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3d打印材料范文1
中圖分類號： TP 334.8文獻標志碼： A
Research Progress of Metal Materials for 3D Printing
ZHENG Zeng1，2， WANG Lianfeng1，3， YAN Biao1，2
（1.School of Materials Science and Engineering， Tongji University， Shanghai 201804， China；
2.Shanghai Key Lab of D & A for MetalFunctional Materials， Shanghai 201804， China；
3.Shanghai Aerospace Equipment Manufacturer， Shanghai 200245， China）
Abstract： 3D printing is a kind of rapid prototyping technology，which is also known as additive manufacturing technology and hailed as the core technology of the third industrial revolution.3D metal printing is considered to be the dominant direction of manufacturing in the future.Metal powder material is the material basis of metal printing and the breakthrough of the development of 3D printing.The paper summarizes the research status of metal powder materials for 3D printing，focuses on the application of 5 kinds of metal powder materials，such as Ti alloy，Al alloy，stainless steel，superalloy and Mg alloy in 3D printing and make the summary and prospects on their application.
Keywords： 3D printing； additive manufacturing； metal powder materials
3D打印，即快速原型制造技術的一種，它是通過三維建模軟件對零部件形狀進行建模，再通過軟件對三維模型進行切片，最終計算機輸出數字信號控制專用3D打印機進行打印得到最終產品.近幾年，隨著3D打印技術的快速發展，它在航空航天、汽車、生物醫藥和建筑等領域的應用范圍逐步拓寬，其方便快捷、材料利用率高等優勢不斷顯現.目前金屬3D打印技術主要有選擇性激光燒結（SLS）[1]、電子束熔融（EBM）[2]、選擇性激光熔化（SLM）[3]和激光近凈成形（LENS）[4].其中選擇性激光熔化為研究的熱點，其使用高能激光源，可以熔融多種金屬粉末.本文綜述了常見的金屬粉體材料以及其3D打印研究現狀，并對金屬粉體材料的運用進行展望.
1鈦合金
鈦合金具有耐高溫、高耐腐蝕性、高強度、低密度以及生物相容性等優點，在航空航天、化工、核工業、運動器材及醫療器械等領域得到了廣泛的應用[5-7].傳統鍛造和鑄造技術制備的鈦合金件已被廣泛地應用在高新技術領域，如美國F14、F15、F117、B2和F22軍機的用鈦比例分別為：24%，27%，25%，26%和42%，一架波音747飛機用鈦量達到42.7 t.但是傳統鍛造和鑄造方法生產大型鈦合金零件，由于產品成本高、工藝復雜、材料利用率低以及后續加工困難等不利因素，阻礙了其更為廣泛的應用[8].而金屬3D打印技術可以從根本上解決這些問題，因此該技術近年來成為一種直接制造鈦合金零件的新型技術.
TiAl6V4（TC4）是最早使用于SLM工業生產的一種合金，現在對其研究主要集中于揭示疲勞性能和裂紋生長行為與微觀組織之間的關系.Leuders等[9]認為必須在循環載荷作用下研究TC4合金SLM件的微觀結構與組織缺陷之間的關系，采用機械測試、熱等靜壓等方法，通過電子顯微鏡和計算機斷層掃描觀察到微米級別的孔隙是影響疲勞強度的主要原因，其中殘余應力對疲勞裂紋增長的影響尤為顯著.張升等[10]通過激光交替掃描策略制備出TC4合金試樣，發現SLM成形TC4合金過程中的裂紋主要為冷裂紋，具有典型的穿晶斷裂特征.這是由于SLM成形過程中激光熔化金屬粉末產生高溫梯度導致零件內部存在較高的殘余應力，同時抗裂強度低的馬氏體組織在殘余應力的作用下產生裂紋，粗大的裂紋最終分解為較小的裂紋而終止擴展.
開發新型鈦基合金是鈦合金SLM應用研究的主要方向.由于鈦以及鈦合金的應變硬化指數低（近似為0.15），抗塑性剪切變形能力和耐磨性差，因而限制了其制件在高溫和腐蝕磨損條件下的使用.然而錸（Re）的熔點很高，一般用于超高溫和強熱震工作環境，如美國Ultramet公司采用金屬有機化學氣相沉積法（MOCVD）制備Re基復合噴管已經成功應用于航空發動機燃燒室，工作溫度可達2 200 ℃.因此，Re-Ti合金的制備在航空航天、核能源和電子領域具有重大意義[11-13].Ni具有磁性和良好的可塑性，因此Ni-Ti合金是常用的一種形狀記憶合金.Ni-Ti合金具有偽彈性、高彈性模量、阻尼特性、生物相容性和耐腐蝕性等性能[14-18].另外鈦合金多孔結構人造骨的研究日益增多[19]，日本京都大學通過3D打印技術給4位頸椎間盤突出患者制作出不同的人造骨并成功移植，該人造骨即為Ni-Ti合金.
2鋁合金
鋁合金具有優良的物理、化學和力學性能，在許多領域獲得了廣泛的應用，但是鋁合金自身的特性（如易氧化、高反射性和導熱性等）增加了選擇性激光熔化制造的難度.目前SLM成形鋁合金中存在氧化、殘余應力、孔隙缺陷及致密度等問題，這些問題主要通過嚴格的保護氣氛，增加激光功率（最小為150 W），降低掃面速度等來改善[20-21].
上海有色金屬第37卷
第1期鄭增，等：3D打印金屬材料研究進展
目前SLM成形鋁合金材料主要集中在AlSiMg系合金.Kempen等[22]對兩種不同的AlSi10Mg粉末進行了SLM成形試驗.研究發現，不斷優化工藝參數，可獲得99%致密度和約20 μm表面粗糙度的成形性能.分析得出，粉末形狀、粒徑及化學成分是影響成形質量的主要原因.Buch等[23]研究獲得了致密度達99.5%、抗拉強度達400 MPa的鋁合金試樣.Louvis等[21]對SLM成形鋁合金過程中氧化鋁薄膜產生的機理進行了分析，得到了氧化鋁薄膜對熔池與熔池層間潤濕特性的影響規律.趙官源等[24]認為SLM制造鋁合金產生的結晶球化現象是因為鋁合金對光的反射性較強造成的.
3不銹鋼
不銹鋼具有耐化學腐蝕、耐高溫和力學性能良好等特性，由于其粉末成型性好、制備工藝簡單且成本低廉，是最早應用于3D金屬打印的材料.如華中科技大學、南京航空航天大學、中北大學等院校在金屬3D打印方面研究比較深入.現研究主要集中在降低孔隙率、增加強度以及對熔化過程的金屬粉末球化機制等方面.
李瑞迪等[25]采用不同的工藝參數，對304L不銹鋼粉末進行了SLM成形試驗，得出304L不銹鋼致密度經驗公式，并總結出晶粒生長機制.潘琰峰[26]分析和探討了316L不銹鋼成形過程中球化產生機理和影響球化的因素，認為在激光功率和粉末層厚一定時，適當增大掃描速度可減小球化現象，在掃描速度和粉末層厚固定時，隨著激光功率的增大，球化現象加重.Ma等[27]通過對1Cr18Ni9Ti不銹鋼粉末進行激光熔化，發現粉末層厚從60 μm增加到150 μm時，枝晶間距從0.5 μm增加到1.5 μm，最后穩定在2.0 μm左右，試樣的硬度依賴于熔化區域各向異性的微結構和晶粒大小.姜煒[28]采用一系列的不銹鋼粉末（主要為316L不銹鋼），分別研究粉末特性和工藝參數對SLM成形質量的影響，結果表明，粉末材料的特殊性能和工藝參數對SLM成形影響的機理主要是在于對選擇性激光成形過程當中熔池質量的影響，工藝參數（激光功率、掃描速度）主要影響熔池的深度和寬度，從而決定SLM成形件的質量.
4高溫合金
高溫合金是指以鐵、鎳、鈷為基，能在600 ℃以上的高溫及一定應力環境下長期工作的一類金屬材料.其具有較高的高溫強度、良好的抗熱腐蝕和抗氧化性能以及良好的塑性和韌性.目前按合金基體種類大致可分為鐵基、鎳基和鈷基合金3類[29].高溫合金主要用于高性能發動機，在現代先進的航空發動機中，高溫合金材料的使用量占發動機總質量的40%～60%.現代高性能航空發動機的發展對高溫合金的使用溫度和性能的要求越來越高.傳統的鑄錠冶金工藝冷卻速度慢，鑄錠中某些元素和第二相偏析嚴重，熱加工性能差，組織不均勻，性能不穩定[30].而3D打印技術在高溫合金成形中成為解決技術瓶頸的新方法.美國航空航天局聲稱，在2014年8月22日進行的高溫點火試驗中，通過3D打印技術制造的火箭發動機噴嘴產生了創紀錄的9 t推力.
Inconel 718合金是鎳基高溫合金中應用最早的一種，也是目前航空發動機使用量最多的一種合金.張穎等[31]通過研究Inconel 718合金SLM激光工藝參數，發現隨著激光能量密度的增加，試樣的微觀組織經歷了粗大柱狀晶、聚集的枝晶、細長且均勻分布的柱狀枝晶等組織變化過程，在優化工藝參數的前提下，可獲得致密度達100%的試樣.鈷鉻合金具有良好的生物相容性，安全可靠且價格便宜，已廣泛應用于牙科領域.鈷鉻合金不含對人體有害的鎳、鈹元素，由其制備而成的烤瓷牙已成為非貴金屬烤瓷牙的首選.SLM制作合金烤瓷牙真正能夠做到“私人訂制”.Zhang等[32]發現通過SLM成形的鈷鉻合金烤瓷牙比鑄造成形具有更高的硬度，經過脫氧和搪瓷燒制過程，合金與搪瓷實現完美結合，其釋放鈷鉻離子含量符合ISO安全標準.
5鎂合金
鎂合金作為最輕的結構合金，由于其特殊的高強度和阻尼性能，在諸多應用領域鎂合金具有替代鋼和鋁合金的可能.例如鎂合金在汽車以及航空器組件方面的輕量化應用，可降低燃料使用量和廢氣排放.鎂合金具有原位降解性并且其楊氏模量低，強度接近人骨，優異的生物相容性，在外科植入方面比傳統合金更有應用前景[33-34].
Wei等[35]通過不同功率的激光熔化AZ91D金屬粉末，發現能量密度在83～167 J/mm3之間能夠獲得無明顯宏觀缺陷的制件.在層狀結構中，離異共晶βMg17Al12沿著等軸晶αMg基體晶界分布，掃描路徑重合區域的αMg平均晶粒尺寸比掃描路徑中心區域的要大.由于固溶強化和晶粒細化，SLM成形鎂合金相比鑄造成形具有更高的強度和硬度.NgCC[36]在氬氣保護氣氛中使用Nd：YAG激光熔化純鎂粉，隨著激光能力密度的減小，試樣的晶粒尺寸發生粗化，試樣硬度隨著激光密度的增加發生顯著降低，硬度范圍為0.59～0.95 GPa，相應的彈性模量為27～33 GPa.如何降低氧化和熱影響區的影響，提高制件質量，需要進一步優化工藝參數，如通過鎂以及鎂合金不同粒徑粉末的混合.
6總結與展望
3D打印技術自20世紀90年代出現以來，從一開始高分子材料的打印逐漸聚焦到金屬粉末的打印，一大批新技術、新設備和新材料被開發應用.當前，信息技術創新步伐不斷推進，工業生產正步入智能化、數字化的新階段.2014年德國提出“工業4.0”發展計劃，勢必引起工業領域顛覆性的改變與創新，而3D打印技術將是工業智能化發展的強大推力.金屬粉末3D打印技術目前已取得了一定成果，但材料瓶頸勢必影響3D打印技術的推廣，3D打印技術對材料提出了更高的要求.現適用于工業用3D打印的金屬材料種類繁多，但是只有專用的粉末材料才能滿足工業生產要求.3D打印金屬材料的發展方向主要有3個方面：一是如何在現有使用材料的基礎上加強材料結構和屬性之間的關系研究，根據材料的性質進一步優化工藝參數，增加打印速度，降低孔隙率和氧含量，改善表面質量；二是研發新材料使其適用于3D打印，如開發耐腐蝕、耐高溫和綜合力學性能優異的新材料；三是修訂并完善3D打印粉體材料技術標準體系，實現金屬材料打印技術標準的制度化和常態化.
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3d打印材料范文2
關鍵詞：3D打印技術；材料動畫片；制作；優勢；局限性
0 前言
當前，3D打印技術迅速席卷全球，并掀開了產業革命新篇章，尤其是隨著3D打印技術的不斷發展與成熟，使得該技術的應用領域與范圍隨之實現了拓展。在材料動畫片的制作領域中，作為動畫藝術領域的重要分支之一，借助3D打印技術的運用，實現材料動畫片在制作上更加的完善，效果更加逼真，充分彰顯出了現代技術與手工藝完美結合的優勢。在此過程中，由于一系列問題的呈現，也使得3D打印技術在該領域中的運用受阻，成為當前亟待攻克的一大難題。
1 3D打印技術與材料動畫概述
所謂的3D打印技術也被稱之為快速成形技術，該技術則是基于數字模型這一基礎上，借助軟件分層離散以及數控成型系統，以激光束等方式來實現耗材打印，通過對所使用特殊材料的逐層堆積與粘結，獲得立體模型并將這一數字三維模型進行打印，實現實物產品的制作?；?D打印技術下，其運行原理是：結合實際需求來提前備好打印材料，然后將數字三維模型數據輸入到3D打印機中，相應的打印設備則結合模型數據，按照層疊的方式來打印出相應的立體實物。
材料動畫也被稱之為定格動畫，其需要相應的拍攝動畫師對模型定位的實體圖像進行逐格拍攝，在拍攝完一副畫面后，對拍攝對象進行稍微移動后實現下個鏡頭的拍攝，在完成拍攝后，將每次所拍攝的一幀畫面進行連續播放，進行形成具備活靈活現的動畫鏡頭。在傳統的拍攝制作中，采用手工工藝的方式不僅耗費時間長且整個工序十分復雜，進而加大了成本投入，同時制作效果也存在一定的不足。而借助3D打印技術的運用，則能夠為有效解決手工藝拍攝制作所存在問題的同時，借助3D打印技術與材料動畫的完美結合，在簡化材料動畫制作程序的同時，賦予拍攝鏡頭以更加逼真的視覺效果。
2 3D打印技術在材料動畫片制作中所呈現出的優勢
2.1 降低成本并提高制作效率
在材料動畫片制作的傳統領域中，要想打造一部精良之作，就意味著在實際之作的過程中，需要針對角色、場景以及到道具等進行細化之作，相應的工序極其復雜，進而使得投入成本過高。而借助3D打印技術的運用，則能夠與傳統手工藝之作進行有機結合，在簡化手工工藝操作程序的同時，大大降低了成本投入。同時，在實際開展制作工作的過程中，需要結合實際情景之需，實現相應模型的打造，當角色需要在一個或者是多個場景中出現，則就需要針對人偶、道具以及場景等及西寧反復的翻制，借助手工藝來開展這一工作，面對繁瑣且復雜的制作程序，無意會消耗大量的時間，相應制作效率極低。將3D打印技術進行運用，能夠基于相應數據下，提高制作的效率，為實現材料動畫片的高質高效制作奠定了基礎。
2.2 借助良好材質的運用促使畫面更加逼真
在材料動畫片的制作中，需要借助材料的運用來實現人物造型、道具以及情景等的設計，而相應材料材質直接影響到了動畫片制作的效果。在傳統的拍攝方法下，難以實現畫面的完美呈現，特別是畫面缺乏立體感，而借助3D打印技術的運用，則能夠通過對模型材質的掃描來實現數字修正，在此基礎上，借助特殊材料的使用來實現實物打印，在保證原材質屬性不被破壞的同時，還能進行修正之后，凸顯出材質細節的精準性，最終呈現出逼真的畫面。在完成實物制作的基礎上，以逐幀拍攝的方式來實現具備動態影像畫面的制作，為呈現出一部精良動畫作品奠定基礎。
3 3D打印技術在材料動畫片制作中所呈現出的局限性
從前文的分析中可知，借助3D打印技術的運用，能夠為提高材料動畫片制作的效率與質量奠定基礎，進而為降低成本投入并實現逼真動畫影像的打造。但是，在實際運用3D打印技術的過程中，也呈現出了一定的局限性，具體而言，表現在：第一，3D打印技術本身對成本投入提出了較高要求。雖然與傳統手工工藝技術相比，3D打印技術能夠節省大量的人力、物力以及財力，并提高制作效率，但是，從3D打印耗材方面看價格高的耗材所打印出的模型精細度較高，但是，相應的成本隨之加大，而如果選擇廉價耗材，雖然能夠在一定程度上降低成本，但是，很多情況下，則難以滿足實際之作之要求。同時，因相應增材制造的材料研發本身具備了較大的難度，進而致使3D打印技術的運用同樣需要投入較大成本；加上當前增材料制造技術在國內發展尚不成熟，進而也影響到了3D打印技術下材料動畫制作的效率與精度。第二，自動化控制水平偏低?；?D打印技術下，需要以信息技術以及材料科學等多學科領域中的尖端技術引進，而從目前自動化控制系統看，相應系統穩定性有待提升，進而影響都了制作的精準度。第三，材料單一。目前，從3D打印技術本身的實際發展現狀看，最大的問題在于材料的局限，一般而言，要求相應的3D打印材料要具備方便性，且成本可控、性能可靠；同時，現有3D打印普遍為單色素模，無法滿足材料動畫制作發展之需。第四，人員素質有待提升。在材料動畫片制作中，要想充分實現3D打印技術的作用與價值，就需要提高對人員能力素質的重視程度，確保相應人員能夠在開展材料動畫制作的過程中，以實現對3D打印技術的完善運用。但從目前相應人員能力素質的現狀看，還存在著一定的不足，難以將3D打印技術與手工工藝進行完美結合，進而阻礙了3D打印技術作用的發揮。如上問題是當前材料動畫片制作過程中，運用3D打印技術所急需解決的主要問題。
4 結語
在材料動畫片制作中，借助3D打印技術的運用，能夠在化簡工序、提高材料動畫制作質量與效率的基礎上，降低制作成本，并打造出完美的視覺效果，為進一步促進材料動畫片制作領域的發展步伐奠定了基礎。而從實際踐行看，3D打印技術在實際運用于材料動畫制作過程中，依舊存在著一定的局限性，需要制定具有針對性解決措施，以打破3D打印技術在該領域中發展瓶頸的束縛。
參考文獻：
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3d打印材料范文3
關鍵詞：3D打印；三維立體模型；應用前景；技術分析
根據近年來的應用結果看來，三維模型的設計領域已經逐漸拓展得越來越寬闊，三維模型主張將模型內容立體化。簡單來說，在園林設計、土木工程建造圖紙等都需要三維模型的應用。3D打印技術能夠立體直觀地將三維模型表示出來，對工程施工或者園林項目指導都有廣泛的應用。舉例來說，在園林圖紙設計中，將園林綠化布置在電腦中清晰地表現出來，為了能夠更好地施工利用比例尺，所以需要一份施工圖紙。這時3D打印技術的重要性就可輕易得知，它提高了施工效率，增加了施工工程的完整性。
1 3D打印技術的具體技術分析
3D打印技術不同于一般的打印技術，但是仍然擁有一般的打印技術所具有的技術要領。簡單來說，3D打印是快速成型技術的一種打印技術，它是一種以數字模型文件為基礎，運用粉末狀金屬或塑料等可黏合材料，通過逐層打印的方式來構造物體的技術。整體來說，它能夠建造空間物體，對于打印技術領域上來說，該技術是一種質的飛躍。另外，該技術的實現主要是靠數字技術打印機，這種打印機和一般的打印機也是不同的，不是單單利用紙張和墨水，3D打印機內裝有金屬、陶瓷、塑料、砂等不同的“打印材料”，是實實在在的原材料，這種打印機能夠利用電腦中的設計圖紙，將原材料逐步通過技術累積，最后成型出一個3D建筑實物，該打印技術仍然存在和普通打印機相似的原理，不過是在空間上進行分層加工處理，3D打印技術需要在打印機中添加必要的打印原材料加工3D實物，一般來說原材料有以下幾種：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。另外，3D打印技術更是在很多的領域都有其相關的應用，比如說珠寶、鞋的制造、園林、房屋建筑等的設計，甚至是汽車、航空航天的建造應用，應該說3D打印技術在很多的領域都有技術應用，對人類生活有很大的幫助。
2 3D打印技術對于三維模型表現的優勢
2.1 增加三維模型的立體性
對于三維模型來說，其主要是在電腦上形成的空間立體結構，但是不利于分析模型的特定規則，所以需要建造一個空間實物用來分析模型，三維模型即可以利用3D打印技術實現空間的模型立體性，該打印技術能夠利用空間打印技術進行圖層的堆疊，使其完成一個分層次的打印技術，利用實際材料進行立體模型的建造，得到的模型能夠進行研究。舉例來說，園林專業的三維模型，可以利用3D打印技術進行設計打印出一個3D模型，能夠利用比例尺等因素進行實地考察，減少了實際設計中的很多問題，一般建造的缺點就可以在3D模型中有所反映，所以真實性、立體性是3D打印技術設計3D打印模型的一個重要性優勢。
2.2 確定立體模型的精度和穩定性
立體模型的立體性固然重要，但是要想將該設計的模型更好的應用，穩定性、精度都是需要重點關注的問題。一般來說，只要是理論電腦上可以設計的造型，3D打印機都可以打印出來，消費者只需要簡單下載設計圖，就可以在數小時之內隨心所欲的打印自己想要的任何東西，這種技術是改變了通過對原材料進行切削，組裝進行生產的加工模式可以說是一種精確實體復制。3D打印技術不僅僅能夠復制普通的立體模型，而且還能夠進行音頻、視頻的復制，完全按照電腦中的設計模型，在打印機中進行立體復制分層次的使用打印機中的原材料實現整體的復制，然后在進行統一組裝。只要打印機中的原材料夠多，就可以保證3D打印機完整的復制一個3D打印成品，而且這種打印技術采用打印原材料累積的方式，穩定性比一般的打印技術好而且精度非常好，可以說是對設計圖的復制。
2.3 方便生成形成的不同模型，實現材料的無限組合
對于現在很多領域的商品生產而言，將不同的材料混合在一起生產產品是一件很困難的事，因為涉及的工具材料模具不能夠輕易地混合原材料，3D打印技術可以說是一種技術的發展，能夠在打印機中實現各種不同的材料的融合，傳統設計無法制造的產品，因為受到很多的限制，其中有制造形狀的能力方面，制造模具的機器也只能單一的設計一種形狀，而3D打印技術突破了以上的局限，不僅僅能夠設計普通的設計模型，而且可以甚至是自然界的模型該打印技術也可以實現?？梢哉f，在一定的層次上增加了產品的多樣性。無論設計模型有多少種樣式，都能夠利用3D打印技術進行模型設計，設計符合消費者需求的三維模型打印模型，更好地找到問題實現更好的設計。
2.4 降低組裝成本，提高產品利潤率
一般的模型設計需要比較復雜的模型組裝，這其中不僅僅需要過硬的技術支持。同樣也需要比較繁雜的組裝步驟，因為每一個步驟都需要不同的材料堆疊，所以傳統的模型設計就相當于每一個步驟都要注意，所以每一個步驟的每一個細節都要進行人工加工，而3D打印技術可以說屬于人工智能，減少了不必要的問題發生，只需要將不同的設計原材料投放入打印機中進行自動的加工，不浪費材料的同時還能夠增加設計的準確性，減少了組裝成本，增加了利潤率。因為這項打印技術在很多的設計領域都有應用，所以在生產產品的過程中，增加利潤率、減少成本輸出的3D打印技術能夠被大家關注、重視，進而有了廣泛的應用。換個思路，如果在產品介紹時不采用傳統的PPT介紹，而是將3D打印產品展現在消費者面前，更能吸引更多的消費者注意到產品的任何細節。
3 3D打印技術在三維模型上的應用前景
目前看來，3D打印技術在如今已經有了非常廣泛的應用，首先是航空航天，在這個領域，該技術已經成功“打印”出了航空發動機的重要零部件，這一技術將使該零件成本縮減30%、制造周期縮短40%。并且在此領域上這項技術還能夠應用在航天科技制造領域上，取得了不錯的成果。之后在醫療上可以利用這項打印技術進行器官的立體制作，如果和人體匹配，還能夠起到醫治疾病的作用。其次，在建筑設計上，建筑師發現了這一項技術的相關優點，成功利用3D打印機打印的建筑模型，節省成本的同時，還增加建筑的整體安全性、穩定性、環保性。
4 結語
3D打印技術應用在三維模型中有了很明顯的作用效果，所以3D打印技術的應用很廣泛，可以相信隨著3D打印技術的不斷成熟和完善，它將會在越來越多的領域得到推廣和應用。并且3D打印技術的優點很多能夠優化很多模型設計的細節，并且增加模型設計的精確性、穩定性，減少成本，增加利潤率，在產品輸出中，這些優點都是在市場上非常具有關注性的。
參考文獻：
3d打印材料范文4
關鍵詞：3D打?。会t療器械；應用
隨著現代科學技術的不斷進步，一種新型制造技術-3D打印技術得以形成，并且以其自身多樣化的成型技術，在航空航天、能源油氣、醫療生物以及高端珠寶等領域內發揮著重要的作用。一下就3D打印在醫療器械領域內的應用情況開展具體分析。
1 3D打印及生物打印技術簡介
所謂3D打印，即人們常提到的“快速成型技術”，該項技術是基于材料堆積法之上所形成的一種創新型制造技術，與傳統去除材料加工技術相比，更具獨特性。就其原理來看，主要是以三維CAD數據為支持，在快速成型機的作用下將材料堆積成實體，從而實現快速成型。在不同的系統條件下，3D打印原理一致，但所應用的成型材料、成型原理以及系統狀態存在一定差異，可以將其看作是立體化的打印機。
在3D打印中，生物3D打印是比^先進的技術形式，廣泛應用于細胞打印、組織器官打印、手術器械打印等，其中，手術器械打印相對成熟，而活體組織打印的難度較大，需要保證結構的生物活性。但隨著科學技術的發展，基于高分辨率納米打印技術的基礎上，DNA打印得以開發，若能夠實現DNA芯片的大批次生產，勢必能夠為癌癥、遺傳性疾病以及肝炎等的診斷和預防提供可靠的依據，為醫學的發展做出不可磨滅的貢獻。
2 3D打印在醫療器械領域的應用現狀
3D打印以其自身精準度高、個性化和復雜成型等特點，受到醫療器械領域的高度關注，甚至與醫療器械一次性、量身定做等要求相符合，因而3D打印的出現，在醫療器械領域內引發了一場革命，個性化手術工具則是3D打印在醫療器械領域得以應用的最鮮明特征。
個性化手術工具以手術導板為典型代表，常見的關節類導板、脊柱導板等，與此同時，導向定位導板的之多，能夠促進放射劑量分布不均等問題，對于醫學上腫瘤殘留和疾病復發等問題的克服具有重要意義。基于的3D打印的個性化手術工具能夠在一定程度上簡化手術操作，實現精確化控制，在提高手術效率以及減少患者感染與并發癥幾率方面具有重要優勢，受到醫療領域的廣泛關注。
就個性化的植入物來看，3D打印個性化的骨科植入物假體是目前3D打印技術在醫學領域中最成功技術之一。在骨外科中，骨病損狀態是形式多樣、千差萬別的，因此用于骨缺損修復的植入物也只能是個體化的，必須“量體裁衣，度身定做”。3D打印除了用于骨科，在整復外科、口腔科、眼科也能發揮出獨特的作用。2011年比利時和荷蘭的科學家成功為一個83歲的女性植入了3D打印的下頜骨，該人工下頜骨僅比生理下頜骨重30克，手術歷時4小時，比傳統的手術節約近16小時，且患者功能恢復良好。Hasselt大學預計，在未來，為患者量身定制的各種植入物將被廣泛使用。在不遠的未來，定制化植入物將成為常態。
就可視化手術規劃來看，良好的術前策劃是手術成功的關鍵，特別對于風險較大的手術，或新開展的手術，抑或診斷尚不十分清晰的手術，術前策劃尤為重要。3D打印為術前策劃提供了比CT、核磁等更為直觀的手段，方便醫師進行術前手術模擬和手術策劃?？梢暬中g規劃不僅方便術前會診，利于選擇最佳手術方案，而且還為年輕醫生的培訓提供了直觀有效的手段。
就活體人造器官打印來看，3D打印可應用到的領域非常廣闊，而活體人造器官的3D打印已經超出了大多數人的想象。美國康奈爾大學3D打印出一種人造耳，可以植入牛的身體，與牛的細胞結合在一起；英國普林斯頓大學科學家已經成功制造出能夠接收無線電波的仿生耳，未來的仿生耳有望能夠聽到真正的聲音；英國愛丁堡赫瑞-瓦特大學專家研發出的3D打印技術，可以用胚胎干細胞，并成功制造出首個3D打印微型人體肝臟。具有生命特征的活性人造器官的3D打印的發展有賴于生物材料、干細胞、組織培養等多學科的科技突破，目前的成果表明在不遠的將來急需器官移植的的病人有可能輕易獲得肝臟、心臟和其他器官；人類這一期待已久的技術突破已經不是遙不可及了。
3 3D打印應用于醫療器械領域所面臨的挑戰
3D打印自身具有準確、高效的優勢，以其獨特的制造能力滿足了醫療器械領域的個性化需求，為人工組織器官制造以及人工假體等方面的制造創造了有利條件。但就3D打印在醫療器械領域的實際應用情況來看，仍面臨著諸多挑戰。
第一，材料研發難度較大。3D打印的原材料具有一定特殊性，不僅能夠實現液化、絲化和粉末化，還應當能夠實現重新結合，以滿足3D打印的諸多要求，保證醫療器械制造的精準度與有效性。以金屬粉末為例，粒度分布、松裝密度、流動性等都是影響3D打印效果的重要因素。而對于活體器官來說，所選用的材料應當有助于維持細胞活性與功能，以滿足醫學需求，降低各類風險的發生。由此可知，3D打印在醫療器械領域的應用面臨著嚴峻形勢，尤其是材料研發難度大，3D打印開發具有一定特殊性。
第二，應用成本較高。3D打印設備本身造價相對昂貴，日常維護費用偏高；3D打印機的研制還需要圍繞材料的特殊要求進行；目前3D打印材料大多由快速成型設備廠家直接提供，尚未實現第三方供應材料的模式，從而，再一次推高了原材料的價格，給3D打印的進一步普及應用帶來了困難。
第三，精度、效率方面還不盡人意。3D打印的精度受到材料、工藝、設備能力等多方面限制，難以實現高精度零部件直接面向產品的制造，仍需要后期其它加工模式的補充與配合；打印精度與速度之間存在嚴重沖突。因此，如何在保證產品的表面質量、力學和物理性能的基礎上，實現快速制造是設備開發商應解決的問題。
第四，多種不同特性和不同功能材料的復合打印技術有待突破，特別是在醫療3D打印方面這一需求是顯而易見的，例如金屬與陶瓷的復合打印、金屬或陶瓷與高分子材料的復合打印，軟硬組織的復合打印，不同功能的活性組織在細胞級別的打印組裝等等，相信這些近似科學幻想的追求在不遠的將來都將有實現的可能。
4 結束語
總而言之，信息技術、數控技術以及材料技術等的發展進步，為制造領域的發展奠定了堅實的基礎，3D打印在醫療器械領域的應用也更為廣泛，尤其是該項技術在應用效率、成本控制和精準度等方面的不斷完善，3D打印勢必能夠在醫療器械領域內開創新的局面。
參考文獻：
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[2] 張陽春，張志清 3D打印技術的發展與在醫療器械中的應用[J]. 《中國醫療器械信息》， 2015（8）：1-6
3d打印材料范文5
關鍵詞：3D打印；服裝設計；設計創新
前言
二次工業革命的印刷技術將人類從重復的手工勞動中解放出來，且工業印刷有效避免了人工謄抄的錯誤，實現了信息傳遞的良好時效性及準確性。如今，實效性與準確性不僅在信息獲取中至關重要，在社會生產中也是第一要務，被譽為可能成為第三次工業革命開端的3D打印技術則是將人類從工業生產時代帶入智能生產時代的先鋒。印刷技術是將油墨噴于紙張的2D打印技術，厚度可忽略不計，但如對其進行反復打印，厚度就會增加，如果每一層的圖案都是不同的，以此就能形成三維模型[1]，3D技術便由此誕生。
一、3D打印的基本概況
3D打印是以數字化模型作為基礎的一種快速成形技術，可對一些具有黏合性的材料通過2D打印的方式堆積出三維物體[2]，其較二維打印增加了空間維度。
（一）3D打印基本理念
3D打印運用到服裝設計的整個過程使服裝的構思與最終成型達成一致，其各環節通過數控完成且數據共享，且任何形狀及結構都通過每一層逐層變化的截面與前一層自動連接制造三維形態[3]。目前3D打印技術類型主要分為擠壓、線狀、粒狀、粉末層噴頭、壓層、光聚合六大類，其中擠壓技術通過對有熱塑性的塑料、可食用材料等進行逐層擠壓打??；線狀技術一般任何合金都可以為其所用；粒狀技術則主要采用金屬、陶瓷等粉末打印；粉末層噴頭打即石膏3D打印，其打印材料僅限石膏；層壓技術的打印材料包括紙、金屬膜、塑料薄膜等；光聚合技術打印材料則為光硬化樹脂，其通過對光的控制逐層硬化液態材料，使其粘貼成型[4]。通過3D打印技術實現的產品，需對其產品結構進行三維建模，再用分層技術將其模型切片,每片路徑的數據經掃描后能精確控制各種類型的3D打印機的工作方式，但都以逐層打印后進行黏合的基本原理運作。目前世界上最先進的3D打印技術為CLIP（ContinuousLiquidInterfaceProduction）技術，即持續性液體界面生產技術。其技術采用高分子化學中光能讓液體轉化為固體，氧又抑制其過程的原理來控制完成3D打印的連續成型[5]。
（二）3D打印應用領域
3D打印改變了傳統的制造方式，使人類生產方式發生了根本性的變革，其可打印任何復雜、微小、高精度的零件，在工業領域和航空航天領域最先得到重視，制作一些人工難以完成的部件。第二應用在醫療領域，醫療領域又分為醫療器械、器官、藥物三個方面：3D打印的醫療器械能無誤差地實現符合人體工學的設計，因其打印一次成型，避免了傳統制造方法在制造過程中無法完成的角度和銜接誤差；在醫療器官的打印上更能體現傳統制造無法達到的優勢，可針對人體肢體受傷情況進行3D掃描，再契合傷口打印出仿真程度極高的替代肢體；3D打印藥物不僅能精確控制藥物成分且時效性高。第三應用在汽車和建筑等大型制造領域中，3D打印的快速性和節省人力資源的特點能在大型建設中充分體現出來。第四是在服裝領域，雖服裝是較晚與3D打印合作的，但其發展速度較快，人們在追求個性化獨一無二的同時要求服裝的新穎性、便捷性、環保性等，其都能由3D打印服裝實現。
（三）3D打印在服裝設計中的應用現狀
早在2010年，在服裝領域首次嘗試3D打印的荷蘭時裝設計師艾里斯•范•荷本為3D打印服裝做出了杰出貢獻（如圖1左所示），其作品展示了3D打印的造型能力，可以清楚地看出這是傳統工藝無法完成的程度，且精度極高，其實現了以前設計師只能想象而無法制作的立體感極強的服裝。雖然其服裝可以達到具有立體建筑感的立體主義設計效果，但產品質地較硬，基本實現不了穿脫，只能作為展示性產品在展示之前在模特兒身上組裝，拆卸后則還原成零件狀態。在2016年的時裝周上，艾里斯•范•荷本的3D打印服裝（如圖1右所示）全以柔軟質感出現，在貼合人體曲線的同時展現了3D打印的立體效果，其服裝實現了觀賞價值與實用價值的高度統一。3D打印服裝在經過五年發展后，從無法穿脫的硬質服裝到可服帖穿著的柔性服裝，3D打印的機器、方式、材料都發生了變化。由此可見，國外的3D打印技術完全可以滿足大眾的服用需求。國內3D打印行業起步較晚，較領先的是龍尼科技打印的3D服裝（如圖2所示），其所用機器可打印硬質與軟質兩種材料[6]。由此可見，雖國內3D打印服裝發展較晚，但發展速度較快，其有望發展成為世界領先技術。
（四）服裝3D打印材料
目前為止，服裝3D打印工藝以FDM、SLS、SLA三種為主，FDM打印方式是將塑膠材料進行加熱融化后通過機器擠壓到既定位置凝固成型；SLS是將粉末狀材料加熱后通過高效激光進行燒結打印，使物體成型；SLA使用紫外光對液態材料表面進行掃描，每一次掃描都會形成一層極薄的切片以此堆積物體[7]。每種工藝使用材料不同，各有利弊（如表1所示），一般用FDM方式打印的材料以PLA與ABS兩種為主；采用SLS方式打印的材料以塑料粉末為主；采用SLA方式打印的材料以未來8000樹脂為主；一般FilaFlex材料運用在CLIP技術中。3D打印服裝容易受其技術與材料的限制，視覺效果與服用舒適度難以有效統一，但合理利用以上材料及打印工藝并結合傳統布料便可使服裝產品具有良好衣著感的同時達到立體建筑感。
二、3D打印在服裝設計中的創新實踐
3D服裝生產流程第一步，需進行圖紙繪制，對服裝產品廓形、尺寸、弧度等數據進行設計。第二步，在三維軟件中構建立體模型，需在模型設計過程中完成以下三個方面：考量服裝產品支撐力、把握其最佳厚度、預估產品最終效果。產品支撐力是產品能否成型的關鍵；把握產品最佳厚度是要在服裝達到最佳產品效果的同時達到可打印程度；預估產品效果能對三維圖紙的設計起到指導作用。第三步，將服裝產品進行打印，不同產品對其打印的機器與材料要求各不相同，為達到最佳打印效果，需產品、機器、材料三者統一。第四步，對服裝產品進行后期處理，以彌補在打印過程中出現的不足，并建立三維圖紙與實際產品的對照資料庫，為后續建模設計提供可靠依據，同時為制造出最大限度貼合設計的產品打下基礎。為實踐上述3D打印服裝并篩選最優方案及過程如下：
（一）確定器材
3D服裝部件打印材料、機器分別為未來8000樹脂、3D激光固化打印機。其材料呈液體，聚合固化條件為355nm波長的紫外光，打印精度可達100微米。其材料優點是成本較低、精度高、時效性好、裝配性好、呈現產品表面光滑，且打印產品可通過絲印、電鍍、噴漆等手段進行后期處理。其材料熱變形溫度為46℃、抗拉伸強度為47MPa、彎曲強度為67MPa、吸水率為0.4%。其機器（如圖3左所示）為目前打印產品尺寸最大的高精度3D打印設備，一般由4臺或以上的激光器同時掃描以完成復雜零件的高精度切割成形[8]。
（二）零件成形
3D打印服裝部件成型過程為：第一步對其結構進行三維建模，本實踐以悉尼歌劇院貝殼形屋頂為靈感結合中式四方連續紋樣在3Dmax建模軟件中對服裝部件進行建模（如圖4所示）。第二步用分層技術將其切片,每片路徑的數據經掃描后能精確控制激光器和升降臺的工作方式（如圖3右所示）。當激光器紫外光達到固化條件時，通過計算機數控照射液態未來8000樹脂表面，便能固化一層切片，然后升降臺會下降到第二層的切片位置，以此依次固化形成每層切片并與上一層黏合，待產品全部打印完成時再從液體中整體拉出。第三步為后期整理，將產品用砂紙進行打磨，使其產品各立面更光滑且光澤度更高。
（三）制作服裝
3D打印服裝部件質地較硬（如圖5左所示），需與傳統面料結合設計出既能給大眾帶來未科技感又具備衣著舒適度的創新服裝。服裝選用的面料特性與花紋能與3D打印材質與紋樣相協調：其為雙層螺紋織物，既有彈性，能夠完美貼合人體展現女性身姿曲線的同時，又有足夠的韌性依托3D打印衣片而不使服裝下墜變形。選用花紋清新洋溢，底色與鏤空的3D打印衣片融合且立體造型能夠透出底布，若隱若現，猶如萬花叢中蝴蝶飛舞。完成作品（如圖6所示）以基本連衣緊身裙型為基礎，呼應3D打印部件的立體鏤空設計，在服裝腰部加入平面鏤空，其由兩組橫向相反Y形裁片(如圖5右所示)交錯而成。鏤空中國傳統紋樣的3D打印部件與傳統面料完美融合的同時，突出立體造型，用科技的方式實現了傳統紋樣的創新表達。
三、3D打印服裝的局限性與發展性
（一）局限性
首先，發展3D打印服裝的主要限制在于成本，其高昂的成本讓3D打印服裝難以順利進入市場，雖3D打印已經可以完成任何質感、任何大小的服裝，但居高不下的價格和望塵莫及的技術是其進入大眾生活的主要阻礙力量。其次，3D打印服裝的設計師與建模師很難對一件產品達成共識，這要求完成3D打印服裝的設計人員熟知CAD、3Dmax等相關三維軟件操作。3D服裝的設計對設計者有著軟件專業技術上的要求，而現有設計師無法直接過渡到3D服裝的設計，其實現的時間差是如今3D打印服裝的又一局限。3D打印機器是可以實現家用的，用戶可根據自己的設計完成產品，但一般用戶無法實現自主建模，因此也無法實現滿足大眾使用的目的，導致推廣困難。最后，3D打印服裝不同于傳統的服裝制作，3D打印技術的3D掃描技術可復制任何復雜和高精度的產品并打印，同樣可無誤差地掃描服裝并打印，這讓服裝設計版權容易受到侵害，社會將無視服裝設計師的勞動價值。不僅如此，大眾的財產和人身安全也極易受到威脅，比如ATM提款卡、鑰匙、武器等都可以任意復制，給社會安全帶來隱患，更重要的是產品專利和版權很難受到保護。
（二）發展性
首先，3D打印服裝產品價格會越來越被大眾接受。當社會基礎硬件設施和軟件條件發展到一定程度時，投資和生產3D服裝的社會力量會增加，便可支撐3D服裝產業商業鏈循環，成本自然隨著基礎費用的均攤者增加而降低。加之技術的成熟和新的材料的發現都是降低3D打印服裝成本的有效手段。其次，3D虛擬試衣技術越來越人性化。一種虛擬試衣技術可實現3D打印服裝的網絡定制模式，并進行銷售[9]。其由香港理工大學研發，這種虛擬機器人模型改變了服裝行業的試衣面貌，其系統解決了傳統試衣系統依賴固定尺寸模特、占用大量工作空間的問題。這種智能的機器人模型可通過計算機控制出任何數據參數的人體類型，人體測量和機電一體化的虛擬試衣模式節省了3D服裝設計過程中的時間與人力消耗，降低了其建模的技術難度[10]。最后，3D服裝產品版權將受到保護。先進的科技成果必然會引起一系列新的社會問題，針對這些問題，對3D打印機的使用進行限制十分必要：每臺打印機會像房產一樣，有產權人能夠對這臺機器負責，對其實行監管，不能用于危害社會產品的生產。對于沒有購買使用權的3D服裝產品，機器程序將無法進行識別、掃描及生產。
結論
3d打印材料范文6
【關鍵詞】3D打?。淮蛴〖夹g；工作原理；3D打印機；發展
引言
3D打印機是意大利發明家恩里科.迪尼發明的新型打印機。恩里科.迪恩用3D打印機打印了一棟完美的建筑。不僅如此，3D打印機甚至可以在航天器中為宇航員提供需要的任何形狀物品。3D打印機屬于快速成形技術的一種，是科技發展及技術進步的重要表現形式。
1 3D打印技術概述
3D打印技術是通過連續的物理層疊加，逐層增加材料來生成三維實體的技術，與傳統的去除材料加工技術不同，因此又稱為添加制造。作為一種綜合性應用技術，3D打印技術綜合了數字建模技術、機電控制技術、信息技術、材料科學與化學等諸多方面的前沿技術知識，具有很高的科技含量。3D打印機是3D打印的核心裝備。它是集機械、控制及計算機技術等為一體的復雜機電一體化系統，主要由高精度機械系統、數控系統、噴射系統和成型環境等子系統組成。此外，新型打印材料、打印工藝、設計與控制軟件等也是3D打印技術體系的重要組成部分。 目前，3D打印技術主要應用于產品原型、模具制造，以及藝術創作、珠寶制作等領域，替代這些領域傳統依賴的精細加工工藝。3D打印可以在很大程度上提升制作的效率和精密程度。除此之外，在生物工程與醫學、建筑、服裝等領域，3D打印技術的引入也為創新開拓了廣闊的空間。
2 3D打印機及其工作原理
2.1 3D打印機的工作原理
3D打印機的工作原理其實很簡單，通俗地說，首先在電腦上設計一個完整的三維立體模型（也成為計算機輔設計），然后把膠體或粉末等“打印材料”裝入打印機，再將打印機與電腦相連接，就可以通過電腦控制把“打印材料”和三維立體模型一層層地疊加，最終把計算機上的藍圖變成實物。這種通過連續的物理層創建出三維對象的3D打印技術是疊加式制造工序的一種形式，與傳統的疊加式制造工序相比，其具有速度快、價格便宜等優點。在Windows網絡或工作站上運行的打印設備軟件可以讀取大部分的3D文件格式計算機輔助設計繪圖數據。這種軟件的作用就是將數據傳輸至3D打印設備，從而控制印刷頭的移動與材料輸出。在3D打印設備工作時，塑性模型材料細絲與可溶性支撐材料將被加熱至半液體狀態，然后通過擠壓頭輸出，精確地沉積成極其細微的分層。分層的厚度范圍在0.005英寸至0.013英寸（即0.127毫米至0.33毫米），具體數值取決于打印設備性能。
印刷頭只沿水平方向或垂直方向移動，模型與支撐材料將自低而上地構造，壓盤根據實際情況上下移動。在構造模型時，有了支撐材料（圖中褐色部分物件）的承托，模型的懸掛部分能夠順利完成材料沉積，此外，支撐材料還有助于構造結構復雜的模型，如嵌套結構，以及具有移動部件的多重組件。打印工作完成后，可以將模型置于水中，支撐材料將會自行溶解，如果需要，還可以為模型涂上顏料，或者進行其它處理。每一層的打印過程分為兩步，首先在需要成型的區域噴灑一層特殊膠水，膠水液滴本身很小，且不易擴散。然后是噴灑一層均勻的粉末，粉末遇到膠水會迅速固化黏結，而沒有膠水的區域仍保持松散狀態。這樣在一層膠水一層粉末的交替下，實體模型將會被“打印”成型，打印完畢后只要掃除松散的粉末即可“刨”出模型，而剩余粉末還可循環利用。
2.2 3D打印機可以打印的物品。
3D打印機能夠打印自行車、汽車、電控飛行器，手槍、衛星零部件……。美國3D打印服務提供商已經“打印”了75萬種產品，使用的材料包括塑料、不銹鋼、銀、陶瓷和玻璃等，數量之多令人驚嘆。如今，3D打印技術正計劃被用于各種武器裝備，如水面艦艇、潛艇和戰機的設計制造。據報道，美軍已經開始測試3D打印技術，建立起移動遠征實驗室，實際上是一個數字加工工作室。該實驗室是一個20英尺的標準集裝箱，其中裝備了3D打印機、計算機輔助銑削機、激光切割器、等離子切割器和水刀等。此外，該實驗室還包含發電機、空調系統及衛星通訊設備。ELM實驗室造價280萬美元，這其中不包含設計和運行人員的工資。
（1）世界首款3D軍用打印機。3D軍用打印機又稱“三維打印機”，是由計算機輔助設計數據，通過成型設備以材料累加的方式，制成實物模型的制造技術。它通過電子制圖、遠程數據傳輸、激光掃描、材料熔化等一系列技術，使特定金屬粉或記憶材料熔化，并按照電子模型圖的指示一層層疊加起來，最終制造出實物。
（2）世界首款3D打印軍用汽車。世界首款3D打印軍用汽車，4500公里油耗38升。這款汽車擁有3個車輪，動力7馬力，并且采用的是后輪驅動的方式，預計將會在2015年正式上路。
（3）世界首款3D打印軍用手槍。近日，一家美國公司利用3D打印技術，成功造出AR-15半自動步槍的彈匣及其他部件。不久后，這家公司又在互聯網上公布，首款名為“解放者”的3D打印手槍試射成功。據報道，這款3D金屬手槍，已經成功發射了50發子彈，且多次擊中30公尺外的靶心。
（4）世界首款3D打印直升機起落架。目前，世界強國都希望用3D打印技術來制造直升機的起落架。他們針對電動車的開發，帶來新的電池技術，可減少電池尺寸，延長電池壽命；他們研發分散式供暖技術，預計三年后實驗成功……3D打印越來越牛，它已經可以打印出直升機上用的鈦合金零部件
（5）3D打印衣服。在3D打印時代，人人都是設計師。3D打印的好處在于只要能畫出圖，就能成真，這種技術也逐漸成為當今潮流思維的重要環節，對時尚服裝起到了一定的推動作用。在世界各地的時裝周上，就曾展示出多款3D打印制作的服裝，這種節約成本和時間的設計生產方式，值得服裝設計界廣泛關注和思考。
2.3 3D打印技術所依托的關鍵技術
3D打印技術需要依托多個學科領域的尖端技術，主要包括以下方面：信息技術，即要有先進的設計軟件及數字化工具，輔助設計人員制作出產品的三維數字模型，并根據模型自動分析出打印的工序，自動控制打印器材的走向；精密機械，即3D打印技術以“每層的疊加”為加工方式，產品的生產要求高精度，必須對打印設備的精準程度、穩定性有較高的要求；材料科學，即用于3D打印的原材料較為特殊，必須能夠液化、粉末化、絲化，在打印完成后又能重新結合起來，并具有合格的物理、化學性質。
3 3D打印機未來的發展趨勢
隨著3D打印技術的不斷突破，新材料的日益改善，3D打印的速度、尺寸在不斷提高，其技術在不斷優化，應用領域在不斷擴展，特別是圖形藝術領域的潛力，三維的概念模型能更好地傳達制作者的想法或解決方案，一張圖可以勝過幾百甚至上千個文字的描述。專業人士堅信個性化或定制化的3D打印可以將一個所想象的三維模型即時擺在眼前，能夠快速改進產品，增長幅度將超過想象，將會改變社會各種應用的未來。
3D打印技術將淘汰傳統生產線，縮短制作周期，大大減少生產廢料，所需原材料用量將減少到原來的幾分之一。3D打印不僅節約成本，提高制作精度，也將彌補傳統制造的不足，并將在民用市場迅速崛起，從而開啟制造業的新紀元，為印刷工業帶來新的機遇。
4 結束語
3D打印機的應用，縮短產品制作周期，同時也能夠提高產品材料利用率。隨著3D打印技術越來越成熟，在不久的未來，3D打印將對人類的生活造成沖擊，為人類發展增添新的技術支持。
參考文獻：
