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3D打印技术介绍3D打印技术概念3D打印（3DP）即快速成型技术的一种，又称增材制造，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。常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，后逐渐用于一些产品的直接制造，已经有使用这种技术打印而成的零部件。该技术在珠宝、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、枪支以及其他领域都有所应用。3D打印技术发展历史3D打印技术的起源可追溯至1980年左右。3D打印技术的概念在当时由四个人各自独立提出，分别为美国的艾伦·赫伯特、美国的查克·赫尔、日本的小玉秀男和日本的丸谷洋二。在1986年，查克·赫尔提出了光固化方法，并成立了Systems公司，这是世界上首家3D打印公司，并在1988年生产了世界上首台3D打印机，这使得3D打印技术成为现实。3D打印技术关键技术3D打印技术主要包括3种工艺：SLA、SLS和FDM。SLA光敏树脂选择性固化工艺(Stereolithography,SLA)是利用立体雕刻的原理进行打印。SLA具有如下优点：(1)表面质量较好；(2)成型精度较高；(3)打印出的实物具有较高的分辨率。这些优点都有利于进行精密零件的打印。SLS粉末材料选择性烧结工艺(SelectedLaserSintering,SLS)在产品设计和零件功能测试中发挥出了较好的效果。通过SLS工艺，金属粉末材料可以进行混合烧结，经过后期处理后，能够实现十分接近金属零件机械性能的工件。SLS工艺具有如下优点：(1)适用性广，能够生产出硬度较高的工件；(2)打印时间较短，能够更加迅速的得到自己想要的工件；(3)不需要考虑和搭建支撑结构，设计起来更加简单快捷。FDM丝状材料选择性熔覆工艺（FusedDepositionModeling,FDM）是指在打印加工过程中，3D打印机将丝状材料，例如聚碳酸酯和工程塑料，进行加热融化，根据打印图纸进行凝结，最终完成工件的一种工艺技术。FDM工艺具有如下优点：(1)没有有毒有害气体和物质生成，打印过程安全，而且有利于环境保护；(2)打印过程一次完成，没有废料的产生，也因此更加环保；(3)打印中可以使用水溶性支撑材料帮助工件分离，进而方便加工瓶状工件等；(4)打印加工过程中使用的打印材料相比于其它工艺更方便进行运输存储及更新，节约了很多成本；3D打印技术的优势3D打印技术作为20世纪出现、21世纪兴起的新型技术，其所具有的个性化打印功能是其最大的优势。因为3D打印流程分为“设计”“模型扫描”“打印路径产生”“制造”，每个人的需求不同，所以设计时可以因人而异，选择适合自己的打印方式，选取自己所需要的打印材料，使得产生的产品完全符合需求者的各项要求，而不会因为买到的零件不够精确或者材料不符合自己的要求而导致产品无法使用。此外，3D打印技术在设计方面更具优势，生产小规模商品更加划算。提前用3D打印技术设计出预想的模型，然后在投入到大规模生产，可以减少大规模生产后却不符合买家要求的问题出现。3D打印发展现状3D打印技术目前已经运用于许多领域。例如在工业设计、航空航天、军事、建筑、机械制造、医疗、影视、家电、医学、考古、轻工、首饰、雕刻、地理信息系统等领域，3D打印技术都得到了广泛的应用，并且其已经有30多年的发展历史，但这个产业技术仍然处于发展初期，业态并不稳定。3D打印产业在我国还没有形成广阔的产业结构链条，以美国为首的几个发达国家在3D打印产业中拥有较大的市场份额和领导地位。当前，世界正在兴起新一轮的数字化制作浪潮，3D打印技术作为实现数字化制造的关键技术之一正发挥着越来越重要的作用。美国于2012年3月将3D打印技术列入“全美制造业创新网络”计划中，并对其发展和应用做出了重点部署。
与此同时，我国在同年10月份，由亚洲制造业协会牵头带领，联合清华大学、北京航空航天大学、华中科技大学等科研机构和从事3D打印技术开发和应用的领头企业建立中国3D打印技术产业联盟，其他各个省份也出台相关政策推动3D打印产业的发展；2013年3月，江苏省发布《江苏省三维打印技术发展及产业化推进方案(2013-2015年)》；南京市与中国3D产业联盟共同签署了中国3D打印技术产业总部基地和中国3D打印技术产业创新中心合作协议；武汉市联合3D打印企业成立“中国首个3D打印工业园”；东莞市也将3D打印技术列入政府工作的重点内容之中；青岛、重庆、长沙、成都等地也正在建设或筹建3D打印产业园区。同时，日本、南非、澳大利亚、德国、英国、意大利等发达及发展中国家也十分重视3D打印技术，由此可见，3D打印工业还有很大的发展空间。3D打印发展展望根据《Wohlers2014》报告，直到2016年，全球3D打印增材制造市场规模有望超过70亿美元，到2018年3D打印市场规模将比2013年翻4倍，高达125亿美元。由此可见，3D打印市场规模正在快速增长，3D打印已经成为快速原型制作、定制化方面不可或缺的一部分。在GDP飞速增长的今天，人们的收入逐渐增加，相应的需求也会增加。随着需求量的增加与市场的扩大，我国3D打印机制造业会随之迅速发展。笔者认为，3D打印机将向两个方面发展，一个是操作更加简洁，逐渐面向大众；另一个是向效率方面进行提高，机器规模更加巨大，向工业化方面发展。就目前形势看来，笔者认为前者可能性更大，3D打印技术的优势多体现在私人化、个性化方面。对于不同人群不同的需求，3D打印技术能够使操作更加简单，能使3D打印机进入家庭或学校，满足家庭中的某些需要或将其投入到学生科技素养教育中的可能性较大。在3D打印材料方面，目前以有机高分子材料和金属材料两方面为主。而随着需求的增加，笔者认为，由于3D打印多用于私人订制式生产，不同人的需求不可能只局限于目前的两大类材料，所以为满足不同人的不同需求，材料种类会不断增加。此外，目前的高分子打印材料价格较为昂贵（普遍在150-300人民币左右），随着产业的扩大，材料的价格将会有所下降。当前，3D打印技术并没有投入大规模工业化生产的运用，当3D打印技术投入工业化生产之后，将产生极大的连锁反应，推动各行业和各领域发展。同时，3D打印技术也将创造大量就业机会，这应就会导致工业升级与革新，3D打印产业将迎来飞速的发展。
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