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 二、3D打印的發(fā)展現(xiàn)狀

3D打印，過(guò)去在科研、教學(xué)或者制造領(lǐng)域被稱(chēng)為“快速成型技術(shù)”。3D打印”這個(gè)更為形象的叫法快速被大眾接受和普及。隨著材料科學(xué)的快速發(fā)展，快速成型技術(shù)正在各個(gè)領(lǐng)域均有極大延伸，比如打印建筑物、打印汽車(chē)、打印人體器官、打印骨骼，而且我們還可以用3D打印機(jī)打印自己設(shè)計(jì)的衣服。我們首先用掃描儀對(duì)自己的身體進(jìn)行一下掃描，這樣就能得到我們身材的尺寸，然后通過(guò)CAD對(duì)掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行加工和修改，這樣我們就可以自己打印出衣服和褲子。

目前美國(guó)的3D打印技術(shù)較為領(lǐng)先，應(yīng)用范圍更廣。近期，全美第一家3D打印機(jī)耗材專(zhuān)營(yíng)店在紐約曼哈頓的NOHO地區(qū)正式開(kāi)業(yè)。據(jù)悉，這家商店是由全球3D打印設(shè)備領(lǐng)頭羊企業(yè)MakerBot公司開(kāi)設(shè)的。并推出了最新一代也是該公司的第四代3D打印機(jī)“Replicator2”。該機(jī)器具有更加靈巧的外觀以及3倍于老款機(jī)器的打印精度。據(jù)了解，MakerBot零售店里并不提供現(xiàn)場(chǎng)3D打印服務(wù)，而且正在銷(xiāo)售的3D打印機(jī)產(chǎn)品則要價(jià)2199美元(約合14000元人民幣)。而據(jù)MakerBot的未來(lái)業(yè)務(wù)規(guī)劃顯示，該公司還會(huì)再明年年初推出第五代機(jī)器Replicator2X，該機(jī)器可以滿(mǎn)足發(fā)燒友和專(zhuān)業(yè)人士對(duì)打印效果的需要。對(duì)此，MakerBot的CEO佩蒂斯在早前新聞發(fā)布會(huì)上說(shuō)到：“我們所推出的新款打印機(jī)制定了桌面3D印刷的標(biāo)準(zhǔn)。打印出來(lái)的東西再也不會(huì)像過(guò)去那么粗糙了。如果未來(lái)零售業(yè)務(wù)運(yùn)行良好的話(huà)，那就代表3D打印將進(jìn)入主流消費(fèi)市場(chǎng)?！?/p>

                     MakerBot Replicator?

而在國(guó)內(nèi)，今年1月份，華中科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院副院長(zhǎng)史玉升帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)成功研制出世界上最大的3D立體打印機(jī)，并且憑借這一研究成果入選兩院院士評(píng)選的“2011年中國(guó)十大科技進(jìn)展”，中國(guó)的3D打印正在快速發(fā)展，從工業(yè)和制造業(yè)應(yīng)用開(kāi)始朝個(gè)人和小型化方向發(fā)展。

早期一套用于工業(yè)設(shè)計(jì)制造的3D打印設(shè)備在10萬(wàn)美金左右，近幾年價(jià)格降低到2萬(wàn)美金左右，而小型化個(gè)人桌面3D打印機(jī)售價(jià)在1000美金左右，史玉升研制的這款3D立體打印機(jī)UP!3D官方售價(jià)9999元人民幣，這款國(guó)產(chǎn)3D打印機(jī)已經(jīng)在美國(guó)等國(guó)外地區(qū)銷(xiāo)售。

三、3D打印早已來(lái)到我們身邊

目前，3D打印使產(chǎn)品供應(yīng)鏈的格局和人們的生活方式都發(fā)生了轉(zhuǎn)變。而且它的應(yīng)用范圍之廣讓人難以置信。今天筆者就列舉幾項(xiàng)和我們生活密切相關(guān)的例子，讓大家感受一下3D打印離我們并不遙遠(yuǎn)。

1.食品行業(yè)

　　英國(guó)?？巳卮髮W(xué)研究人員，去年推出世界首臺(tái)3D巧克力打印機(jī)。是了，你沒(méi)有看錯(cuò)。研究人員已經(jīng)開(kāi)始嘗試打印巧克力了?；蛟S在不久的將來(lái)，很多看起來(lái)一模一樣的食品就是用食品3D打印機(jī)“打印”出來(lái)的。當(dāng)然，到那時(shí)可能人工制作的食品會(huì)貴很多倍。

2.建筑設(shè)計(jì)
　　在建筑業(yè)里，工程師和設(shè)計(jì)師們已經(jīng)接受了用3D打印機(jī)打印的建筑模型，這種方法快速、成本低、環(huán)保，同時(shí)制作精美。完全合乎設(shè)計(jì)者的要求，同時(shí)又能節(jié)省大量材料。

3.醫(yī)療行業(yè)
　　最近，一位83歲的老人由于患有慢性的骨頭感染，因此換上了由3D打印機(jī)“打印”出來(lái)的下顎骨，這是世界上首例使用3D打印產(chǎn)品做人體骨骼的案例。

4.汽車(chē)制造業(yè)
　　不是說(shuō)你的車(chē)是3D打印機(jī)打印出來(lái)的（當(dāng)然或許有一天這也有可能），而是說(shuō)汽車(chē)行業(yè)在進(jìn)行安全性測(cè)試等工作時(shí)，會(huì)將一些非關(guān)鍵部件用3D打印的產(chǎn)品替代，在追求效率的同時(shí)降低成本。

5.傳統(tǒng)制造業(yè)
　　傳統(tǒng)制造業(yè)也需要很多3D打印產(chǎn)品，因?yàn)?D打印無(wú)論是在成本、速度和精確度上都要比傳統(tǒng)制造好很多。而3D打印技術(shù)本身非常適合大規(guī)模生產(chǎn)，所以制造業(yè)利用3D技術(shù)能帶來(lái)很多好處，甚至連質(zhì)量控制都不再是個(gè)問(wèn)題。

    6.科學(xué)研究
　　美國(guó)德雷塞爾大學(xué)的研究人員通過(guò)對(duì)化石進(jìn)行3D掃描，利用3D打印技術(shù)做出了適合研究的3D模型，不但保留了原化石所有的外在特征，同時(shí)還做了比例縮減，更適合研究。

7.產(chǎn)品原型
　　比如微軟的3D模型打印車(chē)間，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)出來(lái)之后，通過(guò)3D打印機(jī)打印出來(lái)模型，能夠讓設(shè)計(jì)制造部門(mén)更好的改良產(chǎn)品，打造出更出色的產(chǎn)品。

8.文物保護(hù)
　　博物館里常常會(huì)用很多復(fù)雜的替代品來(lái)保護(hù)原始作品不受環(huán)境或意外事件的傷害，同時(shí)復(fù)制品也能將藝術(shù)或文物的影響傳播給更多的人。最近史密森尼博物館就因?yàn)樵嫉耐旭R斯·杰弗遜要放在弗吉尼亞州展覽，所以博物館用了一個(gè)巨大的3D打印替代品放在了原來(lái)雕塑的位置。

9.配件、飾品
　　這是最廣闊的一個(gè)市場(chǎng)。在未來(lái)不管是你的個(gè)性筆筒，還是有你半身浮雕的手機(jī)外殼，抑或是你和愛(ài)人擁有的世界上獨(dú)一無(wú)二的戒指，都有可能是通過(guò)3D打印機(jī)打印出來(lái)的。甚至不用等到未來(lái)，現(xiàn)在就可以實(shí)現(xiàn)。

3D打印機(jī)可以完成很多在現(xiàn)在看起來(lái)匪夷所思的事，從某種角度來(lái)說(shuō)，很多想象的到的東西，都可以通過(guò)3D打印直接得到。在未來(lái)3D打印還有可能走進(jìn)千家萬(wàn)戶(hù)，融入到我們的生活中，像電腦一樣普及。

四、3D打印的十大優(yōu)勢(shì)

1.制造復(fù)雜物品不增加成。傳統(tǒng)制造一般物體形狀越復(fù)雜，制造成本越高；對(duì)3D打印機(jī)而言，則不會(huì)增加成本，這將改變計(jì)算制造成本的方式。

2.產(chǎn)品多樣化不增加成本。3D打印機(jī)可以打印許多形狀，可以省去培訓(xùn)機(jī)械師或購(gòu)置新設(shè)備的成本。

3.無(wú)需組裝。3D打印可以使部件一體化成型，縮短供應(yīng)鏈，節(jié)省在勞動(dòng)力和運(yùn)輸方面的花費(fèi)，污染也就大大減少。

4.令時(shí)間交付。3D打印機(jī)可以按需打印，減少企業(yè)的實(shí)物庫(kù)存；而且可以就近生產(chǎn)，令時(shí)間交付，最大限度的減少長(zhǎng)途運(yùn)輸成本。

5.設(shè)計(jì)空間無(wú)限。傳統(tǒng)制造技術(shù)能力受制于所使用的工具，3D打印機(jī)可以突破這種限制，開(kāi)辟巨大的設(shè)計(jì)空間。

6.零技能制造。傳統(tǒng)工匠要當(dāng)幾年學(xué)徒才能掌握所需要的技能，而3D打印機(jī)從設(shè)計(jì)文件里獲得各種指示，不需要技能，并能在遠(yuǎn)程環(huán)境或極端情況下為人們提供新的生產(chǎn)方式。

7.不占空間，便攜制造。3D打印機(jī)可以制造比自身還要大的物品，較高的單位空間生產(chǎn)能力，使得它適合家用或辦公使用，因?yàn)樗麄兯璧奈锢砜臻g小。

8減少?gòu)U棄副產(chǎn)品。傳統(tǒng)金屬加工的浪費(fèi)驚人，90%的金屬原材料被丟棄，而3D打印可以實(shí)現(xiàn)“凈成形”制造，更加環(huán)保。

9.材料無(wú)限組合。對(duì)傳統(tǒng)機(jī)器來(lái)說(shuō)，將不同原材料結(jié)合成單一產(chǎn)品是件難事，3D打印機(jī)則可以做到。

10.精確的實(shí)體復(fù)制。掃描技術(shù)和3D打印技術(shù)，將共同提高實(shí)體世界和數(shù)字世界之間形態(tài)轉(zhuǎn)換的分辨率。