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3D打印思想起源于19世纪末的美国，并在20世纪80年代得以发展和推广，3d打印已经成为了方便人们生活的一种技术，在日常生活中，不论是小到玩具，模型，还是大到医学，航天，这门技术都融入了我们的生活之中。3D打印机又称三维打印机（3DP），是一种累积制造技术，即快速成形技术的一种机器，它是一种数字模型文件为基础，运用特殊蜡材、粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过打印一层层的粘合材料来制造三维的物体。简单来说，3d打印技术就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。
一、技术原理
日常生活中使用的普通打印机可以打印电脑设计的平面物品，而所谓的3D打印机与普通打印机工作原理基本相同，只是打印材料有些不同，普通打印机的打印材料是墨水和纸张，而3D打印机内装有金属、陶瓷、塑料、砂等不同的“打印材料”，是实实在在的原材料，打印机与电脑连接后，通过电脑控制可以把“打印材料”一层层叠加起来，最终把计算机上的蓝图变成实物。通俗地说，3D打印机是可以“打印”出真实的3D物体的一种设备，比如打印一个机器人、打印玩具车，打印各种模型，甚至是食物等等。之所以通俗地称其为“打印机”是参照了普通打印机的技术原理，因为分层加工的过程与喷墨打印十分相似。这项打印技术称为3D立体打印技术。3D打印存在着许多不同的技术。它们的不同之处在于以可用的材料的方式，并以不同层构建创建部件。3D打印常用材料有尼龙玻纤、耐用性尼龙材料、石膏材料、铝材料、钛合金、不锈钢、镀银、镀金、橡胶类材料。
二、打印过程
先通过计算机建模软件建模，再将建成的三维模型“分区”成逐层的截面，即切片，从而指导打印机逐层打印。
三、基本内容
3D打印（3DP）即快速成型技术的一种，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。
设计软件和打印机之间协作的标准文件格式是STL文件格式。一个STL文件使用三角面来近似模拟物体的表面。三角面越小其生成的表面分辨率越高。PLY是一种通过扫描产生的三维文件的扫描器，其生成的VRML或者WRL文件经常被用作全彩打印的输入文件。
三维打印机的分辨率对大多数应用来说已经足够（在弯曲的表面可能会比较粗糙，像图像上的锯齿一样），要获得更高分辨率的物品可以通过如下方法：先用当前的三维打印机打出稍大一点的物体，再稍微经过表面打磨即可得到表面光滑的“高分辨率”物品。
有些技术可以同时使用多种材料进行打印。有些技术在打印的过程中还会用到支撑物，比如在打印出一些有倒挂状的物体时就需要用到一些易于除去的东西（如可溶的东西）作为支撑物。
四、限制因素
经济的限制3D打印技术需要承担的花费是高昂的。第一台3D打印机的售价为1万5。如果想要普及到大众，降价是必须的，但又会与成本形成冲突。每一种新技术诞生初期都会面临着这些类似的障碍，但相信找到合理的解决方案3D打印技术的发展将会更加迅速，就如同任何渲染软件一样，不断地更新才能达到最终的完善。
材料的限制——虽然高端工业印刷可以实现塑料、某些金属或者陶瓷打印，但无法实现打印的材料都是比较昂贵和稀缺的。另外，打印机也还没有达到成熟的水平，无法支持日常生活中所接触到的各种各样的材料。研究者们在多材料打印上已经取得了一定的进展，但除非这些进展达到成熟并有效，否则材料依然会是3D打印的一大障碍。
机器的限制——3D打印技术在重建物体的几何形状和机能上已经获得了一定的水平，几乎任何静态的形状都可以被打印出来，但是那些运动的物体和它们的清晰度就难以实现了。这个困难对于制造商来说也许是可以解决的，但是3D打印技术想要进入普通家庭，每个人都能随意打印想要的东西，那么机器的限制就必须得到解决才行。
五、未来前景
3d打印技术在海军、舰艇、航天、医学领域、房屋建筑、汽车行业等领域等起到了不可代替的作用，在海军，舰艇，航天领域中，可以用此技术打印一些重要零件，加快进程，降低成本；在医学领域中，可以打印人体一些器官，用来治疗疾病；在房屋建筑方面，用此技术可以打印房屋模型，能够快速，精确地满足当下需求；在汽车行业，此技术更是达到了打印汽车大部分零件的需求，大大提高了制作汽车的速度。此技术在未来一定也会在这些领域起到至关重要的作用。
文/李曙光 西北工业大学博士后研究员
在过去的一年多时间里，3D打印业界进入了高度活跃期，与3D打印相关的新闻和概念频频出现在公众视野中，越来越多的中国民众开始了解3D打印。事实上，3D打印技术和3D打印机在一些欧美发达国家的应用已经相当普遍。
2008年9月，我作为国家公派博士研究生在美国纽约州康奈尔大学胡迪•利普森教授的实验室求学时就第一次看到并使用了3D打印机。那是一台和家用冰箱外形相似的神奇机器，它只用了两个小时就将计算机中一个三维模型变为我手中实实在在的零件，我当时的惊奇与感叹可想而知。在那时，利普森教授和学生们已经在频繁使用实验室中昂贵的工业级3D打印机制造各种机器人零部件了，虽然那时3D打印机所用的材料价格并不便宜。与此同时，利普森教授团队的开源桌面3D打印机Fab@Home、生物材料3D打印机以及多材料混合3D打印等项目也成果颇丰。
我的导师利普森教授为人幽默风趣，经常会和大家讨论一些非常有创意的新点子。他的主要研究领域包括进化计算、3D打印和机器人技术三个方向，而他的成名之作正是一个关于智能机器人利用3D打印机进行自我制造的创新研究项目，其成果文章最终发表在2000年的《自然》杂志上。正是基于多年来对3D打印领域的专注和热爱，利普森教授一直期望出版一本全面介绍3D打印及相关技术的著作。非常令人高兴的是，由利普森教授和库曼女士合著的关于3D打印的新书《3D打印：从想象到现实》终于在2013年年初大功告成，并由美国威立出版社出版发行。在与利普森教授的邮件沟通中得知，该书中文版将由中信出版社出版发行，这对于广大中国读者和关注3D打印技术的朋友来说，是一件令人十分期待的好事。
我十分荣幸在第一时间就得到了威立出版社赠予的英文原稿，以及中信出版社蒋永军主编分享的中文译稿。这是全球第一本全面讲述3D打印技术及其应用的图书，书中展现了利普森教授和库曼女士两位作者多年来对3D打印技术及其产业发展的研究成果，整理了来自于3D打印相关的工业界、学术界和教育界众多人士的不同见解和案例，并且加入了作者对3D打印技术本身的独到分析和大胆预测。
作者从不同层面和角度为读者描述了3D打印的技术原理、历史和现状、广泛应用、未来前景以及困难与挑战。对于中国读者来说，可从以下几个方面全面了解这本书所涵盖的内容：
1.3D打印已蔓延至日常生活的每个角落
越来越多的事实表明，3D打印机已不再是设计师和科学家的专属机器，它已经从实验室和工厂逐渐走出来，并且走进学校和家庭，与我们每个普通人的生活息息相关。3D打印的衣服和鞋子已经多次出现在全球各大时装展，3D打印的饼干和蛋糕已经成为一些家庭餐桌上最受欢迎的小点心，3D打印的咖啡桌和个性家具颇受年轻人的喜爱，而在自行车和汽车等交通工具的设计中也越来越多地体现出3D打印元素。从小朋友的“喜羊羊”牙刷和定制玩具，到父母的立体婚纱照，再到爷爷奶奶的助听器和义齿，3D打印让家庭中的每个成员都感到惊喜并从中受益。正如书中所描绘的，3D打印技术正在遵循三步走的发展路线，逐渐从打印物体外形过渡到打印物体内部构成，最终发展到可以打印物体的高级功能和行为的阶段，因此我们相信：在不远的将来，每个人都可以在家中打印可通话的手机、爬来爬去的迷你机器人，以及其他新奇好玩的电子产品。
2.3D打印将波及各行各业
3D打印这种新式制造方法将使你的工作方式发生巨大改变，也许变得更有效率，也许变得更困难，作者针对这一趋势在书中列举了很多有代表性的案例。如果你是一位中学老师，当你带着花费数小时用3D打印制作的恐龙化石或者喜马拉雅山模型来到教室，这堂课一定会令你的学生们印象深刻；如果你是一位资深医者，当你将带着使用3D打印机制造的与患者身体完美匹配的骨骼或者心脏瓣膜走进手术室时，整个医疗界必定为之振奋；如果你是一位考古工作者，利用3D扫描和3D打印技术快速复制那些脆弱、不可触碰的珍贵文物，那么繁冗细致的考古研究工作必将事半功倍；如果你是一位艺术品设计师，使用3D打印技术实现你的设计，此时自然界中那些美妙复杂的曲线和外形都不再遥不可及，人们的审美标准也会大幅提升。然而，如果你是一位立体雕刻大师，那么3D打印出的作品会使你自叹不如；如果你拥有一间模型制作工厂，3D打印技术极有可能使你的业务量大幅缩水。诸如此类，3D打印必将波及和影响各行各业的工作模式，或者增强很多行业的生命力，也或者导致某些行业走向消亡。
3.3D打印催生众多新机会，同时也带来很多新挑战
如前文所述，一些传统行业将受到3D打印技术的冲击而逐渐萎缩，然而我们必须意识到3D打印同样会催生大量前所未有的行业和巨大机遇。最显而易见的机会就是，随着廉价家用3D打印机需求的增长，其相关产业链（包括零配件制造、打印材料等行业）也会进入高速发展期。更重要的机会在互联网领域，围绕3D打印会出现越来越多的电子商务模式，例如在线3D打印服务、个人定制设计制造服务、共享3D打印模型社区以及面向云制造的3D打印网络。与互联网类似，如书中所预言，移动信息平台和智能手机的普及也为某些简单易用却十分有趣的3D打印增值服务提供了理想的应用推广平台。还有就是基于3D打印的实体商业模式将迅速成长，例如遍布大街小巷和旅游景点的3D打印店与3D打印照相馆。
然而，正如作者在书中提到的，我们必须认识到在3D打印创造无数新机会的同时，它也带来了许多前所未有的挑战：3D打印行业的人才培养问题，现有设计软件与3D打印的不匹配问题，3D打印物品的版权和知识产权纠纷问题，以及3D打印设备和3D打印产品的质量安全问题，还有就是3D打印产品对公共安全和环境构成的威胁，等等。这些问题迫切需要3D打印业界人士、产业经济研究者、法律工作者以及公共事务管理者通过共同努力来解决。
4.3D打印将改变现有产业结构，冲击中国经济模式
毋庸置疑，3D打印将创造新的商业模式，改变现有的产业结构，对世界经济产生巨大影响。最近一段时间，主要发达国家纷纷开始布局，陆续出台了相关政策和投资发展计划，大力发展3D打印产业，旨在占领新工业革命的前沿阵地。一方面，美国总统奥巴马在“国情咨文”中多次提及3D打印，并筹划建立3D打印国家创新中心，旨在提升美国制造业的竞争力；另一方面，从欧美各国最新的太空探索计划中，也可以看到对3D打印技术相关项目的巨额资助。
坦白地讲，3D打印技术将会给中国产业经济带来一些直接的负面影响。首先，正如作者在书中提到的，随着中国制造业劳动力成本上涨，基于3D打印技术和互联网平台的全球云制造模式将体现出更廉价、更快捷并且更绿色环保的优势，这将极有可能取代现有的中国制造模式。其次，3D打印的广泛应用使得整个产品研发过程都可以在企业内部进行，这将使研发周期缩短并且很好地保护了设计方案。然而，对于大量依靠模仿而生存且缺乏原创设计力量的中国微小企业来说，这无疑是一个沉重的打击。令人欣慰的是，在中国北京、西安、成都和武汉等城市，政府已经陆续开始着手对3D打印相关产业进行布局和规划，从设备研发、软件设计、材料制备和技术服务等众多环节全面鼓励发展3D打印产业。希望中国能够把握此次制造业转型改革机遇，成为世界3D打印产业强国。
总的来看，利普森教授和库曼女士的这本新书非常及时、全面地总结和分析了3D打印领域的主要话题，并且描绘了众多非常引人入胜的应用前景和产业机会，使我们相信3D打印时代已经到来，我们的生活、工作以及思考方式都会为之改变，世界经济产业格局也将受其影响。作者和译者努力使这本书的语言浅显易懂、叙事简单风趣，因此对于来自各行各业、不同背景的读者来说，如果你对3D打印感兴趣，此书可谓上佳之选。 要翻译就请回
况盆喜普： 3D打印还有一个正式的官方名字,叫作增材制造,近年来,增材制造技术广泛应用在航空航天、汽车、医疗、文化创意、创新教育等众多领域,越来越多的企业将其作为技术转型方向,用于突破研发瓶颈或解决设计难题,助力智能制造、绿色制造等新型制造模式. 据前瞻产业研究院《中国3D打印产业市场需求与投资前景分析报告》数据显示,2017年我国3D打印产业规模将达到173亿元,到2020年产业规模有望突破500亿元,前景可观.随着3D打印技术的进步与成熟,3D打印行业前景日益明朗. 目前来看,虽然前景诱人,但要想把3D打印技术大规模普及,现阶段仍面临诸多问题,资本和技术就是两大阻碍,我们期待,在不久的将来,3D打印能快速成长壮大.
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高台县17889796246： 3D 打印技术是什么样的一种技术?前景如何? - ？
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