3D打印 又名：三維打印

　　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、工業(yè)設(shè)計(jì)、建筑、工程和施工（AEC）、汽車，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。

　　2020年5月5日，中國(guó)首飛成功的長(zhǎng)征五號(hào)B運(yùn)載火箭上，搭載著“3D打印機(jī)”。這是中國(guó)首次太空3D打印實(shí)驗(yàn)，也是國(guó)際上第一次在太空中開(kāi)展連續(xù)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的3D打印實(shí)驗(yàn)。

　　3D打印在醫(yī)學(xué)界應(yīng)用，根據(jù)患者需求進(jìn)行個(gè)性化護(hù)理的優(yōu)秀工具，可同時(shí)簡(jiǎn)化醫(yī)生、護(hù)士、藥劑師等專業(yè)人員的操作。

原理技術(shù)

　　日常生活中使用的普通打印機(jī)可以打印電腦設(shè)計(jì)的平面物品，而所謂的3D打印機(jī)與普通打印機(jī)工作原理基本相同，只是打印材料有些不同，普通打印機(jī)的打印材料是墨水和紙張，而3D打印機(jī)內(nèi)裝有金屬、陶瓷、塑料、砂等不同的“打印材料”，是實(shí)實(shí)在在的原材料，打印機(jī)與電腦連接后，通過(guò)電腦控制可以把“打印材料”一層層疊加起來(lái)，最終把計(jì)算機(jī)上的藍(lán)圖變成實(shí)物。通俗地說(shuō)，3D打印機(jī)是可以“打印”出真實(shí)的3D物體的一種設(shè)備，比如打印一個(gè)機(jī)器人、打印玩具車，打印各種模型，甚至是食物等等。之所以通俗地稱其為“打印機(jī)”是參照了普通打印機(jī)的技術(shù)原理，因?yàn)榉謱蛹庸さ倪^(guò)程與噴墨打印十分相似。這項(xiàng)打印技術(shù)稱為3D立體打印技術(shù)。 

　　3D打印存在著許多不同的技術(shù)。它們的不同之處在于以可用的材料的方式，并以不同層構(gòu)建創(chuàng)建部件。 3D打印常用材料有尼龍玻纖、耐用性尼龍材料、石膏材料、鋁材料、鈦合金、不銹鋼、鍍銀、鍍金、橡膠類材料。

打印過(guò)程

三維設(shè)計(jì)

　　三維打印的設(shè)計(jì)過(guò)程是：先通過(guò)計(jì)算機(jī)建模軟件建模，再將建成的三維模型“分區(qū)”成逐層的截面，即切片，從而指導(dǎo)打印機(jī)逐層打印。

　　設(shè)計(jì)軟件和打印機(jī)之間協(xié)作的標(biāo)準(zhǔn)文件格式是STL文件格式。一個(gè)STL文件使用三角面來(lái)近似模擬物體的表面。三角面越小其生成的表面分辨率越高。PLY是一種通過(guò)掃描產(chǎn)生的三維文件的掃描器，其生成的VRML或者WRL文件經(jīng)常被用作全彩打印的輸入文件。

切片處理

　　打印機(jī)通過(guò)讀取文件中的橫截面信息，用液體狀、粉狀或片狀的材料將這些截面逐層地打印出來(lái)，再將各層截面以各種方式粘合起來(lái)從而制造出一個(gè)實(shí)體。這種技術(shù)的特點(diǎn)在于其幾乎可以造出任何形狀的物品。

　　打印機(jī)打出的截面的厚度（即Z方向）以及平面方向即X-Y方向的分辨率是以dpi（像素/英寸）或者微米來(lái)計(jì)算的。一般的厚度為100微米，即0.1毫米，也有部分打印機(jī)如ObjetConnex 系列還有三維 Systems" ProJet 系列可以打印出16微米薄的一層。而平面方向則可以打印出跟激光打印機(jī)相近的分辨率。打印出來(lái)的“墨水滴”的直徑通常為50到100個(gè)微米。 用傳統(tǒng)方法制造出一個(gè)模型通常需要數(shù)小時(shí)到數(shù)天，根據(jù)模型的尺寸以及復(fù)雜程度而定。而用三維打印的技術(shù)則可以將時(shí)間縮短為數(shù)個(gè)小時(shí)，當(dāng)然其是由打印機(jī)的性能以及模型的尺寸和復(fù)雜程度而定的。

　　傳統(tǒng)的制造技術(shù)如注塑法可以以較低的成本大量制造聚合物產(chǎn)品，而三維打印技術(shù)則可以以更快，更有彈性以及更低成本的辦法生產(chǎn)數(shù)量相對(duì)較少的產(chǎn)品。一個(gè)桌面尺寸的三維打印機(jī)就可以滿足設(shè)計(jì)者或概念開(kāi)發(fā)小組制造模型的需要。

完成打印

　　三維打印機(jī)的分辨率對(duì)大多數(shù)應(yīng)用來(lái)說(shuō)已經(jīng)足夠（在彎曲的表面可能會(huì)比較粗糙，像圖像上的鋸齒一樣），要獲得更高分辨率的物品可以通過(guò)如下方法：先用當(dāng)前的三維打印機(jī)打出稍大一點(diǎn)的物體，再稍微經(jīng)過(guò)表面打磨即可得到表面光滑的“高分辨率”物品。

　　有些技術(shù)可以同時(shí)使用多種材料進(jìn)行打印。有些技術(shù)在打印的過(guò)程中還會(huì)用到支撐物，比如在打印出一些有倒掛狀的物體時(shí)就需要用到一些易于除去的東西（如可溶物）作為支撐物。

　　3D打印，也被稱為增材制造（Additive Manufacturing, AM），是一種通過(guò)逐層堆積材料來(lái)構(gòu)建物體的制造方法。與傳統(tǒng)的減材制造方法不同，3D打印通過(guò)添加材料的方式逐漸建造出三維物體，從數(shù)字模型直接轉(zhuǎn)化為實(shí)體。以下是3D打印的基本步驟：

一、準(zhǔn)備3D模型

　　1、直接下載模型：現(xiàn)在網(wǎng)上有很多3D模型的網(wǎng)站，可以下載到各種各樣的3D模型，這些模型基本上都可以直接用于3D打印。

　　2、3D掃描儀逆向工程建模：通過(guò)掃描儀對(duì)實(shí)物進(jìn)行掃描，得到三維數(shù)據(jù)，然后加工修復(fù)。它能夠精確描述物體三維結(jié)構(gòu)的一系列坐標(biāo)數(shù)據(jù)，輸入3D軟件中即可完整還原出物體的3D模型。

　　3、使用3D設(shè)計(jì)軟件創(chuàng)建3D模型：市場(chǎng)上有許多3D建模軟件，如3DMax、Maya、CAD等，都可以用來(lái)進(jìn)行三維建模。此外，一些3D打印機(jī)廠商也提供3D模型制作軟件。機(jī)械設(shè)計(jì)軟件UG、Pro/E、CATIA、SOLIDWORK等都能夠直接支持。CG設(shè)計(jì)軟件如3DMAX、MAYA、Zbrush等不能直接使用，但可以將OBJ文件轉(zhuǎn)換為STL文件使用。Autodesk 123D是一款免費(fèi)的三維CAD軟件，123D Catch可以把普通照片轉(zhuǎn)換成3D模型。

二、模型處理

　　1、轉(zhuǎn)換文件格式：將數(shù)字模型文件轉(zhuǎn)換為STL或OBJ等格式，以便于切片軟件進(jìn)行加工處理。STL是3D打印領(lǐng)域中最常用的文件格式之一，它描述了三維物體的幾何形狀，但不包括顏色、紋理等屬性。

　　2、切片處理：將數(shù)字模型文件導(dǎo)入到3D打印軟件中進(jìn)行切片處理。切片軟件將數(shù)字模型分解成一系列的薄層，每一層都將成為3D打印機(jī)逐層建造的一部分。在切片過(guò)程中，可以設(shè)置打印參數(shù)如層高、填充密度、打印速度等。切片后的文件會(huì)被儲(chǔ)存成Gcode格式，這是一種3D打印機(jī)能直接讀取并使用的文件格式。

三、打印設(shè)置

　　1、選擇打印材料：根據(jù)打印需求選擇合適的打印材料，如塑料、金屬、陶瓷等。同時(shí)要確保材料質(zhì)量可靠，無(wú)雜質(zhì)。

　　2、設(shè)置打印參數(shù)：根據(jù)模型的特點(diǎn)和打印機(jī)的性能，設(shè)置合適的打印參數(shù)，如層高、速度等。

四、開(kāi)始打印

　　1、傳輸G代碼：將生成的G代碼傳輸?shù)?D打印機(jī)中，可以通過(guò)USB、SD卡或Wi-Fi等方式完成。

　　2、啟動(dòng)打印過(guò)程：在打印機(jī)控制面板上選擇導(dǎo)入的G代碼文件，檢查設(shè)置是否正確。然后啟動(dòng)打印過(guò)程。在打印過(guò)程中，3D打印機(jī)按照預(yù)定的路徑和圖層信息，逐層堆積或硬化材料，直到整個(gè)物體完成。

五、打印完成與后處理

　　1、取出打印件：等待打印完成后，小心取下打印物體。

　　2、后處理：根據(jù)需要進(jìn)行后續(xù)處理，如去除支撐結(jié)構(gòu)、修整邊緣、拋光表面、上色等。在打印一些懸空結(jié)構(gòu)的時(shí)候，需要有個(gè)支撐結(jié)構(gòu)頂起來(lái)，然后才可以打印懸空上面的部分。所以，對(duì)于這部分多余的支撐需要去掉。其次，有時(shí)候3D打印出來(lái)的物品表面會(huì)比較粗糙，需要拋光。拋光的辦法有物理拋光和化學(xué)拋光。通常使用的是砂紙打磨、珠光處理和蒸汽平滑這三種技術(shù)。還有，除了3DP的打印技術(shù)可以做到彩色3D打印之外，其他的一般只可以打印單種顏色。有的時(shí)候需要對(duì)打印出來(lái)的物件進(jìn)行上色，例如ABS塑料、光敏樹(shù)脂、尼龍、金屬等，不同材料需要使用不一樣的顏料。

　　總的來(lái)說(shuō)，3D打印是一個(gè)將數(shù)字模型轉(zhuǎn)化為實(shí)體物體的過(guò)程，它涉及多個(gè)步驟和環(huán)節(jié)，需要仔細(xì)操作以確保打印質(zhì)量和效果。隨著3D打印技術(shù)的不斷發(fā)展，它將在更多領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。

歷史發(fā)展

　　3D打印技術(shù)出現(xiàn)在20世紀(jì)90年代中期，實(shí)際上是利用光固化和紙層疊等技術(shù)的最新快速成型裝置。它與普通打印工作原理基本相同，打印機(jī)內(nèi)裝有液體或粉末等“打印材料”，與電腦連接后，通過(guò)電腦控制把“打印材料”一層層疊加起來(lái)，最終把計(jì)算機(jī)上的藍(lán)圖變成實(shí)物。這打印技術(shù)稱為3D立體打印技術(shù)。

　　1986年，美國(guó)科學(xué)家Charles Hull開(kāi)發(fā)了第一臺(tái)商業(yè)3D印刷機(jī)。

　　1993年，麻省理工學(xué)院獲3D印刷技術(shù)專利。

　　1995年，美國(guó)ZCorp公司從麻省理工學(xué)院獲得唯一授權(quán)并開(kāi)始開(kāi)發(fā)3D打印機(jī)。

　　2005年，市場(chǎng)上首個(gè)高清晰彩色3D打印機(jī)Spectrum Z510由ZCorp公司研制成功。

　　2010年11月，美國(guó)Jim Kor團(tuán)隊(duì)打造出世界上第一輛由3D打印機(jī)打印而成的汽車Urbee問(wèn)世。

　　2011年6月6日，發(fā)布了全球第一款3D打印的比基尼。

　　2011年7月，英國(guó)研究人員開(kāi)發(fā)出世界上第一臺(tái)3D巧克力打印機(jī)。

　　2011年8月，南安普敦大學(xué)的工程師們開(kāi)發(fā)出世界上第一架3D打印的飛機(jī)。

　　2012年11月，蘇格蘭科學(xué)家利用人體細(xì)胞首次用3D打印機(jī)打印出人造肝臟組織。

　　2013年10月，全球首次成功拍賣(mài)一款名為“ONO之神”的3D打印藝術(shù)品。

　　2013年11月，美國(guó)德克薩斯州奧斯汀的3D打印公司“固體概念”(SolidConcepts)設(shè)計(jì)制造出3D打印金屬手槍。 

　　2018年8月1日起，3D打印槍支將在美國(guó)合法，3D打印手槍的設(shè)計(jì)圖也將可以在互聯(lián)網(wǎng)上自由下載。

　　2018年12月10日，俄羅斯宇航員利用國(guó)際空間站上的3D生物打印機(jī)，設(shè)法在零重力下打印出了實(shí)驗(yàn)鼠的甲狀腺。 

　　2019年1月14日，美國(guó)加州大學(xué)圣迭戈分校在《自然·醫(yī)學(xué)》雜志發(fā)表論文，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，在裝載神經(jīng)干細(xì)胞后被植入脊髓嚴(yán)重受損的大鼠脊柱內(nèi)，成功幫助大鼠恢復(fù)了運(yùn)動(dòng)功能。該支架模仿中樞神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，呈圓形，厚度僅有兩毫米，支架中間為H型結(jié)構(gòu)，周圍則是數(shù)十個(gè)直徑200微米左右的微小通道，用于引導(dǎo)植入的神經(jīng)干細(xì)胞和軸突沿著脊髓損傷部位生長(zhǎng)。

　　2019年4月15日，以色列特拉維夫大學(xué)研究人員以病人自身的組織為原材料，3D打印出全球首顆擁有細(xì)胞、血管、心室和心房的“完整”心臟，這在全球尚屬首例（3D打印心臟）。

　　2022年3月，加拿大英屬哥倫比亞大學(xué)（UBC）的科學(xué)家利用3D技術(shù)打印出人類睪丸細(xì)胞，并發(fā)現(xiàn)其有希望產(chǎn)生精子的早期跡象，世界上尚屬首次。

　　2022年4月，一項(xiàng)新3D打印系統(tǒng)發(fā)表在《自然》雜志上，這項(xiàng)新3D打印系統(tǒng)是由美國(guó)研究人員開(kāi)發(fā)的一種在固定體積的樹(shù)脂內(nèi)打印3D物體的方法。打印物體完全由厚樹(shù)脂支撐，就像一個(gè)動(dòng)作人偶漂浮在一塊果凍的中心，可從任何角度進(jìn)行添加。可更輕松地打印日益復(fù)雜的設(shè)計(jì)作品，同時(shí)節(jié)省時(shí)間和材料。

　　2022年6月，據(jù)外媒報(bào)道，一名來(lái)自墨西哥的20歲女性成為世界第一個(gè)通過(guò)3D打印技術(shù)成功進(jìn)行耳朵移植的人。 

　　2022年11月，央視軍事報(bào)道“3D打印技術(shù)在飛機(jī)上的應(yīng)用我們已達(dá)到規(guī)?；?、工程化處于世界領(lǐng)先位置”。

　　2022年，哈爾濱工業(yè)大學(xué)重慶研究院項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、博士生導(dǎo)師楊治華帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)圍繞“先進(jìn)陶瓷及其智能制造技術(shù)”取得重大突破，掌握了結(jié)構(gòu)功能一體化陶瓷及其器件制備核心技術(shù)，特別是攻克了陶瓷3D打印“定制化”關(guān)鍵技術(shù)，能夠針對(duì)不同器件和需求進(jìn)行規(guī)?；庸どa(chǎn)。

　　2023年，俄羅斯門(mén)捷列夫化工大學(xué)開(kāi)發(fā)出一種新的生物聚合物多相3D打印技術(shù)。

　　2023年4月，3D打印首次在線蟲(chóng)體內(nèi)造電路。

　　2023年5月，以色列的一個(gè)食品科技公司成功地用 3D 打印技術(shù)制造出了世界首塊人造魚(yú)肉，而且口感和真魚(yú)無(wú)異。 

　　2023年6月消息，包括澳大利亞皇家墨爾本理工大學(xué)、悉尼大學(xué)在內(nèi)的國(guó)際研究團(tuán)隊(duì)將合金和3D打印工藝結(jié)合在一起，創(chuàng)造出了一種新的鈦合金，這種合金在拉伸下堅(jiān)固而不脆。

　　2024年4月，混凝土3D打印車棚僅用2.5小時(shí)現(xiàn)場(chǎng)安裝落地中國(guó)南京江北新區(qū)研創(chuàng)園，車棚結(jié)構(gòu)和造型均由計(jì)算機(jī)圖紙產(chǎn)生數(shù)控程序，通過(guò)3D建筑打印機(jī)實(shí)現(xiàn)。

　　2024年4月3日，探月工程用鵲橋通導(dǎo)技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星——天都二號(hào)衛(wèi)星推進(jìn)分系統(tǒng)工作正常，為衛(wèi)星繞月提供了高精度軌道姿態(tài)控制，標(biāo)志著液氨冷氣微推進(jìn)系統(tǒng)在深空探測(cè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)首次成功應(yīng)用，同時(shí)標(biāo)志著我國(guó)3D打印貯箱首次實(shí)現(xiàn)在軌應(yīng)用。

應(yīng)用領(lǐng)域

　　3D打?。?DP）技術(shù)自誕生以來(lái)，應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大。以下是3D打印技術(shù)在不同領(lǐng)域的應(yīng)用及相應(yīng)的時(shí)間點(diǎn)：

早期應(yīng)用（20世紀(jì)90年代中期）：

　　3D打印技術(shù)首次出現(xiàn)，主要作為快速成型技術(shù)用于模具制造、工業(yè)設(shè)計(jì)等領(lǐng)域，用于制造模型。

醫(yī)學(xué)領(lǐng)域（2010年代至今）：

　　2012年11月，蘇格蘭科學(xué)家利用人體細(xì)胞首次用3D打印機(jī)打印出人造肝臟組織。

　　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。

　　醫(yī)療專業(yè)人員現(xiàn)在可創(chuàng)建患者解剖結(jié)構(gòu)的3D模型，以更好地規(guī)劃復(fù)雜的手術(shù)。例如，心臟結(jié)構(gòu)復(fù)雜，3D打印模型可準(zhǔn)確復(fù)制出先天性心臟病等心血管疾病的典型解剖結(jié)構(gòu)。

　　3D打印技術(shù)還用于制造醫(yī)療器械、牙科植入物、假肢等，以滿足患者的個(gè)性化需求。

航空航天領(lǐng)域（2010年代至今）：

　　3D打印技術(shù)被用于制造復(fù)雜、高性能的航空航天零件，如燃料噴嘴、渦輪葉片和起落架部件等。

　　鈦合金是航空業(yè)里3D打印最常用的材料之一，因?yàn)樗Y(jié)合了鋁的輕盈性和鋼的強(qiáng)度。

　　英國(guó)南安普敦大學(xué)成功運(yùn)用3D打印技術(shù)構(gòu)建了一架完全由打印部件組成的無(wú)人機(jī)。

食品領(lǐng)域（近年來(lái)）：

　　3D打印技術(shù)在食品制造中用于滿足消費(fèi)者個(gè)性化需求，通過(guò)軟件設(shè)計(jì)出想要的食品形狀和口感。

　　該技術(shù)也被用于制作醫(yī)療營(yíng)養(yǎng)食品、太空食品、巧克力制品、漢堡包、糖果、餅干、蛋糕和冰淇淋等。

　　環(huán)保餐具也通過(guò)3D打印技術(shù)使用可降解材料制作，以減少環(huán)境污染。

其他領(lǐng)域：

　　3D打印技術(shù)在建筑、工程和施工（AEC）、汽車、教育、地理信息系統(tǒng)、土木工程等領(lǐng)域也有所應(yīng)用。

　　2020年5月5日，中國(guó)首飛成功的長(zhǎng)征五號(hào)B運(yùn)載火箭上，搭載著“3D打印機(jī)”。這是中國(guó)首次太空3D打印實(shí)驗(yàn)，也是國(guó)際上第一次在太空中開(kāi)展連續(xù)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的3D打印實(shí)驗(yàn)。

　　隨著科技的進(jìn)步和3D打印技術(shù)的不斷完善，其應(yīng)用領(lǐng)域還將繼續(xù)擴(kuò)大。

限制因素

材料的限制

　　雖然高端工業(yè)印刷可以實(shí)現(xiàn)塑料、某些金屬或者陶瓷打印， 但無(wú)法實(shí)現(xiàn)打印的材料都是比較昂貴和稀缺的。另外，打印機(jī)也還沒(méi)有達(dá)到成熟的水平，無(wú)法支持日常生活中所接觸到的各種各樣的材料。

　　研究者們?cè)诙嗖牧洗蛴∩弦呀?jīng)取得了一定的進(jìn)展，但除非這些進(jìn)展達(dá)到成熟并有效，否則材料依然會(huì)是3D打印的一大障礙。

機(jī)器的限制

　　3D打印技術(shù)在重建物體的幾何形狀和機(jī)能上已經(jīng)獲得了一定的水平，幾乎任何靜態(tài)的形狀都可以被打印出來(lái)，但是那些運(yùn)動(dòng)的物體和它們的清晰度就難以實(shí)現(xiàn)了。這個(gè)困難對(duì)于制造商來(lái)說(shuō)也許是可以解決的，但是3D打印技術(shù)想要進(jìn)入普通家庭，每個(gè)人都能隨意打印想要的東西，那么機(jī)器的限制就必須得到解決才行。

知識(shí)產(chǎn)權(quán)的憂慮

　　在過(guò)去的幾十年里，音樂(lè)、電影和電視產(chǎn)業(yè)中對(duì)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的關(guān)注變得越來(lái)越多。3D打印技術(shù)也會(huì)涉及到這一問(wèn)題，因?yàn)楝F(xiàn)實(shí)中的很多東西都會(huì)得到更 加廣泛的傳播。人們可以隨意復(fù)制任何東西，并且數(shù)量不限。如何制定3D打印的法律法規(guī)用來(lái)保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)，也是我們面臨的問(wèn)題之一，否則就會(huì)出現(xiàn)泛濫的現(xiàn)象。

道德的挑戰(zhàn)

　　道德是底線。什么樣的東西會(huì)違反道德規(guī)律是很難界定的，如果有人打印出生物器官和活體組織，在不久的將來(lái)會(huì)遇到極大的道德挑戰(zhàn)。

花費(fèi)的承擔(dān)

　　3D打印技術(shù)需要承擔(dān)的花費(fèi)是高昂的。第一臺(tái)3D打印機(jī)的售價(jià)為1萬(wàn)5。如果想要普及到大眾，降價(jià)是必須的，但又會(huì)與成本形成沖突。

　　每一種新技術(shù)誕生初期都會(huì)面臨著這些類似的障礙，但相信找到合理的解決方案3D打印技術(shù)的發(fā)展將會(huì)更加迅速，就如同任何渲染軟件一樣，不斷地更新才能達(dá)到最終的完善。

可以打印什么東西

　　3D打印機(jī)可以打印的東西非常廣泛，包括但不限于以下幾個(gè)方面：

　　1、原型和模型：3D打印機(jī)能夠快速打印出產(chǎn)品的3D原型，這對(duì)于產(chǎn)品設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)過(guò)程至關(guān)重要。它可以幫助設(shè)計(jì)師更快地驗(yàn)證設(shè)計(jì)理念，加速產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期。

　　2、家居用品：如餐具、花瓶、家具等。這些物品可以通過(guò)3D打印實(shí)現(xiàn)個(gè)性化定制，滿足用戶的獨(dú)特需求。

　　3、玩具、藝術(shù)品和裝飾品：3D打印技術(shù)可以用來(lái)打印各種雕塑、珠寶、模型等藝術(shù)品和裝飾品，為創(chuàng)意工作者提供了更多的創(chuàng)作手段和可能性。

　　4、醫(yī)療用品：在醫(yī)療領(lǐng)域，3D打印技術(shù)已被用于制作義肢、矯形器、牙齒矯正器等醫(yī)療用品。此外，還有研究利用3D打印技術(shù)進(jìn)行骨骼、肌肉甚至卵巢等生物組織的打印，這些打印的組織在植入后能夠存活并成為功能組織，為醫(yī)學(xué)研究和治療提供了新的途徑。

　　5、建筑模型與建筑材料：建筑師可以利用3D打印技術(shù)制作出精確的建筑沙盤(pán)模型，更好地展現(xiàn)設(shè)計(jì)方案。同時(shí)，也有研究利用3D打印技術(shù)制造建筑材料，如輕質(zhì)高強(qiáng)的混凝土和具有保溫性能的墻體材料等。

　　6、其他領(lǐng)域的應(yīng)用：除了上述領(lǐng)域，3D打印機(jī)還在教育、影視、游戲等領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。例如，在教育領(lǐng)域，可以利用3D打印技術(shù)制作教具和實(shí)驗(yàn)器材；在影視和游戲領(lǐng)域，則可以打印出具有特定形狀和功能的道具和場(chǎng)景模型。

　　總的來(lái)說(shuō)，3D打印機(jī)的應(yīng)用范圍非常廣泛，幾乎可以涉及到生活的各個(gè)方面。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和發(fā)展，未來(lái)3D打印的應(yīng)用領(lǐng)域還將進(jìn)一步拓展。

金屬材料

　　3D打印技術(shù)確實(shí)可以應(yīng)用于金屬材料的打印，這一技術(shù)通過(guò)逐層堆積的方式，將金屬粉末或金屬絲熔化并固化，從而構(gòu)建出復(fù)雜的三維金屬結(jié)構(gòu)。在金屬3D打印中，常用的材料種類豐富，主要包括以下幾種：

常用金屬材料

　　1、不銹鋼：不銹鋼以其優(yōu)異的耐腐蝕性和高溫性能，廣泛應(yīng)用于工業(yè)零件、醫(yī)療器械和航空航天領(lǐng)域。通過(guò)3D打印技術(shù)，可以制造出具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的不銹鋼制品，提高制造效率和材料利用率。

　　2、鋁合金：鋁合金是一種輕質(zhì)、高強(qiáng)度的金屬材料，常用于制造航空航天、汽車等領(lǐng)域的結(jié)構(gòu)件。3D打印技術(shù)能夠制造出高精度、輕量化的鋁合金制品，提高結(jié)構(gòu)性能和節(jié)能效果。

　　3、鈦合金：鈦合金以其高強(qiáng)度、低密度和良好的生物相容性，在醫(yī)療器械和高端航空部件中受到青睞。通過(guò)3D打印技術(shù)，可以制造出復(fù)雜結(jié)構(gòu)的鈦合金制品，滿足各種特殊需求。

　　4、鎳合金：鎳合金具有高強(qiáng)度和良好的耐腐蝕性，常用于制造高溫高壓部件等領(lǐng)域。3D打印技術(shù)使得復(fù)雜結(jié)構(gòu)的鎳合金制品的制造成為可能，提高了制造效率和材料利用率。

　　5、模具鋼：模具鋼用于制造各種模具，要求具有高硬度、耐磨性和抗腐蝕性等特點(diǎn)。通過(guò)3D打印技術(shù)，可以制造出復(fù)雜結(jié)構(gòu)的模具鋼制品，提高制造效率。

　　6、高溫合金：高溫合金用于制造高溫環(huán)境下使用的部件，要求具有優(yōu)良的耐高溫性能和抗腐蝕性等特點(diǎn)。3D打印技術(shù)使得高溫合金制品的制造更加靈活和高效。

　　7、銅合金：銅合金具有良好的導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性，常用于制造電氣連接件等領(lǐng)域。通過(guò)3D打印技術(shù)，可以制造出復(fù)雜結(jié)構(gòu)的銅合金制品，滿足特定需求。

　　8、鎂合金：鎂合金也是一種輕質(zhì)、高強(qiáng)度的金屬材料，常用于航空航天、汽車等領(lǐng)域。3D打印技術(shù)能夠制造出高精度、輕量化的鎂合金制品。

　　9、其他金屬材料：此外，金屬3D打印還在不斷探索和嘗試新的材料組合，如鈷鉻合金、鈦合金TA6V4等，以及通過(guò)不同金屬粉末的混合使用，實(shí)現(xiàn)材料性能的定制和優(yōu)化。

技術(shù)優(yōu)勢(shì)與應(yīng)用前景

　　金屬3D打印技術(shù)相比傳統(tǒng)制造技術(shù)具有顯著優(yōu)勢(shì)，如能夠制造出傳統(tǒng)方法難以加工的復(fù)雜形狀和結(jié)構(gòu)，大大縮短制造周期，降低成本，并提高材料性能。這一技術(shù)在航空航天、醫(yī)療、汽車、藝術(shù)創(chuàng)作等多個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，并展現(xiàn)出廣闊的發(fā)展前景。

　　隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用領(lǐng)域的拓展，金屬3D打印技術(shù)將在更多領(lǐng)域大放異彩，為人類社會(huì)的發(fā)展做出更大貢獻(xiàn)。同時(shí)，隨著環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，金屬3D打印技術(shù)還將在減少材料浪費(fèi)、降低能源消耗和減少環(huán)境污染等方面發(fā)揮重要作用。

發(fā)展現(xiàn)狀及前景

一、發(fā)展現(xiàn)狀

　　1、市場(chǎng)規(guī)模持續(xù)增長(zhǎng)

　　根據(jù)多家權(quán)威機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)，3D打印市場(chǎng)正以驚人的速度增長(zhǎng)。預(yù)計(jì)到2024年，全球3D打印市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到248億美元，較2023年有顯著增長(zhǎng)，并預(yù)計(jì)到2028年底將達(dá)到571億美元。在中國(guó)，3D打印設(shè)備行業(yè)的市場(chǎng)規(guī)模也在持續(xù)增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)2024年市場(chǎng)規(guī)模有望增長(zhǎng)至415億元。

　　2、技術(shù)不斷進(jìn)步

　　3D打印技術(shù)在材料、精度和速度方面取得了顯著進(jìn)步。例如，金屬3D打印中的定向能量沉積(DED)技術(shù)正在崛起，而聚合物3D打印機(jī)在行業(yè)中仍占據(jù)主導(dǎo)地位。此外，人工智能(AI)技術(shù)預(yù)計(jì)將對(duì)3D打印機(jī)硬件帶來(lái)巨變，通過(guò)數(shù)據(jù)分析和優(yōu)化提高生產(chǎn)效率和打印質(zhì)量。

　　3、應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展

　　3D打印技術(shù)廣泛應(yīng)用于珠寶設(shè)計(jì)、鞋類設(shè)計(jì)與制造、工業(yè)設(shè)計(jì)、建筑設(shè)計(jì)、汽車設(shè)計(jì)與制造、醫(yī)療健康、建筑建造、消費(fèi)品和教育研究等多個(gè)領(lǐng)域。例如，在航空航天領(lǐng)域，3D打印技術(shù)可用于制造復(fù)雜的發(fā)動(dòng)機(jī)零件；在醫(yī)療領(lǐng)域，可打印出定制化的醫(yī)療器械和人體組織器官模型。

　　4、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局

　　全球范圍內(nèi)，有多家上市公司在3D打印領(lǐng)域占據(jù)重要地位，這些公司在技術(shù)研發(fā)、市場(chǎng)推廣和品牌建設(shè)方面具有顯著優(yōu)勢(shì)。在中國(guó)，隨著3D打印技術(shù)的不斷發(fā)展和市場(chǎng)需求的增加，越來(lái)越多的企業(yè)開(kāi)始進(jìn)入該領(lǐng)域，主要集中在消費(fèi)級(jí)和工業(yè)級(jí)3D打印設(shè)備的制造和銷售方面。

　　5、出口情況

　　國(guó)產(chǎn)3D打印機(jī)在國(guó)際市場(chǎng)上的表現(xiàn)也十分亮眼。2024年上半年，國(guó)產(chǎn)3D打印機(jī)出口臺(tái)數(shù)達(dá)到182.9萬(wàn)臺(tái)，同比增長(zhǎng)40.3%，出口金額大增77.2%，預(yù)計(jì)全年出口金額有望超過(guò)100億元。其中，打印塑料的桌面3D打印機(jī)占主導(dǎo)地位，且中國(guó)廠商已壟斷了入門(mén)級(jí)3D打印機(jī)的市場(chǎng)。

　　6、行業(yè)面臨的挑戰(zhàn)

　　盡管3D打印技術(shù)取得了顯著進(jìn)展，但仍面臨一些挑戰(zhàn)，如成本、材料限制、打印速度和精度等。此外，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)也日趨激烈，企業(yè)需要不斷創(chuàng)新和提升競(jìng)爭(zhēng)力。同時(shí)，行業(yè)內(nèi)部也存在投資減少、公司估值下降、收入下滑等問(wèn)題。

二、發(fā)展前景

　　1、市場(chǎng)持續(xù)增長(zhǎng)

　　隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展，3D打印市場(chǎng)將繼續(xù)保持增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。預(yù)計(jì)未來(lái)幾年內(nèi)，全球3D打印市場(chǎng)規(guī)模將以較快的速度增長(zhǎng)，技術(shù)創(chuàng)新將推動(dòng)3D打印產(chǎn)業(yè)升級(jí)和轉(zhuǎn)型。

　　2、技術(shù)智能化、自動(dòng)化

　　3D打印設(shè)備將越來(lái)越智能化和自動(dòng)化，能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控、自動(dòng)更換材料、故障自診斷等功能。這將提高設(shè)備的可靠性和生產(chǎn)效率，降低人力成本。

　　3、材料多樣化

　　3D打印材料將越來(lái)越多樣化，包括金屬、塑料、陶瓷、生物材料等。這些新材料的應(yīng)用將拓寬3D打印技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域，并推動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

　　4、綠色環(huán)保趨勢(shì)

　　隨著環(huán)保意識(shí)的提高和政策的推動(dòng)，綠色環(huán)保將成為3D打印行業(yè)的重要發(fā)展趨勢(shì)。未來(lái)，3D打印企業(yè)將更加注重環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展，推動(dòng)綠色制造和循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

　　5、跨界融合與創(chuàng)新

　　3D打印技術(shù)將與更多領(lǐng)域進(jìn)行跨界融合和創(chuàng)新發(fā)展。例如，在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，3D打印技術(shù)將與生物材料、細(xì)胞工程和基因編輯等技術(shù)相結(jié)合；在建筑領(lǐng)域，將與數(shù)字化設(shè)計(jì)和機(jī)器人技術(shù)相結(jié)合。

　　綜上所述，3D打印技術(shù)正處于快速發(fā)展階段，其市場(chǎng)規(guī)模持續(xù)增長(zhǎng)，應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展，技術(shù)創(chuàng)新和跨界融合將成為未來(lái)發(fā)展的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)力。然而，行業(yè)也面臨著一些挑戰(zhàn)，需要企業(yè)不斷創(chuàng)新和提升競(jìng)爭(zhēng)力以應(yīng)對(duì)。

人物模型

　　人物模型3D打印人物模型是一種利用3D打印技術(shù)快速成型的人物立體模型。以下是對(duì)3D打印人物模型的詳細(xì)介紹：

一、3D打印人物模型概述

　　3D打印人物模型是快速成型技術(shù)的一種應(yīng)用，它依靠先進(jìn)的3D掃描儀對(duì)人物進(jìn)行全身或局部的掃描，獲取人物的3D數(shù)據(jù)，然后通過(guò)電腦建模和專門(mén)的3D打印機(jī)，使用粉末狀金屬、塑料或其他可粘合材料，逐層打印出逼真的人物模型。

二、3D打印人物模型的制作流程

　　1、掃描3D數(shù)據(jù)：使用手持3D掃描儀或3D瞬時(shí)掃描艙等設(shè)備對(duì)人物進(jìn)行全方位掃描，獲取人物的3D數(shù)據(jù)。

　　2、數(shù)據(jù)精修：將掃描后的3D數(shù)據(jù)導(dǎo)入電腦，使用專業(yè)軟件進(jìn)行精修和完善，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和完整性。

　　3、建模與切片：在3D建模軟件中創(chuàng)建或優(yōu)化人物模型，并將其導(dǎo)出為3D打印機(jī)可識(shí)別的文件格式（如STL格式）。然后，使用切片軟件將3D模型轉(zhuǎn)換為打印機(jī)可執(zhí)行的打印路徑。

　　4、打印準(zhǔn)備：選擇合適的3D打印機(jī)和打印材料，根據(jù)模型大小和復(fù)雜程度設(shè)置打印參數(shù)，如層厚、填充率、打印速度等。

　　5、開(kāi)始打?。?/strong>將設(shè)置好的文件發(fā)送到3D打印機(jī)，并按下“開(kāi)始”按鈕進(jìn)行打印。打印過(guò)程中，打印機(jī)會(huì)逐層添加材料，直到模型完全成型。

　　6、后處理：打印完成后，對(duì)模型進(jìn)行去除支撐、清潔、打磨、上色等后處理步驟，以獲得最終的成品。

三、3D打印人物模型的應(yīng)用領(lǐng)域

　　1、個(gè)性化定制：3D打印技術(shù)可以根據(jù)個(gè)人需求定制獨(dú)特的人物模型，如真人手辦、動(dòng)漫角色等。

　　2、教育與培訓(xùn)：在教育領(lǐng)域，3D打印人物模型可以用于解剖學(xué)教學(xué)、歷史人物再現(xiàn)等方面。

　　3、藝術(shù)創(chuàng)作：藝術(shù)家可以利用3D打印技術(shù)創(chuàng)作獨(dú)特的人物雕塑和藝術(shù)品。

　　4、影視娛樂(lè)：在電影、電視劇和動(dòng)畫(huà)制作中，3D打印人物模型可以作為道具或原型使用。

四、3D打印人物模型的市場(chǎng)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)

　　目前，3D打印人物模型在市場(chǎng)上已經(jīng)有一定的應(yīng)用，并且隨著3D打印技術(shù)的不斷發(fā)展和成本的降低，其應(yīng)用領(lǐng)域和市場(chǎng)前景將不斷擴(kuò)大。未來(lái)，隨著消費(fèi)者對(duì)個(gè)性化定制和高質(zhì)量產(chǎn)品的需求增加，3D打印人物模型有望在更多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

五、3D打印人物模型的價(jià)格因素

　　3D打印人物模型的價(jià)格受多種因素影響，包括模型的大小、復(fù)雜程度、打印材料、打印精度以及后處理要求等。一般來(lái)說(shuō)，較小、較簡(jiǎn)單的模型價(jià)格相對(duì)較低，而大型、復(fù)雜且需要高精度打印的模型價(jià)格則較高。此外，不同廠家和服務(wù)提供商的報(bào)價(jià)也可能存在差異。

　　綜上所述，3D打印人物模型是一種具有廣泛應(yīng)用前景的先進(jìn)制造技術(shù)，它不僅能夠滿足個(gè)性化定制的需求，還能夠在教育、藝術(shù)、影視娛樂(lè)等多個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。