3d打印技术精选(九篇)

第1篇：3d打印技术范文

其实，3D打印本来就不是什么新鲜的技术，也不是今天才出现一只不过因为出现初期的实现成本过于高昂。而随着原材料和打印成本的下降，3D打印技术终于可以走进我们的生活，现在，不仅在国外，国内也有不少公司可以提供这一服务了。

原理并不复杂

不少工业设计师认为，3D打印技术使得生产单件商品的成本变得与批量生产一样便宜，这大大削弱了规模经济效益，它可能像原来第一次工业革命那样对世界产生深远的影响。

3D打印的原理并不复杂：首先在电脑屏幕上生成产品模型，根据需要调整大小和颜色，然后相关软件会自动将产品模式按照一定的厚度进行虚拟的“切片”，并将相尖数据传输到3D打印机，打印机就把这些根薄的“切片”用塑料、松脂或金属粉末像打印彩绘图那样打印出来，然后通过可自由转动的喷嘴喷出堆接材料、强力胶水或照焦光束将其粘合成一个整体。

使用3D打印技术，小型物品可以由类似于桌面打印机的机器生产，大型物品如自行车骨架、汽车面板和飞机零件可能需要大型机器设备和更大的空间，而且无需机械加工或任何模具，直接从计算机图形数据中生成。目前的3D打印机分层打印精度在0.1毫米左右。

与常规的制造工业相比，如果不考虑因规模带来的成本下降，3D打印技术的优势还是很明显：它不需要生产线和大型设备一只要一台3D打印机，就可以在办公室制造出自己所需要的中小型产品，用户要做的只是找到一个合适的模型：同时一3D打印技术所产生的废料比起常规制造技术来说少得多：它还可以制造出常规方法有时候无法生产的奇形怪状的部件。当3D打印技术的设备价格能够下降到一个普通人都能接受的水平，生产单件商品的成本与将变得与批量生产一样低，而且还大大缩减了生产周期。在3D打印技术的发展过程中，麻省理工学院的一项发明扮演了重要的角色。1 994年，几名来自麻省理工学院的科研和技术专家发明了一种名为三维打印(Three Dimensional Printing，简称“3DP”)的技术并申请了专利。1997年，为了将三维打印技术推向市场，Z-corporation公司正式成立。Z-corporation也是最先提出把3D打印机当成办公用品的3D打印机生产厂商，这也是目前惟一一家可以支持彩色3D打印的公司。

我们能打印什么

随着成本的降低，3D打印技术正从传统的用于航天、医药和汽车行业的原型制造转而为民用服务。目前，对于1000件左右塑料物品的制造来说，3D打印技术已经非常有竞争力，而且因为每件物品都是单独制造出来而非模具，因此不需要任何额外成本就可以做到每件物品各具特色。另外一对于一些产品制造方面的设计师和创业者，则可以先少量生产自己开发的新产品，看看市场反响再进行改进。

不过，国外的设计师们玩得似乎更疯狂。

时装设计师玛丽，黄与3D模型专家詹娜，费瑟也看上了3D打印技术，他们利用Rhjno 3DCAD设计软件创造出3D打印泳衣的模型，然后通过机器“打印”出复杂的几何图形。费瑟表示，他们还运用一种称为“选择性激光烧结(SLS)”的技术，用非常纤细的绳子连结起无数圆形薄片，进而织出泳衣的“布料”，通过改变圆形薄片的大小、分布，以及连结方式，确保泳衣的受力模型保持合理。这件泳衣以尼龙作为主要制造材料，最重要的是，因为采用了3D打印技术。无需经过传统服装制造业的打版再生产，两位设计师也表示，这款泳衣将完全采取定制化生产，首先扫描消费者的体型并进行3D建模，再为其量身“打印”出一套合身的泳衣。

欧洲最大的手肮公司欧洲宇航防务集团(EADS)则致力于研究利用3D打印制造出更轻便的飞机。EADS工程师安迪，霍金斯表示，目前宇航飞机上有不少零件是用昂贵的钛金属通过机器冲压制成，如果改用钛粉打印，不仅重量更轻，而且保持了一样的坚固程度。

意大利土木工程师恩里科，迪尼(Enricodini)则玩得更加出位，他倒腾出了一台可以用沙子直接打印立体建筑的3D打印机。为了测试这台大型打印机，恩里科，迪尼为诺曼，福斯特公司在阿布扎比建造的“马斯达尔城(Masdar City)”打印了一部分建筑的骨架外墙，结果证明打印出来的外墙骨架完全可以用于正常的建设，有了这台机器，未来的建筑骨架可能不再需要搭建脚手架，也不需要工人。目前，恩里科，迪尼正与诺曼，福斯特建筑设计公司以及阿尔塔太空公司合作，研究设计一种可以使用月球尘埃打印的3D打印机，可以在月球上快速建造人类基地。和之前只能打印小型塑料部件的3D打印机相比，恩里科，迪尼所设计的打印机可以打印出厚达50毫米的分层，然后再一层一层叠加起来，通过以镁为主要原料的粘合胶将其粘合，这些粘合胶跟沙子结合，印刷机再对其施压后变成岩石。

恩里科，迪尼十分推崇建筑大师高迪的作品，他希望能用3D打印机完成高迪的未完成作品――位于西班牙巴塞罗那的“神圣家族大教堂”，而按照他的3D打印机的设计，实现高迪，设计出的那些通过传统建筑技术很难实现的弯曲建筑并不困难。

3D打印普及还需时日

目前，3D打印技术要用于民用，最大的障碍可能依然是价格，虽然相比前几年来说价格和成本已经下降不少，但是对于普通用户来说，价格依然还不到可以接受的范围――目前最便宜的3D打印机价格也在1万美元以上，如果要打印更大的部件，打印机的价格将会成倍飙升。英国巴斯大学有一项正在开发中的新设计，能用大约700美元制造一个3D打印机，未来或许能解决打印机的价格问题。

除了设备昂贵之外，3D打印机使用的打印材料多是化学聚合物，包括尼龙、金属、树脂以及各种塑料，同时在粘合过程中还使用大量的化学粘合剂，其剂量远远超过传统制造的产品。这些化学物质如果与我们朝夕相处的，后期使用成本尚在其次，材料是否安全、长时间接触是否对身体健康有所损伤将是重点需要考虑的问题。

第2篇：3d打印技术范文

2012年，英国教育部选取 21所小学作为试点学校，让他们尝试在科学、技术、工程、数学和设计的课堂中教授和使用3D 打印技术。一旦试点成功，3D打印技术项目将推广至更多学校。目前，在我国教育领域，特别是基础教育阶段，3D 打印技术的应用还是一个崭新的领域。3D打印为学校开展STEAM教育提供了让创意灵活物化的技术支持，于是我们把3D打印技术引入学科教学中。不仅为学科教学增添了活力，更主要的是，学生在利用3D打印技术进行创作的过程中，激发了想象力，培养了创新能力，提高了动手实践能力。

3D打印技术进入课堂的实践意义

我国科学技术与国际先进水平尚有差距的一个主要原因是“创新不够”。而STEAM教育旨在培养具有科学素养、技术素养、艺术素养、工程学素养、数学素养的综合型人才。3D打印技术的出现为学校推行STEAM教育注入了一针强心剂。3D打印技术作为开展STEAM教育的辅助工具，渗透到学科教学中，使枯燥乏味的课堂更生动有趣，大大提高了学生的活动参与度；使学习内容也不再单一、刻板，呈现出了更多的姿态。

经过一年多的实践研究，笔者发现3D打印技术在教学活动中具备以下优势。

1. 有利于提高可视化教具的使用效果

在原来的教学环境中，教师大多使用语言或者图片来描述教学内容。当遇到复杂的事物时，学生的思维空间就会受到很大的影响。3D 打印技术可以在理论和现实之间架起桥梁，将教具进行3D打印并在课堂上展示。学生通过观察、触摸获得“观察的经验”，对教学内容有了更加直观的认识。通过这种方式教学效果显然要比原来更好。例如，苏教版小学五年级《黄山奇松》一课的教学，如果学生只通过图片或视频来了解黄山奇松的奇，学生感受并不深刻。我们用3D 打印机打印出各种奇松的模型，学生就可以很直观地观察、欣赏奇松。

2. 有利于呈现新颖的教学内容

STEAM 教育常常涉及语文、数学、美术、科学等多学科内容的整合，而 3D 打印为这些知识的整合提供了机会。STEAM 教育有别于传统教育体系中学科界限分明的做法，着重于培养具备综合能力的工程师精神。3D打印技术的应用使得很多以往难以实现的“动手做”类型的课程设计成为可能，激发了学生投身于技术和工程领域的热情。

3. 有利于营造更愉快的学习体验

我们利用3D 打印技术，最主要的是能够帮助学生将虚拟快速变成可触摸的实物模型。独特的实物模型给学生提供了切身感受，使他们从另一个角度对事物增进了解，帮助他们愉快地记忆，避免遗忘。此外，还能激发学生的灵感，给予他们更多的想象空间。学生通过自身的经验对模型进行二次设计，这将使他们更愿意投入到自己设计、自己生产作品的过程中，从中获取对学习的满足感。

4. 有利于培养学生解决问题的能力

解决问题是培养学生应用能力的重要途径，而3D打印技术用一种非常有意义的设计理念去支持问题的发现、分析与解决。设计3D作品时，首先要根据内心所想的物体进行系统规划，然后对各个部位进行分析，提出解决方案，再通过尝试绘制草图逐步去实现。在这一过程中，学生经历了提出问题、分析对象、尝试设计、反复修改、最终解决问题的过程。学生在创造的过程中始终处于提出问题、分析问题和解决问题的动态过程中。例如，我校六（5）班学生在整理笔盒时，发现测量工具有很多，于是就想制作一把多功能的尺。他将这个想法告诉数学老师后，老师觉得这个想法不错，就着手让大家分组设计自己的多功能尺。学生们经历了多次的讨论、分析、设计，最后成功地将多功能尺打印出来了。教师在其中扮演咨询者、辅导者和学习动机激发者的角色。 这些开放式的交互活动不仅有趣，培养了学生解决问题的能力，而且还培养了学生的合作精神和协作能力。

3D打印课程的教学实践

由我校教师主编的教材《一起玩3D打印》正式进入六年级的信息技术课堂。3D打印技术教学，让学生有了更多的思考、创造空间。通过不断地教学研讨，教师们也逐步摸索出了3D打印技术的教学方法，对各个学龄段学生的学情、学习能力有了了解，对哪些内容可以让学生自己探究、哪些内容需要教师搭建学习的支架、如何设计学习活动、如何在玩中渗透三维设计的思想，教师们做到了心中有数。学生通过一系列活动项目的创作，在不断尝试的过程中获取经验、掌握方法、提升能力。

下面就以“花盆很实用”为例分享教学实施的过程。

“路径跟随”是草图大师Sketchup 中绘制一些不规则的形状时用到的工具命令，比如绘制弯曲的圆柱体等。通过“花盆很实用”一课的学习，学生了解了“路径跟随”在三维设计中的作用。

1. 教学目标

（1）学会运用Sketchup设计软件构建出自己想象中的花盆的三维模型。

（2）了解花盆的结构，思考自己将会如何设计。

（3）培养学生细心观察身边事物的习惯，体验设计、创造的乐趣。

2. 教学过程

（1）导入。教师引导学生留心观察身边花盆的形状，提出自己想设计怎样的花盆。

（2）教师演示“路径跟随”工具的使用方法。

（3）讨论设计草图。学生相互讨论，并在纸上绘制草图。

（4）三维建模，创意设计。在教师的指导下，学生运用Sketchup设计软件设计花盆。

（5）展示交流，创意表达。作品展示交流，要求学生介绍自己的作品，同桌之间、同学之间也可以相互欣赏，评价。

（6）打印实物。选出比较好的作品进行打印，让学生体验3D打印的过程，了解3D打印机的操作方式。

3D打印课程进入课堂的思考

毋庸置疑，3D打印技术对学校的教学发展起到了积的促进作用。3D打印激发了学生的想象力，将学生的创意变为现实，这是一种重要的学习体验。3D打印激发了学生DIY的兴趣，使学习更加生动。3D打印为学习活动开辟了新的空间，学生可以从设计、制作、展示参与等多维度融入学习过程中。同时，在整个实践学习活动过程中，都需要学习者的实践操作，从设计到打印，都需要他们参与完成，有效地激发了学生实践的积极性，提高了学生的学习热情，增强了学生的动手能力、参与能力、设计能力和思维能力。这是推动创新精神和创造能力发展的重要环节，对创新型人才的培养具有积极意义。当然，不管多么先进的技术，进入课堂必须坚持以学生发展为中心，重视学生的主体地位。

1. 对教师的要求

在课堂中应用3D 打印技术对教师和学生的信息素养要求较高，较强的动手能力和基本的工程素养是用好它的重要保证。这就需要教师既有使用设备的基本技能，更要有较高的创新意识和学习活动设计能力。因而，教师要从技术和教学设计等层面进行深层次的学习和提高。此外，教师的角色也需要转变，教师是学生学习的合作者、参与者和促进者。其教学重点除了传授知识经验，更要激励和鼓舞学生，让学生保有个性地愉快成长，享受学习。

2. 打破学科壁垒，整合学科资源

我们一直尝试沟通学科之间联系，进行各学科之间的整合。3D打印技术的出现打破了学科之间的壁垒，如何更好地进行资源整合？我们可以和不同学科的教师一起备课，比如数学、科学、信息技术，打破教学活动中以本学科知识为主的现状，结合各个学科相关的知识，通过3D打印技术进行有效的整合。

第3篇：3d打印技术范文

增材制造技术。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。

2019年1月14日，美国加州大学圣迭戈分校首次利用快速3D打印技术，制造出模仿中枢神经系统结构的脊髓支架，成功帮助大鼠恢复了运动功能。

（来源：文章屋网 ）

第4篇：3d打印技术范文

[关键词]3D打印技术；应用；发展前景

中图分类号：TP334.8 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）21-0139-01

引言

众所周知，第一次工业革命和第二次工业革命分别以蒸汽机的发明和电气化的使用为标志，以其强大的生产力解放为基础，深刻地改变了西方资本主义国家甚至整个世界的面貌，有力地推动了世界现代化的历史进程。显而易见，科学技术是第一生产力，更是当今世界格局下各国综合国力比较的核心指标之一，可以说，最新最前沿的科学技术的掌握和最早应用推广，将是未来国家间竞争的重要体现和地位分水岭。那么，当下最值得关心注目的科学技术是什么呢？毫无争议，3D打印技术将占一重要席位且有愈演愈烈之势。

一、3D打印技术概况

3D打印技术是指通过连续的物理层叠加，逐层增加材料来生成三维实体的技术，与传统的去除材料加工技术不同，因此又称为添加制造（AM，Additive Manufacturing）。3D 打印（3Dprinting）是制造业领域正在迅速发展的一项新兴技术，被称为“具有工业革命意义的制造技术”。运用该技术进行生产的主要流程是：应用计算机软件设计出立体的加工样式，然后通过特定的成型设备（俗称“3D 打印机”），用液化、粉末化、丝化的固体材料逐层“打印”出产品。

作为一种综合性应用技术，3D打印综合了数字建模技术、机电控制技术、信息技术、材料科学与化学等诸多方面的前沿技术知识，具有很高的科技含量。3D打印机是3D打印的核心装备。它是集机械、控制及计算机技术等为一体的复杂机电一体化系统，主要由高精度机械系统、数控系统、喷射系统和成型环境等子系统组成。此外，新型打印材料、打印工艺、设计与控制软件等也是3D打印技术体系的重要组成部分。

二、3D打印技术的应用

3D打印技术可以打印假肢、汽车、飞机的今天，它还在创造无限的可能。首先3D打印技术可以加工传统方法难以制造的零件。过去传统的制造方法就是一个毛坯，把不需要的地方切除掉，是多维加工的，或者采用模具，把金属和塑料融化灌进去得到这样的零件，这样对复杂的零部件来说加工起来非常困难。立体打印技术对于复杂零部件而言具有极大的优势，立体打印技术可以打印非常复杂的东西。其次实现了首件的净型成形，这样后期辅助加工量大大减小，避免了委外加工的数据泄密和时间跨度，尤其适合一些高保密性的行业，如军工、核电领域。再次由于制造准备和数据转换的时间大幅减少，使得单件试制、小批量出产的周期和成本降低，特别适合新产品的开发和单件小批量零件的出产。

这些速度快、高易用性等优势使得3D打印成为一种潮流，并且在很多领域得到了应用。如今3D打印机已经在建筑设计、医疗辅助、工业模型、复杂结构、零配件、动漫模型等领域都已经有了一定程度的应用。尤其在飞机、核电和火电等使用重型机械、高端精密机械的行业，3D打印技术“打印”的产品是自然无缝连接的，结构之间的稳固性和连接强度要远远高于传统方法。

事实上，3D打印技术要成为主流的生产制造技术还尚需时日。如果是做钻头这种高硬度的产品，3D打印明显力不从心。这个不是改进技术就能够解决的，因为快速成型技术本身存在本质性缺陷和局限性。

三、3D打印技术的发展前景

3D打印业务在国外的发展势头十分迅猛。前瞻产业研究院的《2014-2018年中国3D打印产业市场需求与投资潜力分析报告》显示，2009年全球3D打印市场规模为10.69亿美元，此后三年保持在20%以上的速度增长，至2012年市场规模达到22.04亿美元。2013年全球3D产业的发展更是突飞猛进，增速达到81.49%，市场规模达40亿美元。其中，美国、日本、德国占据了3D打印市场的主导，尤其是美国占据了全球近40%的比重。

国内3D打印技术起步晚。但是自3D概念一出，立即受到了热捧，3D打印技术近年来在国内日趋升温。据前瞻产业研究院统计，2012年中国3D打印市场规模约为10亿元，2013年翻了一番达到20亿元。但是与美国、德国等发达国家相比，中国的3D打印产业仍处于起步阶段，国内3D打印应用仍主要停留在科研阶段，并未实现在工业及个人消费领域大规模推广。

对于正处于培育推广阶段的中国3D产业而言，政府的重视与政策扶持显得尤为重要。目前国内已有多省市成立了地方3D打印产业联盟，并在相关政策中提及要重点发展3D产业。教育部也正在制订方案，让3D打印机走进学校。

但是3D打印产业一直以来都缺乏全国性的产业宏观规划和引导，没有一个方向性的指引。此次《国家增材制造发展推进计划（2014-2020年）》的出台与落实，进一步明确了产业的发展方向，并在政策上给予更多的支持，将成为推动3D打印产业发展重要力量，进一步引爆中国的3D打印市场。

按照中国3D打印技术产业联盟的预测，2014年中国的3D打印产值有望达到40亿元到50亿元的规模，至2016年时将扩大到100亿元人民币，达到2012年（10亿元人民币）的10倍，从而使中国超越美国成为全球最大的3D打印市场。

四、 结束语

3D打印技术如今被各国所认可，并不断有业内人士、学者评论“3D打印技术作为一项前沿性、先导性非常强的新兴技术，对传统制造业的工艺改造和新材料的广泛应用具有颠覆性的意义和作用。”面对新的生产方式的变革和发达国家再工业化战略，我国应该高度重视3D打印这一新技术可能带来的制造业革命，深入分析全球3D打印技术的市场发展趋势，研究建立3D打印的基础理论和技术体系，加大人才培养、市场培育和应用推广力度，制定符合中国国情的3D打印产业中长期发展战略规划。同时，加快3D打印的试点示范，选择诸如高端汽车零部件、医疗器械等重点行业领域进行推广应用，积极探索和积累3D打印的市场运营和行业管理经验，积极有效地应对3D打印技术并使之为实现中国梦和中华民族的伟大复兴而服务。

参考文献

[1] 刘厚才，莫健华，刘海涛.三维打印快速成形技术及其应用[J].机械科学与技术，2008，（9）.

[2] 刘欣灵，《3D打印机及其工作原理》，《网络与信息》，2012年8月版.

[3] 潘巍，《3D打印机：进入主流指日可待》，《微电脑世界》，2012年12月版.

第5篇：3d打印技术范文

>> 3D打印机在图书馆服务中的应用与分析 美国公共图书馆3D打印服务及政策的最新应用现状 图书馆与3D打印 试论网络3D虚拟技术在大学图书馆中的应用 国外图书馆3D打印服务研究及实践进展 基于政策规范的图书馆3D打印服务策略研究 3D打印技术及其在铸造中应用现状与发展展望 基于3D打印技术在航空领域的应用分析 3D打印技术在电子商务应用中的问题分析 3D打印技术 3D扫描及3D打印技术在定格动画中的新应用 3D数字扫描―3D数字重建―3D打印技术在地质工程教学中的应用 医学诊断领域3D打印技术应用现状与展望 浅谈3D打印技术在工程建设技术上的应用 3D打印技术在高中通用技术课程中的应用研究 3D 打印技术医学应用综述与展望 3D打印技术及其应用发展研究 3D打印技术以及应用趋势 3D打印技术的应用与发展探究 浅析3D打印技术原理及应用 常见问题解答 当前所在位置：l.

[ 2 ] 百度百科.3D打印技术[EB/OL].（2014-10-01）[2014-10-16]..

[ 3 ] Gallant R.3D Printing in Libraries Around the Wo-

rld[EB/OL].（2013-04-22）[2014-09-26]..

[ 4 ] Scalfani V F，Sahib J. A Mode for Managing 3D Printing Services in Academic Libraries[EB/OL].（2013-10-23）[2014-09-21]..

[ 5 ] 梁琦.3D打印机在图书馆服务中的应用与分析[J].图书与情报，2013 （6）：109-111.

[ 6 ] Tanenbaum A S，Wetherall D J. Computer Networks[M].严伟，潘爱民，译.5版.北京：清华大学出版社，2012：4.

[ 7 ] 姚强，王丽平.“万能制造机”背后的思考：知识产权法视野下3D打印技术的风险分析与对策[EB/OL].

（2013-11-19）[2014-10-11].http：///News/201311/201311191815281.htm.

[ 8 ] 东方硕.3D打印机[EB/OL].（2013-11-17）[2014-10-16].http：///29/Show_News.asp？BID

=29&News_ID=12729.

丁正祁 阜阳师范学院图书馆助理馆员。安徽阜阳，236037。

第6篇：3d打印技术范文

关键词：3D扫描;3D打印;定格动画;新变革

中图分类号：TP316 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2014）12-00-02

0 引 言

3D扫描、3D打印 技术作为一种新兴技术，席卷全球，将成为全新的产业革命。随着3D扫描、3D 打印技术的成熟发展，其应用也渗透到工作、生活的各个领域，尤其融入动画艺术的重要分支之一――定格动画中，完善了定格动画，把现代科技和手工艺完美结合，产生了积极的创新性变革作用。

1 3D扫描、3D打印技术及其工作原理

1.1 3D扫描技术及其工作原理

3D扫描技术则是利用三维扫描仪，用来侦测并分析物体及环境的形状、构造与外观数据。采集的数据信息用于三维模型重塑计算，从而构建虚拟的数字模型（如图1）。而传统的扫描是扫描平面的对象，如照片、文本页面、照相底片等。

图1 3D扫描产品外观图

3D扫描技术的工作原理：通过激光器和镜头扫描对象，记录扫描对象切面的距离数据并组合成一个三维模型，并在终端设备中显示。

1.2 3D打印技术及其工作原理

3D打印技术也称“快速成形技术”， 是以数字模型为基础，通过软件分层离散和数控成型系统，利用激光束、热熔喷嘴等方式将打印耗材，如金属粉末、陶瓷粉末、塑料、细胞组织等特殊材料进行逐层堆积黏结，最终叠加成立体型，最终将数字三维模型打印成实物产品。

图2 3D打印产品外观图

3D打印技术的工作原理：根据需求选好打印材料，并将数字三维模型数据输入到3D打印机中，设备会按照模型数据以层层叠加的方式将模型打印成实物。3D打印机和2D打印机的区别在于多了一个维度，实现喷头与介质之间的移动。

2 3D扫描、3D打印技术与定格动画的结合

3D扫描技术是3D打印技术的一个衍生。因为一些无法构建的复杂物体模型，会导致3D打印受阻，也会占用大量的时间、耗费大量的精力。它通过将实物的立体信息转换为计算机能直接处理的数字模型，通过软件编辑就能将复杂的模型简单构造出来。

定格动画（stop-motion Animation）与手绘动画、电脑动画共同构成了现代动画的三大门类。定格动画是通过逐格地拍摄动画师用模型定位的实体对象，一一副画面拍好后，再由动画师将对象稍作移动，拍下一个镜头，每次只拍摄一帧，使之连续放映，从而产生仿佛活了一般的镜头。手工技术往往要经过复杂的手工工序，通过不断的再加工，花费大量的时间才能制作完成。所以传统定格动画的周期相对较长，工序复杂，在空间的转换上显得力不从心。然而当3D扫描、3D打印技术与定格动画完美结合，就能弥补其劣势，突出其优势。在科技快速发展的今天，运用3D扫描、3D打印技术的精确性和方便性，借助功能强大的各类设备和软件，即可达到理想的效果。首先用3D扫描技术全方位扫描现实物体，获得物体或景物的三维模型、材质，同时捕捉物体的真实动态，再利用计算机软件加以变化、组合，改造现实世界中的物体，最后打印出符合情景的动画模型和场景。目前相对流行的三维软件设计的图形都可以导入打印设备进行打印，使得原本繁杂的手工工序得到了简化，如图3、图4所示。

图3 传统定格动画工作流程

图4 偶形布景设计制作环节融入全新的3D采集

及3D打印技术

定格动画与3D扫描与3D打印技术的完美结合，使传统定格动画得到了升华和完善，既弥补了定格动画制作的复杂性，也最大限度地保持了其朴实的逼真性。

3 3D扫描、3D打印技术结合定格动画带来的新变革

在现代科技的高速发展下，3D扫描、3D打印技术结合定格动画，必将带来的新变革。

3.1 节约成本，缩繁为减

就传统定格而言，角色、场景制作越精良，工序就越复杂，相应的制作成也就本越高。而加入3D打印技术制作，并配合传统手工艺技术的定格动画，反而简化普通人制作产品的流程，缩减了成本。因为依靠3D扫描、3D打印技术的支撑，加上计算机软件的生成，就可以省去损耗素材的成本，创建出本需要很多工序、人力、财力、物力，形状各异、复杂的定格动画的角色、场景。

3.2 提高效率，优化创作

在定格动画的整体创作中，无一不体现创建符合情节需要的模型的重要性。传统定格动画中角色如果在一个或几个场景中出现就需要反复翻制人偶、场景等素材，期间要经过复杂的手工工序，不断的再加工，花费大量的的时间才能制作完成。同样的运用3D扫描技术和3D打印技术的定格动画将数字精度扩展到实体世界，通过3D扫描仪获得的计算机能直接处理的数字模型，在三维软件中复制、编辑对象，进行的细节调整和实验，创建精确的副本或优化原件。所以如果能将3D扫描技术和3D打印技术配合使用， 就能轻松完成许多小型复杂物体的制作工作，也不必等待好由工厂生产原型产品的时间，极大节约了时间与精力，提高了工作效率，能够更好更轻易地构建精细而细腻的动画角色、动画场景。

3.3 完善材质，提高真实感

在定格动画电影制作中，人物造型、道具、角色动作甚至是故事情节设计，都离不开对材料材质的选择，而传统定格动画材质通过摄影机拍摄却无法完美呈现，尤其在立体感表现方面欠佳，而运用3D扫描技术对模型材质进行扫描后，经过数字修正，再使用多种 “印材料”对角色和场景不同区域进行3D实物打印，既保留了材料材质的原始属性，修正后又使得材质细节更加精准、完真。实物成型后，再采用逐帧拍摄，将诸多静态画面制作成动态影像，给观影者营造极佳的影像体验效果，更能有效表达创作者的创意与智慧。

3.4 连接手工艺和科技，丰富效果

众所周知，传统定格动画的制偶、制景是以实物搭建，如泡沫、塑料、沙子、盐、铝铁、玻璃、线团、泥、陶、纸、木、竹、塑料，蜡、硅胶、布料等，全片各角色、场景及道具不仅要精细选材，且要精细制作，传统手工制作艺术形式贯穿于整个定格动画的创作中。手工技术源于生活，融合了民间群众智慧，具有原始朴素的特质。80届奥斯卡金像奖最佳动画短片奖的定格动画《彼特与狼》，为了呈现影片细腻逼真的效果，就采用了相当纯熟的手工技术，如用白色的驼羊毛来表现老人蓬松的发须，用半透明的矽和颜料混合制成人物的皮肤，更为了达到湿润而有神韵的眼睛而在眼球上涂抹甘油并刻画细致的脉络纹理。动画师们整合了这些天然的材料使整部影片在真实与艺术中找到和谐统一。

在科技快速发展的今天，通过先进的科学技术突破传统工艺瓶颈的制约。用3D扫描技术全方位扫描实物，获得景物三维模型及材质，同时捕捉景物的动态参数，再通过调节参数加以变化、组合，将虚拟景像随心所欲融入创意思想，最后打印出符合情景的动画模型和场景，而实现快捷、精准，更加丰富的表现效果，实现定格动画的多元化发展，如在定格动画中增强传统手工艺元素，如借鉴民间艺术中的皮影、剪纸、木偶等，将丰富定格动画的艺术表现效果。

4 结 语

定格动画拥有经久不衰的艺术魅力，它不仅继承了传统技艺，还在不断完善自身的同时也不断汲取各种先进技术的长处。所以我们应该充分发挥定格动画的优势，革新动画语言，支持动画业的全新发展。在动画技术日新月异，科学技术飞速发展的今天，与3D扫描、3D打印技术结合的定格动画揭开了动画新篇章.

参考文献

[1]王雪莹.3D打印技术及其产业发展的前景预见[J].创新科技，2012，（12）：14-15.

[2]李宇X.定格动画的角色构建[J].创意与设计，2010（6）：96-100.

[3]孙柏林.试析“3D打印技术”的优点与局限[J].自动化技术与应用，2013（6）：1-6.

[4]游清治.第三次工业革命和3D打印技术[J].新疆有色金属，2013 （1）：105-108.

[5]徐倩.定格动画电影中光影与材质的视觉艺术――由《沙》来看手工技艺的原生态魅力[D].南京：南京艺术学院，2009.

[6]刘红光，杨倩，刘桂锋，等.国内外3D打印快速成型技术的专利情报分析[J].情报杂志，2013（6）：40-46.

[7] 郭政，昭.3D打印技术的前景及影响[J].上海质量，2013（5）：38-42.

[8]王忠宏，李扬帆，张曼茵.中国3D打印产业的现状及发展思路[J].经济纵横，2013（1）：90-93.

第7篇：3d打印技术范文

关键词：3D打印技术；汽车行业；影响

与传统的“去除材料”加工方法不同，被称为“具有工业革命意义”的3D打印（3D Printing）是一种“添加制造”（Additive Manufacturing）技术。与传统技术相反，“添加制造”技术是采用层叠方式制造零件的方法。[1]

经过数十年的发展，3D打印技术已经逐步成熟，价格有所下降，应用在多种学科领域上，例如：外科医生打印器官；产品设计人员将设计的三维模型打印出来，做原型测试等。3D打印行业连续第二年增长达10亿美元，总市值在2015年已经接近51.65亿美元。[2]

1 3D打印原理

3D打印的步骤通常分为以下四步，如图1所示。各个步骤的详细说明如表1所示。[3]

2 常见打印方法

常见的商品化的3D打印机有七类，其中以SLA、SLS、FDM 和DMLS等四类为主[4-5]。这四类打印技术常见的信息如表2所示。根据打印零件的材料、结构、使用条件选择合适的打印方法。

3 3D打印在汽车产业上的应用

3D打印具有数字制造、降维制造、堆积制造、直接制造、快速制造等特点[1]，在汽车领域有着很广泛的应用，本文从汽车整车打印、汽车外形设计、个性化定制汽车等方面来说明3D打印在汽车行业的应用。

3.1 汽车整车3D打印

近些年，已有多个公司采用3D打印技术制造汽车整车。表3列举了汽车整3D打印的历史，3D打印厂商与汽车厂商的合作越来越紧密，这一合作势必会推动汽车业的发展。汽车整车打印历史如表3所示。

3.2 汽车外形设计

在进行一款汽车设计的初期，需要设计汽车的外形。汽车的外形对汽车销量有着很大的影响，在设计时需要考虑到美学、空气动力学、汽车的车型、材料工艺、价格成本等。图3为传统汽车造型设计流程。

在这个流程中，着重介绍油泥模型。油泥模型就是在数据模型的基础上，用油泥、泡沫等材料做出实物来。在设计前期做小比例油泥模型，设计后期做1：1的全尺寸油泥模型。全尺寸实物油泥模型，主要作用有两个：（1）直观展现出设计师的设计，可以在实物上直接修改。在油泥模型上进行修改是比较容易了，可以直接用刮刀调整汽车造型曲面。（2）对车身外部进行风洞试验。汽车在行驶过程中，会受到空气阻力的作用，而且车速越大阻力越大。在设计阶段做风洞试验，就是模拟汽车在高速行驶的情况下，检测受到的阻力、升力等数据，以便设计人员对车身进行优化。[5]

引入3D打印后，汽车的外形设计流程大大简化，如图4所示。

在使用3D打印技术后，不仅仅是设计流程大大简化，更是节省了大量时间和金钱。如果车型需要修改，只需修改三维模型，打印3D样车，新车的外形设计就可以完成。在汽车更新换代非常快的今天，采用这种方式设计的汽车厂商，会具有更快的设计周期，更多的产品类型。

3.3 个性化定制汽车

汽车在设计和生产的过程中，设计师要考虑人机工程学来设置汽车座椅高低、仪表盘布置、后视镜大小等。人机工程学是根据大部分客户的数据进行测量和统计的，选取最佳的设计方案，无法兼顾每个客户的需求。每个客户买的车都是从生产流水线上批量生产，毫无个性化可言，面对自己不喜欢或者是不合适的外形、配置等只能被动的接受。如果客户在传统生产方式下要求个性化，则会付出极高的经济代价。

3D打印技术的出现，让客户有了个性化定制汽车的可能。消费者可根据自身条件、性别、动作习惯对厂家提出个性化要求，比如汽车外观的改变、颜色要求、后排座椅变更、仪表盘排布等。在这种方式下，生产成本不会大幅提高，却可以给客户提供个性定制化独一无二的汽车。

4 目前3D打印技术存在的问题

3D打印技术经过多年的发展，已经有了很大的进步，但是在很多方面和传统加工方法相比依然存在不足，有以下几方面问题：

4.1 3D打印材料及其强度

目前3D打印材料主流的是金属、树脂、塑料，其他的材料还在研究阶段，需要研发出更多的材料才能在更多领域的大规模使用。根据所需零件的要求开发新的材料，并建立材料性能参数、打印方法、打印零件测试方法的数据库。即便是现在能够打印出一些金属零件，但是对于有些零件要求的高强度高韧性金属材料，现在依然存在技术难点。

3D打印由于采用添加制造的制造，原材料每层之间是叠加的关系，层与层之间的连接不如传统的铸锻焊等加工方法。在垂直层方向上的受拉受压强度也不如传统方法。比较多的时候，打印零件只能用做原型，其原因是因为零件表面质量和精度不高。

4.2 3D 打印C速度

3D打印机由于层叠的生产方式，其速度目前还不能满足大规模生产的需要。零件的打印体积会直接影响材料数量、成本、打印时间比如：如果要打印三倍体积的零件，花费的时间和成本将是原来的27倍，越大的零件将花费更多的时间。

4.3 3D打印的价格。

3D打印采用材料与传统材料不一样，单单从经济的角度考虑，没有明显优势。在3D打印产业化没有完全形成时，原材料的价格比较高。对于工业生产，3D打印核心设备贵，即3D打印机的投资大，耗材贵。对于企业而言，前期投入非常大，也会造成打印零件价格高。

5 结束语

“具有工业革命意义”的3D打印技术在汽车行业中有着广泛的应用，汽车整车打印、汽车外形设计、个性化定制汽车等应用已经比较成熟。但3D打印还是存在不少的问题，其打印的材料和强度、打印速度、打印价格有待进一步提高。可以肯定的是在未来汽车行业中，随着3D打印技术的发展，使用范围会更加广阔。

参考文献

[1]李小丽.3D打印技术及应用趋势[J].自动化仪表，2014（1）：1-5.

[2]黄健.3D打印技术将掀起“第三次工业革命”[J].新材料产业，2013（1）：62-67.

[3]程美.3D打印技术及其对汽车设计的影响[J].汽车工程师，2015（10）：13-15.

第8篇：3d打印技术范文

(一)3D打印技术的涵义

3D打印技术是一种三维立体式打印，更加接近于客观事物，是一项新兴的技术，目前在国外已经得到一定程度的发展与应用，取得了一定的成果，被称为具有工业革命意义的创新制造技术。它的工作流程主要分两步:首先通过先进的计算机软件设计出理想的立体式产品模型，然后通过在3D打印机中添加液化﹑粉末化﹑丝化的原材料逐层打印出3D式样的产品。可以看出，3D打印技术的关键有两点:一是立体式模型的设计;二是原材料的制造与添加。

(二)3D打印技术与传统的数控制造的区别

3D打印技术的主要实现方式是“添加型”制造，这一点与传统的“去掉型”数控制造正好相反，这也显示出了其独特的优势或特点。传统的“去掉型”制造方式是以原材料为基础，通过切割﹑消磨和熔腐等方法，去除掉多余部分，得到各种所需要的零部件，再通过焊接和拼装的方式组合成最终产品。可见这样制造产品的程序相当繁杂，产品研制周期长，生产成本高且效率低，而3D打印技术的“添加型”制造通过在3D打印机中添加原材料就可以直接制造出或打印出任何形状的物体，使产品的制造程序大大简化，产品的研制周期间接显著缩短，促进了生产效率的提高和生产成本的大幅度下降，大力提高了产品的市场竞争力，因此可以显著提高经济效益。

二、3D打印技术的调查现状及分析

2013年7月份，我们对3D打印技术的现状进行了实地问卷调查，按照区域划分分为东南沿海，中部地区，西部地区，和东北三省，主要选取的具有代表性的15个一线城市上海，北京，西安，哈尔滨等进行了每个城市的1000份有效问卷的调查，对调查数据进行了系统分析、加工和整理得到如下现状:

(一)定性分析

我们主要对当前我国各个区域对3D打印技术的需求或认可度进行了定性分析，从图1中可以获悉:当前我国国内居民对3D打印技术的需求主要分布在东南沿海和中部地区，而西部地区和东北地区的需求比重明显过低，需求分布结构很不合理，导致这样现状的直接原因是地区经济发展水平不同，人们总体的收入水平和生产生活观念差异很大所致，这也显示出了当前我国区域经济发展很不平衡，贫富差距越来越大，这需要政府的高度重视，同时也为我国政府制定经济政策进行宏观调控提供了一些有效信息。

(二)定量分析

对3D打印技术产品需求影响最大的是产品的价格，其次是学历水平，最后是收入水平。上述信息也为我国工业企业，尤其是加工制造业的领导者或企业家和各级政府的经济政策制定者提供了一定的有用信息，当前应该重点关注的是产品的价格政策，而不是收入政策。

(三)消费者对3D打印技术产品的未来期望

通过我们对调查问卷的系统分析和总结主要得到了的消费者期望：当前我国消费者最关心的是3D打印技术产品的使用价值，当然消费者也最关心产品的价格，这些信息也为我们的科学技术研发者和生产企业提供了一个未来发展的期望或要求。

三﹑3D打印技术的经济优势分析

近十几年来，在计算机功能迅速提高﹑电脑设计软件的不断出新，新物质材料的不断发现与发明，自主创新能力的显著提高和互联网发展的推动下，3D打印技术被发明且发展迅速，在其发展过程中，其经济优势充分显示出来，这已在实践中得到证实，主要包括以下几个方面:

(一)在生产复杂产品或变换产品样式时不增加生产成本

在传统的“去掉型”制造方式下，如果所生产的产品越复杂越精细，会需要更多的生产时间、人力、财力和物力，使得制造难度就越高，导致生产成本越高，在同样的价格下会使企业的利润下降或降低其市场竞争力。然而，在利用3D打印技术方式下，以3D打印机为例，制造一个华丽精细复杂的产品与制造一个简单的方块所消耗的时间、技能或生产成本一样，只不过是一台3D打印机需要设计不同的模型和新的原材料罢了，这种不增加成本的优势将会改变传统的计算生产成本方式和定价模式。

(二)按需零时间交付式生产和产品设计空间无限

3D打印可以按照需求及时生产，有利于降低企业的实物库存，生产厂商可以按照客户的订单使用3D打印机及时制造出使客户的个性化需求得到最大限度的满足的立体式产品，有利于大幅度提高消费者的效用水平，这将改变传统的需要时间的商业模式，零时间交付生产能最大限度的降低长途运输成本，有利于实现人们按需就近生产的目标。此外，传统的制造产品形状上的能力由于受到使用工具的有限功能限制，只能生产出有限形状的产品，而3D打印机则打破了这种局限，开辟了巨大的设计空间，可以说3D打印技术可以制造出任何形状的产品，来满足人类欲望的无限需求，有利于解决供需矛盾。

(三)有利于实现绿色经济目标

在传统的生产方式下，人们是先生产所需的零部件，然后对这些零部件通过机械或人工进行组装来生产物品，而3D打印技术能使生产的物品的各部分一体化成型，无须组装，这就缩短了供应链，节省了劳动力资源和运输费用，供应链越短，环境污染也就越少，有利于实现绿色生产，此外3D打印技术还降低了废弃的副产品排放，据权威部门统计，传统的加工制造业中，约有90%的金属原材料被丢弃在工人车间里，而3D打印技术将金属制造业的浪费大大降低，而且随着3D打印技术水平的提高和打印材料的进步，“净成型”制造将成为未来更环保的加工生产方式，有利于实现人类梦想的绿色经济时代。资料来源:维基百科英文版文献资料。

四、3D打印技术对经济发展的作用

(一)3D打印技术有利于提供有效供给

近年来，随着科技的进步，人们收入水平的提高，对生活中物品质量的要求也越来越高，导致了现实中出现一种经济问题即一方面企业所生产的产品严重过剩;另一方面却是消费者买不到自己想要买的产品，使产品市场中出现了供求矛盾，表面上是供过于求，实际上是供不应求，造成了稀缺资源的严重浪费。3D打印技术的出现在一定程度上会缓解上述供求矛盾，因为3D打印技术是按照消费者的个性化需求来设计和制造产品的，可以有效提供消费者所偏好的独特商品，有利于实现产品市场供求平衡的理想状态，有利于实现稀缺资源的优化配置和充分利用。

(二)3D打印技术有利于培育新的经济增长点

第9篇：3d打印技术范文

简单地说，3D打印机是这样工作的：先用计算机建立所需打印物体的三维模型，然后把模型分成多层结构，用机器将原料（目前而言通常是金属或塑料）熔化，再运用喷墨打印机的工作原理，使熔化材料从喷嘴喷出，从而打印出多层结构的第一层，然后是第二层、第三层……逐层叠加，当所有层都打印完时，所需要的物体就出现了。该技术被应用在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工、汽车、航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程以及许多其他领域。

3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。进入新世纪以来，这类机器的销售有了快速增长，其价格则出现大幅下降。3D打印制造物品所需要的，只是一台3D打印机、原材料和控制打印机的软件。用软件画出模型，把原料加入打印机，点下“打印”选项，过一会儿就可以拿到新鲜出炉的物品了，这就是这种打印方式的惊人之处。

流水线改变了生产制造的方式，从而使世界进入了现代化时代。同样，3D打印也可能使人类生活进入一种新状态。工程师和设计师们使用3D打印机已经有数十年了，但大多数情况下，只是为了能在产品大规模生产之前快速而廉价地得到其原型，从而摆脱价格昂贵且效率低下的模具制造的束缚。随着能够处理的材料越来越多，3D打印机开始更多地被用来生产成品。研究3D打印的人们喜欢用“加法”或“减法”对传统工业制造进行分类。在工业界，使用3D打印机生产被称为“加法”制造，这种方式与使用切割、钻孔和金属蚀刻这些需要用车床等工具对材料进行加工的“减法”制造完全相反。加法制造过程中所需的原材料很少，而且3D打印机由软件驱动，无需费时费力地重新调整机器，就可以很容易制造出不同部件。3D打印这种所需材料更少、生产流程更简单的特点是传统制造方法无法比拟的。

将3D打印设备称为“打印机”，是参照其技术原理的结果，因为分层加工的过程与喷墨打印十分相似。随着这项技术不断进步，现在已经能够生产出与原型的外观、感觉和功能极为接近的3D模型。对于生产者来说，3D打印技术可大幅降低成本，提高原材料和能源的使用效率，减少对环境的影响，它还使消费者能根据自身需求量身定制产品。3D 打印机既不需要用纸，也不需要用墨，而是通过电子制图、远程数据传输、激光扫描、材料熔化等一系列技术，把电子模型变为实物，其优点是大大节省工业样品制作时间，而且可以“打印”造型复杂的产品。许多专家认为，这种技术代表制造业发展新趋势。

3D打印的优势

3D打印技术能够改变制造业，因为它降低了产品的成本和生产风险。3D打印不需要庞大的机器、巨大的厂房，企业因此就不需要一直扩大生产规模，以赚取巨大的固定资产投资。不仅如此，3D打印还能够大幅减少原材料消耗并减少对装配人工的需求，因此是一种耗能低、污染低甚至无污染的生产方式。

当今世界，大量同质化的产品有时会不受消费者欢迎，尤其当很多东西都可以通过3D打印量身定制之后，传统的制造方式将被逐步淘汰。能够定制化、小批量生产而几乎不增加成本，是3D打印的一个巨大优势。在消费者追求个性化的当代社会，此种方式能够很好地迎合消费者需求。

对发达国家来说，它们这种用规模化、机械化的加工方式取代需要人工精密加工的生产步骤，可以减少对人工的依赖，减少运输费用，单位人员的产出会更高，从而减少对发展中国家制造业的依赖，

将来人们会看到，消费者能在家中像下载音乐一样下载产品模型，然后打印出来；或者在当地的3D打印中心，根据自身的喜好设计出各种产品。这样的情景可能很遥远，但技术发展的速度经常是不可想象的，一场新的工业革命可能即将来临。

可能很多人以为，3D打印就是在电脑上设计一个模型，不管内面和结构多复杂，只要摁下“打印”按钮，3D打印机就能打印出一个成品。这个想法其实不正确，因为真正设计一个模型，特别是一个复杂的模型，需要大量工程、结构方面的知识，需要精细的技巧，并需要根据具体情况进行调整。以塑料熔融打印为例，如果一个复杂部件的内部没有设计合理的支撑，打印出的成品很可能会变形。媒体喜欢将3D打印机描述成产品打印完毕就能直接使用的神器，可事实上，产品制作完成后还需有一些不可避免的后续工艺：或打磨，或烧结，或组装，或切割，这些过程通常需要大量的手工工作。

都说3D打印能给人们巨大的生产自由度，能生产前所未有的东西，可直到目前，几乎还没有这种市场“杀手”级别的产品出现。用3D打印机小规模做些饰品、艺术品是可以的，做逆向工程也是可以的，但要谈到大规模工业生产，3D打印还不能取代传统的生产方式。如果3D打印能生产出其他工艺无法生产的产品，而这种产品在某些性能方面有极大提高，或是能够极大改善消费者的生活品质，或许能促进3D打印机实现更快普及，但目前这方面还不尽如人意。

发展瓶颈

目前，3D打印技术面临的发展瓶颈主要有以下几个：

首先是价格因素。大多数桌面级3D打印机的售价在2万元人民币左右，国内的一些仿制品价格虽然可以低至6000元，但据商透露，国产低价3D打印机的生产质量很难有保障。另外，桌面级3D打印机仅能打印塑料产品，因此使用范围非常有限。而且对于家庭用户来说，3D打印机的使用技术要求仍然很高。因为使用者必须懂得3D建模，然后将模型数据转换成3D打印机能够读取的格式才能进行打印。

其次是原材料因素。3D 打印不是一项高深的技术，它与普通打印的区别就在于使用材料不同。以色列的3D打印机制造商 Object是掌握打印材料品种最多的公司。目前，它已经可以使用14 种基本材料，还能在此基础上混搭出 107种材料。但与大千世界为人类提供的材料品种相比，这个种类规模还相差甚远。不仅如此，材料的价格也是个问题，便宜的材料每公斤几百元，而最贵的材料每公斤售价可达4万元左右。

第三是社会风险成本因素。如同核反应既能用于发电，但又具有可怕的破坏力一样，3D打印技术在发展初期已让人们看到了一系列隐忧，而未来进一步的发展也令很多人有所担心：什么都能彻底复制，想到什么就能制造出什么，听上去很美的同时，这种不受控制的创造也着实令人恐惧。

3D打印是一层层地制作物品，想把物品制作得更精细，就需要减小每层的厚度；想提高打印速度，就需要增加层厚，而这势必影响产品的精度。在生产同样精度的产品时，与传统工业生产相比，3D打印没有成本优势，尤其是没有时间成本和规模成本优势。

现在3D打印机市场百花齐放，如同处于战国时代，导致机器品质参差不齐。目前3D打印机缺乏统一的制造标准，致使同一个3D模型在不同的打印机上打印时，得到的产品可能大不相同。此外，打印原材料也缺乏标准，3D打印机生产商都想让消费者购买自己提供的打印原料，以便获取稳定的收入。这种做法可以理解，毕竟普通打印机的打印原料也是采用这种模式供给的。但问题在于3D打印机生产商所用的原料一致性太差，从形式到内容千差万别，这让材料生产商很难与之合作，因为研发成本和供货风险都很大，从而难以形成产业链。表面上看，是3D打印机捆绑了3D打印材料，事实上却是材料捆绑了打印机，这非常不利于降低成本和抵抗风险。

应用领域

3D打印技术迅速兴起，成为炙手可热的新型产业，它可以打印的立体产品种类正迅速增加。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。以色列的Object公司认为，对3D打印机需求量较大的行业包括政府、航天、国防、医疗设备、高科技、教育以及制造行业。

2011年6月，欧洲一位患有慢性骨骼感染病的83岁老人，换上了由3D打印机“打印”出的下颚骨，这是世界上首个使用3D打印技术制作人体骨骼的案例。据国外媒体报道，在不久的将来，外科医生们或许可以在手术现场利用打印设备打印出各种尺寸的骨骼来使用，用于替代真实人体骨骼的打印材料也正在紧锣密鼓地研制，在实验室测试中，这种骨骼替代打印材料已经被证明可以支持人体骨骼细胞在其中生长，其有效性也已经在老鼠和兔子身上得到了验证。未来数年内，打印成的、质量更好的骨骼替代品或将帮助外科医师修复病人损伤的骨骼，帮助骨质疏松症患者恢复健康，也可以用于牙医诊所。

为了打印骨骼替代品，来自华盛顿州立大学的机械和材料工程师萨斯米塔·博斯（Susmita Bose）和她的同事们对可从商业销售渠道获得的ProMetal 3D打印机进行了测试。这种3D打印机会在一层粉末基底之上逐层喷洒原材料胶粒并逐层成型，每一层的厚度仅相当于人的头发丝宽度的一半。使用这台打印机制造的骨骼支架的主要材料成分是磷酸钙，其中还额外添加了硅和锌以增强其强度。当它被植入人体内之后，可以暂时起到支撑骨骼的作用，并在此过程中帮助正常的骨骼细胞生长发育，由此修复之前的损伤，这种材料最终可以在人体内自然溶解。科学家们花费了4年时间才找出这种合适的材料配方，使用的技术涉及到化学、材料学、生物学和工艺科学等诸多学科。

美国德雷塞尔大学的研究人员通过对化石进行3D扫描，利用3D打印技术做出了适用于学术研究的3D化石模型。模型不但保留了原化石所有的外在特征，同时还能按比例缩减，更适合研究使用。在微软的3D模型打印车间中，当产品设计出来之后，用3D打印机制作模型，能让设计制造部门更好地改良产品，从而打造出更出色的产品。

博物馆里常常会用很多复杂的替代品来保护原始作品不受环境或意外事件的伤害，同时复制品也能让艺术或文物有机会影响更多的人。因为托马斯·杰斐逊雕像的原件要送到弗吉尼亚州展览，史密森尼博物馆就将一个巨大的3D打印替代品放在了雕像原来所在的位置。

在建筑业里，工程师和设计师们已经接受了用3D打印机打印建筑模型的思路。这种方法快速、成本低、环保，而且模型制作精美，完全合乎设计者的要求，还能节省大量材料。制造业也需要很多3D打印产品，因为从某些方面来说，3D打印在成本、速度和精确度上都比传统制造好很多。

现在，研究人员已经开始尝试用巧克力做原材料来打印了。或许在不久的将来，很多看起来一模一样的食品就是用3D食品打印机“打印”出来的。当然，这种打印食品的售价可能会比传统食品贵很多倍。

汽车行业中同样有3D打印机发挥作用的领域。并不是说汽车可以直接用3D打印机打印出来（或许未来这也是有可能的），但汽车制造商在进行安全性测试等工作时，可以将一些非关键部件用3D打印出的产品替代，在获得效率的同时降低成本。

一位名叫恩里科·迪尼（Enrico Dini）的发明家称，他已经与建筑大师诺曼·福斯特（Norman Foster）和阿尔塔空间公司（Alta Space）的科学家进行过讨论，希望能设计出一种可以用月球尘土做原材料的打印机。届时，就可以在月球上用这种打印机快速建造出人类的月球基地。

预计到2050年，3D打印技术将能制造出飞机。据飞机制造商空中客车公司（Airbus）的设计师透露，该公司的3D打印飞机计划预计可在2050年前变成现实。据《福布斯》杂志报导，此计划会使用体积为机库大小的3D打印机制造飞机零件。空中客车公司的员工巴斯蒂安·谢弗（Bastian Schafer）描述了他的构想：这架飞机长80米，曲面机身由透明材质制成，乘坐这种飞机的乘客会感到自己彷佛正在云端翱翔。

行业现状

如果未来3D打印技术能走进我们的生活，将提供无数的商业机会，包括3D打印设备制造、打印材料制造、应用软件和服务等。环顾我们生活中的四周，绝大部分消费品都可以用3D打印技术制造。据相关机构统计，到2015年，3D打印行业的市场容量至少可达到1600亿美元。

3D打印产业分为3D打印设备制造、材料制造和相关的应用软件和服务三个部分。3D打印机是整个产业的基础，随着产业的发展，无论是家用的桌面3D打印机还是制造业使用的3D打印机的需求量都会大大增加。在这个领域，未来会呈现传统巨头与新兴企业并存的局面。在消费市场，各种打印材料的性质完全不同，制作出的产品也可能无奇不有；而在工业市场中，可能每一个项目都要由不同的3D打印机来完成。因此，3D打印设备制造商将面临非常细的市场区分和极高的定制要求。

现在这个行业还未出现明确的领导者，参与者有一直从事3D打印的科技公司，也有惠普这样的传统打印行业巨头。目前3D打印机与传统喷墨打印机可以说是一脉相承，但随着技术的发展，两者可能会体现出越来越多的区别，也可能有越来越多的企业进入这个行业。

在3D打印材料制造领域，将诞生专业的材料提供商。打印材料是3D打印产业的核心部分之一，材料技术的发展水平直接决定着3D打印机的制造能力，决定着打印出的产品能否完全取代传统制造业生产的产品。材料制造商追求的目标是：更好的材料质量，与之匹配的打印技术，像现在的打印机墨盒一般廉价且方便使用。

目前，打印材料制造行业的主要参与者还是各家设备制造商。但与传统打印行业耗材单一、技术含量不高的特点不同的是，3D打印需要使用各种高技术材料。因此，专业的材料提供商未来也必然会成为这个行业中的重要成员。

与3D打印相关的应用软件与服务的需求潜力十足，其市场之大可能超出想象。应用软件用于控制3D打印机，软件使用平台的易用性对3D打印产业有巨大影响。现在的3D建模软件较为复杂，售价昂贵而且普通用户难于使用。如果能让用户快速、方便地建立自己需要的模型，比如在平板电脑、智能手机等平台上开发各种与3D打印有关的应用，让消费者能随时随地打印出自己的灵感，3D打印的需求肯定会迅速提升。在这方面，总部位于荷兰的创新制造公司Shapeways提供了一个很好的模式：消费者将3D模型图甚至是2D图片上传到公司网站，公司就能制造出相应的饰品，然后邮寄到消费者手中。消费者甚至还可以在网上出售自己创造的3D模型。

3D打印在国内外都得到了高度重视，机器本身并不是技术推广的难点，但其是否会成为未来制造业的发展方向，仍需要时间检验。但可以确定的是，在军工、航天、科研等不在意投入产出比的行业中，3D打印已经得到了很多的重视。从3D打印产业链来看，未来有很多方面都具有发展潜力：

在输入端，3D图纸设计最具有发展潜力。无论三维打印发展到何种地步，图纸设计都是无法取代的。此外，三维设计软件、图纸设计服务、扫描软件以及扫描设备制造领域都可能有较大的发展。

在制造端，与打印机相关的行业都有发展潜力。作为行业的核心，3D打印机生产的发展已基本走上正轨。例如，3D System公司研发了应用于不同行业的使用不同材料的打印机，净利润率可达到15%左右。目前来看，3D打印机的瓶颈仍然是多种混合材料打印，如果能够发现更多成本低、易于应用的打印材料，可极大地扩展3D打印的应用。

在服务端，3D打印服务同样具有发展潜力。打印服务目前在美国已有应用，建立的连锁打印服务机构不免让人想起当年的柯达彩印店；日本也推出了根据孕妇B超结果打印胎儿模型的服务。将类似的应用推而广之不难发现，打印服务必然拥有广阔的市场。

中国的3D打印市场

成立于2009年的杭州铭展网络科技公司是3D 打印机的生产者和商。公司是三维立体打印机生产商3D Systems 部分产品的中国区服务商，同时也基于开源3D打印技术制造出了个人3D打印机系列，发展目标是批量生产经济型家用打印机，以方便设计师、工程师、科技人员甚至普通爱好者的使用。此外，铭展还建立了“我爱3D”设计作品分享社区，让更多人参与3D打印作品的创新和分享。

南京宝岩自动化有限公司自主研发了3D打印机，既有可打印手机座、茶杯、梳子等生活用品的家用型版本，也有冰柜大小的大型彩色3D打印机，可用于打印齿轮、螺帽及零部件等模型，市场售价在1万～25万元之间。

实威国际的总部位于台北，这家软硬件及顾问服务解决方案提供商经营3D打印机相关软件，其产品涉及3D设计软件、3D产品文件编写，可以加强客户建立2D、3D图档和动画的能力。在2012年8月举办的台北国际模具暨模具制造设备展上，实威国际展出了Solidworks系列软件，这种3D 产品设计软件可以帮助制造业企业缩短研发时间。