能效标识93 图表：富士施乐智能眼、智能节电和快速启动三位一体95 图表：重视环保打印，行动刻不容缓98 图表：参与调查者对于打印机环保重要性的看法99 图表：参与调查者对于打印机是否环保的分辨情况99 图表：2008-2009年中国打印机产量走势图104 图表：2009年中国打印机产量统计表(分省市)105 图表：2010年1-12月中国打印机产量分省市排行统计表106 图表：2012年1-12月中国打印机分省市产量数据表108 图表：国际上主要3D打印机厂商138 图表：2009-2012年中国3D打印机销售总量141 图表：2012年中国3D打印机销量区域分布142 图表：2009-2012年中国3D打印机供给量145 图表：2012年我国3D打印机供给来源构成146 图表：2009-2012年中国3D打印机销售总量163 图表：2012年中国3D打印机销量区域分布164 图表：2012年我国3D打印机消费领域分布数据165 图表：入门级开源3D打印机项目技术简图179 图表：主板芯片Arduino182 图表：Arduino主板最新版本的电路原理图184 图表：Arduino步进电机控制板184 图表：Arduino步进电机驱动板最新版本的电路原理图185 图表：Arduino3D打印机打印头控制板186 图表：Arduino3D打印机打印头驱动板最新版本的电路原理图186 图表：Arduino3D打印机机械结构187 图表：Arduino3D打印机部件罗列见下图189 图表：3D打印机打印机软件界面截图190 图表：3D数据与打印结果的展示图191 图表：2011-2012年北京殷华激光快速成型与模具技术有限公司3D打印机销售状况227 图表：2011-2012年陕西恒通智能机器有限公司3D打印机销售状况229 图表：2011-2012年武汉滨湖机电技术产业有限公司3D打印机销售状况232 图表：2011-2012年南京紫金立德电子有限公司3D打印机销售状况239 图表：网络营销推拉战略266 图表：2008-2011年全球消费电子各细分产品产量规模309
随着工业现代化的不断发展，传统的加工工艺已无法满足现代工业部件的加工需求，许多异形结构利用传统加工(包括五轴加工中心)很难加工或根本不能加工。随即3D打印机应运而生„„
3D打印机看似复杂，却很简单，也许你会为它神奇的能力而震撼，也许你会为它的高科技而惊呆，其实从1916年爱因斯坦提出激光原理时，已经为1986年第一台3D打印机的出现奠定了坚实的理论基础。说起3D打印机的原理其实一点也不复杂。
3D打印就是断层激光扫描烧结的逆过程，断层扫描就是把某个三位模型“切”成无数叠加的片;3D打印就是一片一片的打印，然后叠加到一起，成为一个立体物体。其优势就是在于传统的加工方法是利用去除材料进行加工，而3D打印则是增加材料进行加工。这样与传统加工方式相比，3D打印机生产有材料利用率高，加工成型速度快，时间短，成型产品密度更均匀等优势，其中最大的优势在于不再受制于产品结构，只要设计师能想出的结构，3D打印机都能帮他实现。
传统的工业产品开发，往往是先开模具，然后再做手板，而运用3D打印技术，无需开模，可以把制造时间减少，费用降低，对成本更好的控制。而一些好的设计理念，无论其结构和工艺多么复杂，均可利用3D打印技术，短时间内制造出来，从而极大地促进了产品的创新设计，有效改善工业设计能力薄弱的问题。
3D打印需要依托多个学科领域的尖端技术，至少包括以下方面：
信息技术：要有先进的设计软件及数字化工具，辅助设计人员制作出产品的三维数字模型，并且根据模型自动分析出打印的工序，自动控制打印器材的走向。
精密机械：3D打印以“每层的叠加”为加工方式。要生产高精度的产品，必须对打印设备的精准程度、稳定性有较高的要求。
材料科学：用于3D打印的原材料较为特殊，必须能够液化、粉末化、丝化，在打印完成后又能重新结合起来，并具有合格的物理、化学性质。
3D打印机的应用领域及其广泛，从寻常百姓家的锅碗瓢盆，到关系到国家安全的国防事业，几乎各种领域都可以有他的身影。他的应用对象可以是任何行业，只需要这些行业提供3D数据模型或原型，3D打印机均可以加工。其中这些行业中对3D打印机需求较大的包括政府、航空航天、医疗设备、高科技研发、教育业以及制造业。
医疗行业：从2010年美国成功打印活体器官开始，似乎直接打印人体也并不是不可能，它更类似于克隆技术，他打印出来的活体器官不会与患者排斥。他还可以打印骨骼、牙齿等。我们可以预计在将来3D打印机的发展中，在医疗方面会引入一个全新的人体植入概念，让更多的患者看到希望。
产品研发：我们可以利用3D打印技术快速制造手板模型，这样不但保留原有结构的特征，同时还可以做比例缩减，缩短加工时间短，降低生产成本，减少产品改良时间，更适合产品研究开发。
建筑设计：在建筑业，工程师和设计师们已经开始使用3D打印机打印建筑模型，这种方法快速、低成本、环保，同时制作精美。完全符合设计者的要求，切有节省大量的材料和时间。
食品产业。没错，就是“打印”食品。研究人员已经开始尝试打印巧克力了。或许在不久的将来，很多看起来一模一样的食品就是用食品3D打印机“打印”出来的。当然，到那时可能人工制作的食品会贵很多倍。
、
汽车制造业。不是说你的车是3D打印机打印出来的(当然或许有一天这也有可能)，而是说汽车行业在进行安全性测试等工作时，会将一些非关键部件用3D打印的产品替代，在追求效率的同时降低成本。
配件、饰品。这是最广阔的一个市场。在未来不管是你的个性笔筒，还是有你半身浮雕的手机外壳，抑或是你和爱人拥有的世界上独一无二的戒指，都有可能是通过3D打印机打印出来的。甚至不用等到未来，现在就可以实现。
3D技术的国内发展现状
国内3D打印技术近几年刚开始发展，企业开始了解这种加工方式但不认可，一方面是由于企业不能摆脱传统制造业的思维方式，另一方面则是由于加工成本过高，部件不宜利用3D打印机进行批量生产。而且国内打印机的发展还有以下缺陷
1.缺乏教育培训和社会推广
目前，企业购置3D打印设备的数量非常有限，应用范围狭窄。更有一切企业根本不知道3D打印是什么样的东西。而在教育教学方面，机械、材料、信息技术等工程学科的教学课程体系中，缺乏与3D打印相关的必修环节，3D打印停留在部分学生的课外兴趣研究层面。得不到深入研究。
2.企业对技术研发投入不足
我国虽已有几家企业能自主制造3D打印设备，但企业规模普遍较小，研发力量不足。在加工流程稳定性、工件支撑材料生成和处理、部分特种材料的制备技术等诸多具体环节，存在较大缺陷，难以完全满足产品制造的需求。 3.产业链缺乏统筹发展
3D打印行业的发展需要完善的供应商和服务商体系、市场平台。供应商和服务商体系中，包含工业设计机构、3D数字化技术提供商、3D打印机及耗材提供商、3D打印设备经销商、3D打印服务商。市场平台包含第三方检测验证支持、金融支持、电子商务、知识产权保护等支持。而目前国内的3D打印企业还处于“单打独斗”的初步发展阶段，产业整合度较低，主导的技术标准、开发平台尚未确立，技术研发和推广应用还处于无序状态。
而在国外特别是美国，3D打印技术要比在国内发展早，企业早已熟知这种可能对世界加工制造业带来革命的新技术。所以相较于国内，美国对3D打印技术的研发生产投资都远远胜于我国。
当前，全球正在兴起新一轮数字化制造浪潮。发达国家面对近年来制造业竞争力的下降，大力倡导“再工业化、再制造化”战略，提出智能机器人(300024)、人工智能、3D打印是实现数字化制造的关键技术，并希望通过这三大数字化制造技术的突破，巩固和提升制造业的主导权，加快3D打印产业发展，可推动我国由“工业大国”向“工业强国”的转变。
3D打印的未来
英国《经济学人》杂志在《第三次工业革命》一文中，将“3D打印技术作为第三次工业革命的重要标志之一”，这充分可以看出3D 打印机将来不是要取代某一个制造业，而是要取代几乎所有的制造业。未来你想要什么，只需下载图纸，按一下„打印‟键，就可以去喝咖啡听音乐了，剩下的所有事，请统统交给打印机。
未来的3D打印我们可以做什么?也许我们的房屋不在是人工建造的而是用3D打印机打印一个，我们不会受食物的匮乏而限制，想吃什么自己打;家里的常用物品不在需要购买，需要杯子自己打印一个，可以看出，3D打印会在将来给我们带来的便捷之处。
3D打印机的未来或将无所不能，只需要一个想法，一些材料，一台3D打印机，就能将脑中的一切转变为实体
高新区3D打印技术的发展设想和对策
采取财税金融政策上积极支持、积极引导建立行业协会，鼓励研发，加强教育培训等措施，进一步促进3D打印社会化推广。
——制定数字化制造规划，促进3D产业优先发展
建议将3D打印技术定位为生产性服务业、文化创意、工业设计、先进制造、电子商务及制造业信息化工程的关键技术和共性技术，将该产业纳入优先发展产业及产品目录。在财税金融政策上，鼓励企业投资、研发、生产和应用3D打印，支持3D打印设备的进出口。
——加强产业联盟、行业协会建设，推动3D产业协同发展
积极引导工业设计企业、3D数字化技术提供商、3D打印机及材料研发企业和机构、3D打印服务应用提供商组建产业联盟，利用有关学会、协会的平台加强研讨和交流，共同推动3D打印技术研发和行业标准制定。促进3D打印技术发展的市场平台建设，包括3D打印电子商务平台、3D打印数据安全和产权保护机制、3D打印及周边项目投融资机制等，促进产业可持续发展。
——加大科技扶持力度，提升3D打印技术水平
设立专项基金，重点推进数字化技术、软件控制、打印装置、材料技术等关键技术的研发。在研发扶持中，要注意建立公平、公正的研发绩效评估体系，鼓励各研发主体探索不同的技术路径。加强对3D打印产学研合作的支持，特别对实施产业化的企业在市场销售、社会推广上给予政策支持。
——加强教育培训，促进3D打印社会化推广
将3D打印技术纳入相关学科建设体系，培养3D打印技术人才。依靠行业协会、博览会、论坛等组织形式进行3D打印技术和周边应用的培训。在科技馆、文化艺术中心、青少年活动中心等公共机构进行3D打印技术的展示、宣传和推广。发展3D打印服务中心，推广3D打印技术应用，为发展3D打印产业积累应用经验。
姓名：陈芷杨 年级：13级机制2班 学号：201330230203 摘要：美国学者杰里米·里夫金出版了《第三次工业革命》一书,在书中全面分析了第三次工业革命的全球性影响,他提出互联网、绿色电力和3D打印技术正引导着“第三次工业革命”。近年来，3D打印技术也开始在我国流行开来，印发了一股迅猛发展的潮流，各大高校以及各大大型也纷纷开始研究3D打印技术，希望在这次的潮流中获得一席之位，抢先一步掌握这一门引导“第三次工业革命”的技术。我们国家已经错过了第一次和第二次工业革命，虽然40年来一直奋起直追，但是我国的工业水平仍然与发达国家有着相当大的差距，仍然无法摘下那顶“Made in China”帽子。据中国3D打印技术产业联盟数据预估,至2016年中国将成为全球最大3D打印机市场。这是一份机遇也是一份挑战。本文以3D打印技术在中国的发展现状作为研究对象，对比国内与国外3D打印快速成型技术的差距，分析3D打印在我国的发展前景。
关键词：3D打印技术;发展现状;发展前景;措施与制度; 正文：
3D打印，即快速成型技术的一种，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。 3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。3D打印机与普通打印机工作原理基本相同，只是打印材料有些不同，普通打印机的打印材料是墨水和纸张，而3D打印机内装有金属、陶瓷、塑料、砂等不同的“打印材料”，是实实在在的原材料，打印机与电脑连接后，通过电脑控制可以把“打印材料”一层层叠加起来，最终把计算机上的蓝图变成实物。
3D打印技术分许多种，目前市场上的快速成型技术分为3DP 技术、熔融层积成型技术、立体平版印刷技术、激光烧结技术、激光成型技术和紫外线成型技术等等。3D技术该技术在珠宝、工业设计、建筑、汽车，航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程、军事以及其他领域都有所应用。可惜的是目前为止一些高端的民用3D打印技术仍然掌控在国外的几家龙头老大的公司里面，我国民间在3D打印技术的研发方面与国外有着很大的差距。不过好消息是据英国《简氏防务周刊》网站2月24日报道，中国人民解放军已研制出首幅使用3D打印技术的地形图，另外我国早在2000年前后，中航激光技术团队就已开始投入“3D激光焊接快速成型技术”研发，解决了多项世界技术难题、生产出结构复杂、尺寸达到4米量级、性能满足主承力结构要求的产品。这些都可以说明了我国对3D打印技术的重视程度与投入程度，可惜的是，我国掌握的这些技术主要是在军事方面，还无法投入工业的实际制造中。 3D打印快速成型技术的专利申请量趋势分析摇通过专利申请的分析,可揭示3D打印技术领域的历年专利申请及技术研况,从而掌握其技术发展趋势及全局动态。对检索到的国内外3D打印技术领域的专利申请量进行统计,结果见图
国内自20世纪90年代初才开始涉足3D打印技术领域,从图中可以看出,在1999年之前专利申请量较少,说明当时我国3D打印技术还处于时萌芽期,没引起足够的重视,是这也受到我国高科技技术人的缺乏以及3D打印技术研发成本高等方面的约束。2000-2007年间,专利申请量开始稳步增长,进入平稳增长期,2007年之后专利申请量快速增长,直到2011年国内申请量达到了20年来的最高峰,说明我国目前主要处在研发的快速成长阶段。
从国内外趋势线上反映的总体态势看,我国与国外技术发展差距近10年,处在不同的发展时期。这与研发者的学术敏锐、研发模式及国家层面的重视有关。因此,我国需加强政策扶持,加大研发投入,不断进行技术研发创新,逐步向产业化迈进,缩小与国外的差距
此外，环扫国内，桌面式3D打印市场基本处于仿制国外技术资源的阶段，拥有自主研发技术的公司并不多。值得关注的是，开源策略发生了变化，这对于国内多数的品牌3D打印机仿制者来说并不算是什么好消息，而逐步走向自主研发的道路也是必然的趋势。虽然这场变化基本在多数仿制者的意料之中，但是其发生时间却要比预期快很多。除此之外，我们国内用户与海外用户在对产品的态度也有着完全相反的态度：国内用户更为讲究实际和效果。在欧美地区，多数用户购买桌面式3D打印机是源自于个人兴趣，而国内用户主要是以工作为主。这也就是说，国内用户更加注重3D打印机的效果和稳定性，因此对于产品的小毛病都会嗤之以鼻。目前3D打印出来的成品在外观和尺寸上比从传统制造行业流程走出来的产品要差不少，国内3D打印制造商仍然需要不断的提高打印精准度，甚至加入打磨功能。
3D打印技术在国内没能够有大发展的另一个原因在于，国内3D行业“小而散”的局面影响了产业的推广。目前，我国在3D快速成型技术上的设备、材料及应用领域与国外尚有差距，而活体组织打印是未来重要方向发展3D打印技术。
其实由上图可以看出我国其实起步并不晚。这方面的研究在上世纪80年代末就已开始，研究力量集中在西安交通大学、华中科技大学和清华大学等高校。 目前，这3所高校仍是我国3D打印技术的研究重地，其中西安交通大学侧重研究光固化技术，华中科技大学的优势在于激光粉末烧结技术，而清华大学则侧重塑料堆积技术。我国生产的3D打印机装备功能已经接近国际先进水平，两者的差距主要体现在装备的可靠性和材料研发上。“部分3D打印机的关键器件需从国外进口，而用国产零件生产的打印机稳定性不够。”此外，我国在材料质量和品种上还远不如美国、德国丰富，许多研发的实验材料也需要进口。这些方面也导致国内对3D打印技术的研发成本大大的提高了，也是阻碍我国推广此项技术的绊脚石。
据华中科技大学材料科学与工程学院教授史玉升说，国内与国外虽然还有不小差距，但3D打印技术已经算是我国制造行业与国外先进水平差距很少的技术之一，部分领域几乎同步，在某些方面还具有自身特色和一定的优势。北京航空航天大学的王华明教授曾打印出世界上最大的钛合金复杂构件，产品整体性能远超锻件。值得再次提起的是我国的“3D激光焊接快速成型技术”已经是超越了美日，在国际上也是领先的水平。
目前不仅是在我国，在国际上3D打印技术也面临着一系列的问题：首先是缺乏宏观规划和引导。3D打印技术涉及的各大领域，也属于新能源新技术的研发行列中年，但在在我国工业转型升级、发展智能制造业、进入创新型国家的相关规划中，对3D打印这一交叉学科的技术总体规划与重视不够。此外，企业对技术研发投入也明显不足。我国虽已有几家企业能自主制造3D打印设备，但企业规模普遍较小，研发力量不足。在加工流程稳定性、工件支撑材料生成和处理、部分特种材料的制备技术等诸多具体环节，存在较大缺陷，难以完全满足产品制造的需求，而占据3D打印产业主导地位的美国3Dsystems、stratasys等公司，每年都投入1000多万美元研发新技术，研发投入占销售收入的10%左右。两家公司不仅研发设备、材料和软件，而且以签约开发、直接购买等方式，获得大量来自企业外部的相关细分技术、专利，已掌握一批关键核心技术。还有就是缺乏教育培训和社会推广。目前，企业购置3D打印设备的数量非常有限，应用范围狭窄。在机械、材料、信息技术等工程学科的教学课程体系中，缺乏与3D打印相关的必修环节，3D打印停留在部分学生的课外兴趣研究层面。
为了在这场潮流中夺得先机，推动我国3D打印技术产业化、市场化进程，加快与国际间的对话交流，促进3D打印技术与传统制造技术的有机结合，由亚洲制造业协会联合华中科技大学、北京航空航天大学、清华大学等权威科研机构和3D行业领先企业共同发起的中国3D打印技术产业联盟于2012年10月15日在北京宣告成立。中国3D打印技术联盟是全球首家3D打印产业联盟，标志着我国从事3D打印技术的科研机构和企业从此改变单打独斗的不利局面，有利于尽快建立行业标准，集中展示我国3D打印技术的良好形象，也便于加强与政府间或国际间的广泛交流。
中国3D打印技术产业联盟秘书长罗军表示未来3至5年是发展关键时期，工业级打印将成主要市场。据罗军估计，产业联盟成立后，国内3D行业统一了抱团发展的思想，未来3年内有望达到百亿产值。而市场缺口打开后，国内3D打印技术市场规模将保持至少一倍以上的增长速度，有可能成为世界3D打印的中心。
结论：
发展3D打印产业,可以提升我国工业领域的产品开发水平,提高工业设计能力;可以生产复杂、特殊、个性化的产品,有助于攻克技术难关;可以形成新的经济增长点,促进就业。面对新的生产方式变革和发达国家大力推进的"再工业化战略",我国也应高度重视3D打印等新型数字化制造技术的研发和产业化,加大人才培养、市场培育和应用推广的力度,努力在数字化革命和智能制造的"机会窗口"前取得3D打印产业发展主动权。 参考文献：
(1)作者：王德花,马筱舒 《需求引领 创新驱动——3D打印发展现状及政策建议》 2014年08期
(2)作者：王忠宏，李扬帆，张曼茵《中国3D打印产业的现状及发展思路》2013年01期
(3)作者：刘红光，杨倩，刘桂锋，刘琼《国内外3D打印快速成型技术的专利情报分析》2013年06期
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(5)作者：Jianzhong Cha,Shuo-Yan Chou,Josip，Stjepandi&cacute,Richard Curran,Wensheng Xu,Na Qi,Xun Zhang,Guofu Yin《Opportunities and Challenges of Industrial Design Brought by 3D Printing Technology》2014年
(6)作者：杨永强，叶梓恒，王迪，宋长辉，刘洋《3D打印设备国内产业化可行性分析》华南理工大学机械与汽车工程学院——2013年08期
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(8)中研网——2014/12/19——《分析：我国必须尽快掌握3D打印核心技术》 (9)百度百科——《3D打印技术》http://baike.baidu.com/link?url=GayNxtuH-1JTQ6rK9-EX8bBYYQGYsmMX7WIRXB9rPwvH9nIL5OjNIFFpIYHE9WM-VRtTTtIW4dnEi3vmpTtBa7OgHybf3bUUftPpL9fQ17dL9A0W8dlWY69M874f9M91f4tonL4Mz16qg9_G2dGWqWwO_3epngC20n2p6zWS8JoMUf5WU6b-OC2ag0fMqU1x (10)作者： 王忠宏，李扬帆《3D打印产业的实际态势、困境摆脱与可能走向》 国务院发展研究中心产业经济部，清华大学经济管理学院——2013年08期
(11)作者：刘晓梅——东华大学——《第三次工业革命背景下3D打印业企业竞争力影响因素研究》
3D打印机诞生于20 世纪80 年代中期，是由美国科学家恩里科·迪尼(Enrico Dini)最早发明的，发展至今已经成为一种潮流，并开始广泛应用在设计领域，尤其是工业设计，数码产品开模等，它可以在数小时内完成一个模具的打印，节约了很多产品到市场的开发时间和成本。
与传统的纸质打印机不同，3D打印遵从的是加法(堆积)原则。打印时，先用相关软件将产品图纸转化为3D图像数据并上传电脑，通过3D打印机，放入相应特殊的耗材( 胶水、树脂或粉末等)后，打印喷头就会根据图像数据一层一层地将东西打印出来，再堆叠在一起成为一个立体物品。3D 打印机可以用各种原料打印三维模型，打印的原料可以是有机或者无机的的材料，由此可以根据不同需求打印出塑料玩具、饰品和金属零件、产品模型等，甚至可以用不同颜色材料打印出彩色3D模型。
随着技术的不断进步及市场需求的扩大，3D打印机将呈现四个方面的发展趋势：
(一)3D打印速度和效率将不断提升。随着开拓并行、多材料制造工艺方法的采用，打印速度和效率有望获得更大提升;
(二)3D打印材料更加多样化。随着先进材料的不断发展，智能材料、纳米材料、新型聚合材料、合成生物材料等将成为3D打印材料;
(三)3D打印机价格大幅下降。一些较小规模的3D 打印机制造商已经开始推出一万美元以下的3D打印机。随着技术进步及推广应用，3D打印机的价格有望大幅下降。
(四)3D打印机应用领域更加广泛。3D打印机诞生后，早期主要用于航空航天、机械、医疗、建筑等行业的模型制作。随着其进一步走向成熟，3D打印机已开始用来制造汽车、飞机等高科技含量零部件、皮肤、骨骼等活体组织。专家预计，在不久的将来，从鞋、眼镜到厨房用具、汽车等各种产品都可以用3D打印机生产出来。
随着3D打印技术的不断发展和完善，在不久的将来3D打印机将会普及，甚至走入家庭，我们期待着这一天。
3D打印机
彩色3D打印
金属3D打印
3D医学模型
3D维纳模型
3D打印机耗材
摘 要：近年来3D打印技术得到飞速发展，并且在社会生活的多个领域得到广泛应用。3D打印技术是一种高新的制造技术，对于工业发展起到革命性作用，此外3D技术也是实际制造业的发展前景所在。本文着重分析了3D打印技术的优势所在，并进一步分析了3D打印技术的发展前景。
关键词：3D打印技术 优势 发展前景
中图分类号：F27 文献标识码：A 文章编号：1672-3791(2018)02(a)-0099-02人类历史上经历了两次工业革命，第一次工业革命以蒸汽机的发明使用作为标志，第二次工业革命以电力的普遍应用作为标志，两次工业革命都极大地提高了人类的生产力，进而对社会、经济、政治、国际格局以及日常生活等各个方面产生了深刻影响，改变了整个人类社会的面貌。两次工业革命是促进人类社会现代化的主要力量，这一事实告诉我们社会生产的发展需要以强大的科学技术作为动力。当前3D打印技术得到飞速发展，有研究指出3D打印技术是第三次工业革命的核心技术，这就要求我们积极利用先进的3D打印技术服务于社会生产的各个环节，从而有效提高我国的经济发展水平以及国家整体实力，提高我国在国际社会的竞争力。
1 3D打印技术简介
3D打印技术是利用物理层的连续叠加，并应用相关材料实施逐层增加，最终生成三维实体的一种高新技术，3D打印与传统建筑技术具有显著差异，根据3d打印的实施过程可以将其简称为添加制造。3D打印是当前制造业先进科技的发展趋势，对于传统工业制造具有革命性意义。在实际应用过程中主要分为三大步骤，首先是在计算机上使用相关软件设计出需要打印的模型，其次利用相关的成型设备也就是3D打印机，使用各种材料实施打印过程，进而将所需产品制造出来。
3D打印技术具有高度的综合性与复杂性，不仅将计算机上的数字建模技?g和机电控制技术进行有机结合，还将先进的信息技术、材料使用技术以及化学应用技术等进行吸纳应用，因此3D打印技术在实际应用过程中能够发挥出强大作用。3D打印机是3D打印技术的关键所在，3D打印机需要实现完美的控制，同时需要与计算机进行有效连接，进而将计算机上的模型转换为具体的实物，3D打印技术包含多个系统，具体来讲主要包括高精度机械系统、数控系统、喷射系统和成型环境等子系统。此外在3D打印过程中，使用的打印材料、打印的工艺以及计算机上的模型设计等都是3D打印技术不可缺少的有机组成部分。
2 3D打印技术的优势
3D打印技术的优势非常明显，首先，3D打印技术可以弥补传统制造业无法顺利制造的零件，传统工业制造方法是将毛坯根据零件需要进行切除，这种制造方法属于多维加工;另一种零件制造方法就是使用对应的模具，将相关的材料融化后进行浇筑，这种零件制造方法只能生产一些构造简单的零件，至于那些构造复杂精密的零件传统制造方法无法有效完成。在这方面3D打印技术具有强烈优势，因为3D打印技术可以根据需要打印构造复杂的零件，因此3D打印技术在实际应用中具有革命性意义，可以转变精密零件的生产效率和生产质量，大幅提高精密零件的生产效益，促进产业的深入发展。
其次，3D打印技术有效实现了首件的净型成形，这样一来就可以将零件的后期制作工程大大减少，从而大幅减小进一步加工的数据泄密以及时间需求，这些特性使得3D打印技术能够应用于某些先进的高保密性行业，最具有应用价值的包括军工行业、核电工业等。3D打印技术使得针对相关零件的制作无需大量时间进行前期制作准备以及数据转换，这样就可以单件试制以及小批量生产的成本大幅下降，有助于满足不同针对各种设备零件的需求，可以应用于新产品的开发应用和小批量产品的迅速产出。
由于3D打印技术具有的特殊优势，使得3D打印技术在多个领域得到广泛应用。当前3D打印技术已经被用于建筑设计、工业模型、相关复杂零件的生产、动漫模型的生产等，并在各个领域发挥出积极作用，尤其是在飞机制造、核电、火电等领域的使用。此外，某些需要使用重型机械以及高端精密机械的行业也可以有效应用，有助于提高产业的工作效率和工作质量。3D打印技术制造的产品属于自然无缝连接，这种特点使得3D打印技术生产的零件具有高度的稳定性和连接强度，这些特性使得3D打印技术生产的零件在实际应用中远远优于传统生产工艺制造的零件。
3 3D打印技术的发展前景
3D打印技术在国外的发展非常迅速，相关研究指出在2009年全球3D打印技术市场规模已经达到10亿美元，从2009年开始，全球范围内3d打印技术的增长保持每年20%以上，研究指出2012年全球范围内的3D打印技术市场份额已经达到22亿美元。2013年以来3d打印技术的发展呈现出爆发局面，其增速达到81%，而全球范围内的市场份额高达40亿美元。有研究指出，世界各国中主要以美国、日本和德国占据着3D打印技术的主要部分，其中尤其是美国所占比例最多，基本上达到全球份额的一半。
我国的3D打印技术虽然起步较晚，但是随着3D打印技术概念的出现，很快受到社会各界人员的广泛关注和追捧，而且随着时间推移3D打印技术在国内的热度不断上升。有研究指出，我国2012年的3D打印技术市场规模约为10亿元，2013年则达到20亿元。虽然我国的3D打印技术发展速度很快，但是目前从整体上来看我国的3D打印技术与国际先进国家如美国相比还存在较大差距，我国的3D打印技术依然处于起步阶段，这是因为我国的3D打印技术还停留在科学研究阶段，未能将其应用到实际工业生产过程中，也没有形成相关的3D打印技术生产规模。
随着3D打印技术的不断发展，以后3D打印主要呈现出以下几大趋势：首先，3D打印技术的进一步成熟，无论是打印速度还是打印效率都会得到大幅提升，进而有效满足实际生产的需求;其次，随着材料学的深入发展，3D打印技术所使用的材料也会根据市场需求不断优化，打印材料的种类将会不断丰富，而且各项性能得到进一步优化，同时其打印成本会进一步降低。此外，3D打印技术的打印设备会随着自身发展而不断优化，其价格和成本会不断降低，这些因素促使3D打印技术的应用范围得到有效扩展，并在具体的应用环节发挥出越来越重要的作用。可以想象，3D打印技术具有广阔的发展前景，而随着3D打印技术的有效应用，将会对社会生活的多个方面产生深刻影响。因此，为了促进3D打印技术的发展，政府部门需要从以下几个方面着手。
一是根据3D打印技术发展状况和实际情况制定对应的产业发展目标，从战略高度将3D打印技术进行科学规划，并将3D打印技术作为重点发展的战略性产业，在此基础上根据实际发展需要制定具体的发展规划和措施。二是政府部门要将各个部门进行有效整合，为3D打印技术的发展提供坚实的科研储备和资金支持，促使3D打印技术在发展过程中不断提高其发展水平和效率，努力追赶西方先进国家。三是政府部门需要不断完善3D打印技术的知识产权保护机制，通过立法充分保护3D打印技术知识产权拥有者的权益，并对某些复制抄袭行为进行严厉制裁，最终保证3D打印技术能够按照科学、健康的发展方向前进。
4 结语
3D打印技术对于工业发展具有关键性的作用和意义，有助于促进传统工艺制造业以及材料产业的革新，进而大幅提高社会生产的效率和质量，为我国的经济发展和社会发展提供强大动力。因此国家要重视3D打印技术的发展和应用，建立相关的人才培养机制和市场运营系统，促进3D打印技术早日投入实际运用。
参考文献
[1] 郭日阳.3D打印技术及产业前景[J].自动化仪表，2015， 36(3)：5-8.
[2] 王昊.浅谈3D打印技术及其发展趋势[J].中国科技博览， 2015(35)：387.
[3] 秦志远，张慧.3D打印技术优劣分析与前景展望[J].山东工业技术，2015(24)：279.
1.1 3D打印技术的发展
3D打印(3DP)是近三十年来出现的一种全新的快速成型技术，它能将三维软件建立的三维数据模型，运用粉末状金属或塑料以及光固化树脂等可粘合材料，通过逐层打印的方式转化为实物，被誉为新时代的工业革命[1]。
自1986年由美国科学家Charles Hull开发了第一台商业3D印刷机起[2],3D打印技术经历了三十多年的发展，从一开始只能打印简单的塑料模型到而今的打印人体器官等，3D打印技术在这30年的研发过程中取得了巨大的突破，能在一定程度上取代传统加工工艺中的机械加工及开模制造等制造工序，同时也能解决一些传统工艺无法处理的技术难题，极大地缩减了加工时间及加工成本，是如今各国重点发展的领域之一。
1.2 3D打印流程(以UV光固化3D打印机为例) 各步骤简要介绍如下：
1、三维建模
通过Pro/E或其他三维绘图软件建立该零部件实体模型并保存成打印机配套切片软件所能读取的文件格式(一般为STL文件格式)，以便导入到打印机切片软件中进行下一步操作[3]。
2、切片
通过三维软件建立的数据模型一般无法直接导入打印机进行打印，需要经过切片软件将模型切片并保存为相应格式才能导入打印机经行打印操作[4]。切片软件要设置的内容一般包括切片厚度、首层固化时间和每层固化时间，其中设置的层厚大小主要由打印机的打印精度决定，一般切片厚度越薄，则打印精度越高，同时层数越多，打印耗时也越长。而首层固化时间和每层固化时间则由打印机的光强及材料的性能决定，固化时间越长，则打印耗时越长。
3、打印
将事先准备好的光敏树脂倒入料槽中，并将料槽安装在机器上。选择要打印并切好片的文件，点击打印。打印机会将三维模型所切的每层内容按顺序一层层地固化在打印平台上，最终将整个模型打印固化出来。
4、后期处理
模型打印完成后用美工刀或工具铲等工具将其从打印平台上取下，并用酒精将其表面残留的树脂洗去(树脂溶于酒精)，并风干。此时模型的强度和硬度一般都会表较低，如需增大模型的强度和硬度，可把模型放入固化箱内经行二次固化，从而增强模型的强度和硬度。另外还可对模型进行后期加工，如修整、上色等等，最终完成所需要的模型的制作。
1.3 3D打印技术的分类、原理及优缺点
现今的用于工业生产的3D打印技术主要以下是四种打印技术的打印原理及优缺点：
1、熔融沉积快速成型(Fused Deposition Modeling,FDM) 大致结构如图1.1所示：
图1.1 FDM结构图
·工作原理：熔融沉积又叫熔丝沉积，它是将丝状热熔性材料加热融化，通过带有一个微细喷嘴的喷头挤喷出来。热熔材料融化后从喷嘴
喷出，沉积在制作面板或者前一层已固化的材料上，温度低于固化温度后开始固化，通过材料的层层堆积形成最终成品[5]。 ·材料：主要以PLA为材料 ·精度：常为0.3mm-0.2mm ·优势：制造简单，成本低廉
·劣势：由于出料结构简单，难以精确控制出料形态与成型效果，同时温度对于FDM成型效果影响非常大，精度差[6]。
2、光固化成型(Stereolithigraphy Apparatus,SLA) 大致结构如图1.2所示：
图1.2 SLA结构图
·工作原理：光固化技术，主要使用光敏树脂为材料，通过紫外光或者其他光源照射凝固成型，逐层固化，最终得到完整的产品[7]。 ·材料：主要以光敏树脂为材料 ·精度：0.016mm ·优势：光固化成型的原型在外观方面非常好，成型速度快、原型精度高，非常适合制作精度要求高，结构复杂的原型[5]。
·劣势：强度弱，一般主要用于原型设计验证方面，然后通过一系列后续处理工序将快速原型转化为工业级产品，另外打印尺寸小[6]。
3、选择性激光烧结(Selecting Laser Sintering,SLS) 大致结构如图1.3所示：
图1.3 SLS结构图
·工作原理：SLS利用粉末材料在激光照射下烧结的原理，由计算机控制层层堆结成型。SLS技术同样是使用层叠堆积成型，所不同的是，它首先铺一层粉末材料，将材料预热到接近熔化点，再使用激光在该层截面上扫描，使粉末温度升至熔化点，然后烧结形成粘接，接着不断重复铺粉、烧结的过程，直至完成整个模型成型[8]。 ·材料：使用非常多的粉末材料
·优势：制成相应材质的成品，激光烧结的成品精度好、强度高，但是最主要的优势还是在于金属成品的制作[5]。
·劣势：首先粉末烧结的表面粗糙，需要后期处理，其次使用大功率激光器，除了本身的设备成本，还需要很多辅助保护工艺，整体技术难度较大，制造和维护成本非常高，普通用户无法承受，所以目前应用范围主要集中在高端制造领域[12]。
4、三维粉末粘接(Three Dimensional Prinnting and Gluing,3DP)
大致结构如图1.4所示：
图1.4 3DP结构图
·工作原理：3DP技术工作原理是，先铺一层粉末，然后使用喷嘴将粘合剂喷在需要成型的区域，让材料粉末粘接，形成零件截面，然后不断重复铺粉、喷涂、粘接的过程，层层叠加，获得最终打印出来的零件[9]。
·材料：粉末材料，如陶瓷粉末、金属粉末、塑料粉末等。 ·优势：在于成型速度快、无需支撑结构，而且能够输出彩色打印产品，这是目前其他技术都比较难以实现的[10]。
·劣势：首先粉末粘接的直接成品强度并不高，只能作为测试原型，其次由于粉末粘接的工作原理，成品表面不如SLA光洁，精细度也有劣势，所以一般为了产生拥有足够强度的产品，还需要一系列的后续处理工序。此外，由于制造相关材料粉末的技术比较复杂，成本较高，所以目前3DP技术主要应用在专业领域[11]。 1.4 桌面级3D打印机
随着3D打印技术的推广和应用，3D打印机也逐渐普及，近几年更是提出了一个新的概念——桌面级3D打印机。区别于以往的体
型巨大笨重的工业级3D打印机，桌面级的3D打印机如它的名字一样更为小型轻便，成本也远远小于前者，适合个人及个体商户购买，它的出现在很大程度上促进了3D打印技术普及。
由于桌面级3D打印机走的是小型经济的路线，结合以上的四种打印技术的特点可以看出，适合运用在桌面级3D打印机上的技术为熔融沉积快速成型及光固化成型技术，而如今市面上普及的桌面级3D打印机也大都是是建立在这两种技术之上的。
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