有關(guān)3D打印的介紹

3D打?。?DP）即快速成型技術(shù)的一種，又稱增材制造，它是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)。

3D打印通常是采用數(shù)字技術(shù)材料打印機(jī)來實(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展連續(xù)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的3D打印實(shí)驗(yàn)。

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，通過電腦控制可以把“打印材料”一層層疊加起來，最終把計(jì)算機(jī)上的藍(lán)圖變成實(shí)物。通俗地說，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^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。

首先，3D打印可以縮短生產(chǎn)制造的時(shí)間，提高效率。用傳統(tǒng)方法制造出一個(gè)模型通常需要數(shù)天，根據(jù)模型的尺寸以及復(fù)雜程度而定，而用3D打印技術(shù)則可以將時(shí)間縮短為數(shù)小時(shí)。

因此，相比傳統(tǒng)制造技術(shù)而言，3D打印尤其適合制造形狀復(fù)雜的零部件。當(dāng)然，這也受其打印機(jī)的性能以及模型的尺寸和復(fù)雜程度的影響。

其次，3D打印提高原材料的利用效率。與傳統(tǒng)的金屬制造技術(shù)相比，3D打印機(jī)制造金屬時(shí)只產(chǎn)生較少的副產(chǎn)品。隨著打印材料的進(jìn)步，“凈成形”制造可能成為更環(huán)保的加工方式。

最后，完成復(fù)雜結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)以提升產(chǎn)品性能。傳統(tǒng)減材制造方式在復(fù)雜外形和內(nèi)部腹腔結(jié)構(gòu)的加工上具有局限性，而3D打印可以通過進(jìn)行復(fù)雜結(jié)構(gòu)的制造來提升產(chǎn)品性能，這使得在航空航天、模具加工等領(lǐng)域具備減材制造方式無可比擬的優(yōu)勢(shì)。顯然，3D生物打印已經(jīng)變得非常實(shí)用，并且還能幫助滿足太空飛行的挑戰(zhàn)性條件。