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3D打印機
來源：作者：日期：2017-11-10 11:24:10點擊：8162次
3D打印
3D打印機（3D Printers）是可以“打印”出真實的3D物體的一種設備，把數(shù)據(jù)和原料放進3D打印中，機器會按照程序把產(chǎn)品一層層造出來。打印出的產(chǎn)品，可以即時使用。
目錄
1、3D打印的簡介
2、3D打印的歷史發(fā)展
3、3D打印的原理技術
4、3D打印的過程
5、3D打印的限制因素
6、3D打印的社會評價
7、3D打印應用領域
8、3D打印的重要事件
9、3D打印的發(fā)展方向
10、3D打印的功能
11、3D打印的操作流程
12、3D打印的主要特點
13、3D打印故障排除
14、3D打印發(fā)展現(xiàn)狀
15、3D打印政策引領
1. 3D打印簡介：
3D打?。?DP)即快速成型技術的一種，它是一種以數(shù)字模型文件為基礎，運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造物體的技術。
3D打印通常是采用數(shù)字技術材料打印機來實現(xiàn)的。常在模具制造、工業(yè)設計等領域被用于制造模型，后逐漸用于一些產(chǎn)品的直接制造，已經(jīng)有使用這種技術打印而成的零部件。該技術在珠寶、鞋類、工業(yè)設計、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、槍支以及其他領域都有所應用。
2. 3D打印歷史發(fā)展：
3D打印技術出現(xiàn)在20世紀90年代中期，1986年，美國科學家Charles Hull開發(fā)了第一臺商業(yè)3D印刷機。實際上是利用光固化和紙層疊等技術的最新快速成型裝置。它與普通打印工作原理基本相同，打印機內裝有液體或粉末等“打印材料”，與電腦連接后，通過電腦控制把“打印材料”一層層疊加起來，最終把計算機上的藍圖變成實物。這打印技術稱為3D立體打印技術。
德國發(fā)布了一款迄今為止最高速的納米級別微型3d打印機——Photonic Professional GT。 這款Photonic Professional GT 3D打印機，能制作納米級別的微型結構，以最高的分辨率，快速的打印寬度，打印出不超過人類頭發(fā)直徑的三維物體。
2) 最小的3D打印機
世上最小的3D打印機來自維也納技術大學，由其化學研究員和機械工程師研制。這款迷你3D打印機只有大裝牛奶盒大小，重量約3.3磅（約1.5公斤），造價1200歐元（約1.1萬元人民幣）。相比于其他的打印技術，這款3D打印機的成本大大降低。研發(fā)人員還在對打印機進行材料和技術的進一步實驗，希望能夠早日面世。
3) 最大的3D打印
華中科技大學史玉升科研團隊經(jīng)過十多年努力，實現(xiàn)重大突破，研發(fā)出全球最大的“3D打印機”。這一“3D打印機”可加工零件長寬最大尺寸均達到1.2米。從理論上說，只要長寬尺寸小于1.2米的零件（高度無需限制），都可通過這部機器“打印”出來。這項技術將復雜的零件制造變?yōu)楹唵蔚挠上轮辽系亩S疊加，大大降低了設計與制造的復雜度，讓一些傳統(tǒng)方式無法加工的奇異結構制造變得快捷，一些復雜鑄件的生產(chǎn)由傳統(tǒng)的3個月縮短到10天左右。
大連理工大學參與研發(fā)的最大加工尺寸達1.8米的世界最大激光3D打印機進入調試階段，其采用“輪廓線掃描”的獨特技術路線，可以制作大型工業(yè)樣件及結構復雜的鑄造模具。這種基于“輪廓失效”的激光三維打印方法已獲得兩項國家發(fā)明專利。該激光3D打印機只需打印零件每一層的輪廓線，使輪廓線上砂子的覆膜樹脂碳化失效，再按照常規(guī)方法在180℃加熱爐內將打印過的砂子加熱固化和后處理剝離，就可以得到原型件或鑄模。這種打印方法的加工時間與零件的表面積成正比，大大提升打印效率，打印速度可達到一般3D打印的5—15倍。
4) 彩印3D打印
2013年5月上市了這種類型的3D打印機新產(chǎn)品“ProJet x60”系列。ProJet品牌主要有四種造型方法的裝置。其余三種均是使用光硬化性樹脂的類型，包括用激光硬化光硬化性樹脂液面的類型、從噴嘴噴出光硬化性樹脂后照射光進行硬化的類型（這種類型的造型材料還可以使用蠟）、向薄膜上的光硬化性樹脂照射經(jīng)過掩模的光的類型。高端機型ProJet 660Pro和ProJet 860Pro可以使用CMYK（青色、洋紅、黃色、黑色）4種顏色的粘合劑，實現(xiàn)600萬色以上的顏色ProJet 260C和ProJet 460Plus使用CMY三種顏色的粘合劑）。
5) 3D打印機器人
2013年11月23日，西安電子科技大學展出3D打印機器人，這是一臺遠程體感控制服務機器人，最主要的功能是照顧老人。很多老人行動不便，有了機器人助手，只要對著攝像頭做出手勢，機器人就能模仿動作去做家務。
3. 3D打印原理技術：
日常生活中使用的普通打印機可以打印電腦設計的平面物品，而所謂的3D打印機與普通打印機工作原理基本相同，只是打印材料有些不同，普通打印機的打印材料是墨水和紙張，而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，打印機與電腦連接后，通過電腦控制可以把“打印材料”一層層疊加起來，最終把計算機上的藍圖變成實物。通俗地說，3D打印機是可以“打印”出真實的3D物體的一種設備，比如打印一個機器人、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”是參照了普通打印機的技術原理，因為分層加工的過程與噴墨打印十分相似。這項打印技術稱為3.1 3D立體打印技術：
3D打印存在著許多不同的技術。它們的不同之處在于以可用的材料的方式，并以不同層構建創(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。選擇性激光燒結、直接金屬激光燒結、熔融沉積成型、立體平版印刷、數(shù)字光處理、熔絲制造、電子束熔化成型、選擇性熱燒結、粉末層噴頭三維打印等等。
3.2 專利技術
熔融沉積快速成型（Fused Deposition Modeling，F(xiàn)DM）
光固化成型（Stereolithigraphy Apparatus，SLA）
三維粉末粘接（Three Dimensional Printing and Gluing,3DP）
選擇性激光燒結（Selecting Laser Sintering，SLS）[12-13]
4. 3D打印過程
4.1三維設計
三維打印的設計過程是：先通過計算機建模軟件建模，再將建成的三維模型“分區(qū)”成逐層的截面，即切片，從而指導打印機逐層打印。
設計軟件和打印機之間協(xié)作的標準文件格式是STL文件格式。一個STL文件使用三角面來近似模擬物體的表面。三角面越小其生成的表面分辨率越高。PLY是一種通過掃描產(chǎn)生的三維文件的掃描器，其生成的VRML或者WRL文件經(jīng)常被用作全彩打印的輸入文件。
4.2切片處理
打印機通過讀取文件中的橫截面信息，用液體狀、粉狀或片狀的材料將這些截面逐層地打印出來，再將各層截面以各種方式粘合起來從而制造出一個實體。這種技術的特點在于其幾乎可以造出任何形狀的物品。
打印機打出的截面的厚度（即Z方向）以及平面方向即X-Y方向的分辨率是以dpi（像素每英寸）或者微米來計算的。一般的厚度為100微米，即0.1毫米，也有部分打印機如ObjetConnex 系列還有三維 Systems' ProJet 系列可以打印出16微米薄的一層。而平面方向則可以打印出跟激光打印機相近的分辨率。打印出來的“墨水滴”的直徑通常為50到100個微米。 用傳統(tǒng)方法制造出一個模型通常需要數(shù)小時到數(shù)天，根據(jù)模型的尺寸以及復雜程度而定。而用三維打印的技術則可以將時間縮短為數(shù)個小時，當然其是由打印機的性能以及模型的尺寸和復雜程度而定的。
傳統(tǒng)的制造技術如注塑法可以以較低的成本大量制造聚合物產(chǎn)品，而三維打印技術則可以以更快，更有彈性以及更低成本的辦法生產(chǎn)數(shù)量相對較少的產(chǎn)品。一個桌面尺寸的三維打印機就可以滿足設計者或概念開發(fā)小組制造模型的需要。
4.3完成打印
三維打印機的分辨率對大多數(shù)應用來說已經(jīng)足夠（在彎曲的表面可能會比較粗糙，像圖像上的鋸齒一樣），要獲得更高分辨率的物品可以通過如下方法：先用當前的三維打印機打出稍大一點的物體，再稍微經(jīng)過表面打磨即可得到表面光滑的“高分辨率”物品。
有些技術可以同時使用多種材料進行打印。有些技術在打印的過程中還會用到支撐物，比如在打印出一些有倒掛狀的物體時就需要用到一些易于除去的東西（如可溶的東西）作為支撐物。
5. 3D打印限制因素
5.1材料的限制
雖然高端工業(yè)印刷可以實現(xiàn)塑料、某些金屬或者陶瓷打印， 但無法實現(xiàn)打印的材料都是比較昂貴和稀缺的。另外，打印機也還沒有達到成熟的水平，無法支持日常生活中所接觸到的各種各樣的材料。
研究者們在多材料打印上已經(jīng)取得了一定的進展，但除非這些進展達到成熟并有效，否則材料依然會是3D打印的一大障礙。
5.2機器的限制
3D打印技術在重建物體的幾何形狀和機能上已經(jīng)獲得了一定的水平，幾乎任何靜態(tài)的形狀都可以被打印出來，但是那些運動的物體和它們的清晰度就難以實現(xiàn)了。這個困難對于制造商來說也許是可以解決的，但是3D打印技術想要進入普通家庭，每個人都能隨意打印想要的東西，那么機器的限制就必須得到解決才行。
5.3知識產(chǎn)權的憂慮
在過去的幾十年里，音樂、電影和電視產(chǎn)業(yè)中對知識產(chǎn)權的關注變得越來越多。3D打印技術也會涉及到這一問題，因為現(xiàn)實中的很多東西都會得到更加廣泛的傳播。人們可以隨意復制任何東西，并且數(shù)量不限。如何制定3D打印的法律法規(guī)用來保護知識產(chǎn)權，也是我們面臨的問題之一，否則就會出現(xiàn)泛濫的現(xiàn)象。
5.4道德的挑戰(zhàn)
道德是底線。什么樣的東西會違反道德規(guī)律是很難界定的，如果有人打印出生物器官和活體組織，在不久的將來會遇到極大的道德挑戰(zhàn)。
5.5花費的承擔
3D打印技術需要承擔的花費是高昂的。第一臺3D打印機的售價為1萬5。如果想要普及到大眾，降價是必須的，但又會與成本形成沖突。
每一種新技術誕生初期都會面臨著這些類似的障礙，但相信找到合理的解決方案3D打印技術的發(fā)展將會更加迅速，就如同任何渲染軟件一樣，不斷地更新才能達到最終的完善。
6. 3D打印社會評價
3D打印技術是無法應用于大量生產(chǎn)，所以有些專家鼓吹3D打印是第三次工業(yè)革命，這個說法只是個噱頭。富士康為蘋果代工生產(chǎn)iPhone已經(jīng)多年。郭臺銘以3D打印制造的手機為例，說明3D打印的產(chǎn)品只能看不能用，因為這些產(chǎn)品上不能加上電子元器件，無法為電子產(chǎn)品量產(chǎn)。3D打印即使不生產(chǎn)電子產(chǎn)品，但受材料的限制，可以生產(chǎn)的其他產(chǎn)品也很少，“即使生產(chǎn)出來的產(chǎn)品，也無法量產(chǎn)，而且一摔就碎。
“3D打印的確更適合一些小規(guī)模制造，尤其是高端的定制化產(chǎn)品，比如汽車零部件制造。雖然主要材料還是塑料，但未來金屬材料肯定會被運用到3D打印中來，”克倫普說，3D打印技術先后進入了牙醫(yī)、珠寶、醫(yī)療行業(yè)，未來可應用的范圍會越來越廣。2014年11月末，3D打印技術被《時代》周刊為2014年25項年度最佳發(fā)明。對消費者和企業(yè)而言，這是個福音。僅在過去一年中，中學生們3D打印了用于物理課實驗的火車車廂，科學家們3D打印了人類器官組織，通用電氣公司則使用3D打印技術改進了其噴氣引擎的效率。美國三維系統(tǒng)公司的3D打印機能打印糖果和樂器等，該公司首席執(zhí)行官阿維·賴興塔爾說:“這的確是一種巧奪天工的技術。”
7. 3D打印應用領域
7.1海軍艦艇
2014年7月1日，美國海軍試驗了利用3D打印等先進制造技術快速制造艦艇零件，希望借此提升執(zhí)行任務速度并降低成本。
2014年6月24日至6月26日，美海軍在作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)活動中舉辦了第一屆制匯節(jié)，開展了一系列“打印艦艇”研討會，并在此期間向水手及其他相關人員介紹了3D打印及增材制造技術。
美國海軍致力于未來在這方面培訓水手。采用3D打印及其他先進制造方法，能夠顯著提升執(zhí)行任務速度及預備狀態(tài)，降低成本，避免從世界各地采購艦船配件。
美國海軍作戰(zhàn)艦隊后勤科副科長Phil Cullom表示，考慮到成本及海軍后勤及供應鏈現(xiàn)存的漏洞，以及面臨的資源約束，先進制造與3D打印的應用越來越廣，他們設想了一個由技術嫻熟的水手支持的先進制造商的全球網(wǎng)絡，找出問題并制造產(chǎn)品.
7.2航天科技
2014年9月底，NASA預計將完成首臺成像望遠鏡，所有元件基本全部通過3D打印技術制造。NASA也因此成為首家嘗試使用3D打印技術制造整臺儀器的單位。
這款太空望遠鏡功能齊全，其50.8毫米的攝像頭使其能夠放進立方體衛(wèi)星（CubeSat，一款微型衛(wèi)星）當中。據(jù)了解，這款太空望遠鏡的外管、外擋板及光學鏡架全部作為單獨的結構直接打印而成，只有鏡面和鏡頭尚未實現(xiàn)。該儀器將于2015年開展震動和熱真空測試。
這款長50.8毫米的望遠鏡將全部由鋁和鈦制成，而且只需通過3D打印技術制造4個零件即可，相比而言，傳統(tǒng)制造方法所需的零件數(shù)是3D打印的5-10倍。此外，在3D打印的望遠鏡中，可將用來減少望遠鏡中雜散光的儀器擋板做成帶有角度的樣式，這是傳統(tǒng)制作方法在一個零件中所無法實現(xiàn)的。
2014年8月31日，美國宇航局的工程師們剛剛完成了3D打印火箭噴射器的測試，本項研究在于提高火箭發(fā)動機某個組件的性能，由于噴射器內液態(tài)氧和氣態(tài)氫一起混合反應，這里的燃燒溫度可達到6000華氏度，大約為3315攝氏度，可產(chǎn)生2萬磅的推力，約為9噸左右，驗證了3D打印技術在火箭發(fā)動機制造上的可行性。本項測試工作位于阿拉巴馬亨茨維爾的美國宇航局馬歇爾太空飛行中心，這里擁有較為完善的火箭發(fā)動機測試條件，工程師可驗證3D打印部件在點火環(huán)境中的性能。
制造火箭發(fā)動機的噴射器需要精度較高的加工技術，如果使用3D打印技術，就可以降低制造上的復雜程度，在計算機中建立噴射器的三維圖像，打印的材料為金屬粉末和激光，在較高的溫度下，金屬粉末可被重新塑造成我們需要的樣子?；鸺l(fā)動機中的噴射器內有數(shù)十個噴射元件，要建造大小相似的元件需要一定的加工精度，該技術測試成功后將用于制造RS-25發(fā)動機，其作為美國宇航局未來太空發(fā)射系統(tǒng)的主要動力，該火箭可運載宇航員超越近地軌道，進入更遙遠的深空。馬歇爾中心的工程部主任克里斯認為3D打印技術在火箭發(fā)動機噴油器上應用只是第一步，我們的目的在于測試3D打印部件如何能徹底改變火箭的設計與制造，并提高系統(tǒng)的性能，更重要的是可以節(jié)省時間和成本，不太容易出現(xiàn)故障。本次測試中，兩具火箭噴射器進行了點火，每次5秒，設計人員創(chuàng)建的復雜幾何流體模型允許氧氣和氫氣充分混合，壓力為每平方英寸1400磅。
2014年10月11日，英國一個發(fā)燒友團隊用3D打印技術制出了一枚火箭，他們還準備讓這個世界上第一個打印出來的火箭升空。該團隊于當?shù)貢r間在倫敦的辦公室向媒體介紹這個世界第一架用3D打印技術制造出的火箭。團隊隊長海恩斯說，有了3D打印技術，要制造出高度復雜的形狀并不困難。就算要修改設計原型，只要在計算機輔助設計的軟件上做出修改，打印機將會做出相對的調整。這比之前的傳統(tǒng)制造方式方便許多。既然美國宇航局已經(jīng)在使用3D打印技術制造火箭的零件，3D打印技術的前景是十分光明的。
據(jù)介紹，這個名為“低軌道氦輔助導航”的工程項目由一家德國數(shù)據(jù)分析公司贊助。打印出的這枚火箭重3公斤，高度相當于一般成年人身高，是該團隊用4年時間、花了6000英鎊制造出來的。等一筆1.5萬英鎊的資助確定之后，他們將于今年底在新墨西哥州的美國航天港發(fā)射該火箭。一個裝滿氦的巨型氣球將把火箭提升到20000米高空，裝置在火箭里的全球定位系統(tǒng)將啟動火箭引擎，火箭噴射速度將達到每小時1610公里。之后，火箭上的自動駕駛系統(tǒng)將引導火箭回返地球，而里頭的攝像機將把整個過程拍攝下來。
美國國家航空航天局（NASA）官網(wǎng)2015年4月21日報道，NASA工程人員正通過利用增材制造技術制造首個全尺寸銅合金火箭發(fā)動機零件以節(jié)約成本，NASA空間技術任務部負責人表示，這是航空航天領域3D打印技術應用的新里程碑。
2015年6月22日報道，國營企業(yè)俄羅斯技術集團公司以3D打印技術制造出一架無人機樣機，重3.8公斤，翼展2.4米，飛行時速可達90至100公里，續(xù)航能力1至1.5小時。
公司發(fā)言人弗拉基米爾·庫塔霍夫介紹，公司用兩個半月實現(xiàn)了從概念到原型機的飛躍，實際生產(chǎn)耗時僅為31小時，制造成本不到20萬盧布(約合3700美元)。
2016年4月19日，中科院重慶綠色智能技術研究院3D打印技術研究中心
對外宣布，經(jīng)過該院和中科院空間應用中心兩年多的努力，并在法國波爾多完成拋物線失重飛行試驗，國內首臺空間在軌3D打印機宣告研制成功。這臺3D打印機可打印最大零部件尺寸達200×130mm，它可以幫助宇航員在失重環(huán)境下自制所需的零件，大幅提高空間站實驗的靈活性，減少空間站備品備件的種類與數(shù)量和運營成本，降低空間站對地面補給的依賴性。
7.3醫(yī)學領域
1) 3D打印肝臟模型
日本筑波大學和大日本印刷公司組成的科研團隊2015年7月8日宣布，已研發(fā)出用3D打印機低價制作可以看清血管等內部結構的肝臟立體模型的方法。據(jù)稱，該方法如果投入應用就可以為每位患者制作模型，有助于術前確認手術順序以及向患者說明治療方法。這種模型是根據(jù)CT等醫(yī)療檢查獲得患者數(shù)據(jù)用3D打印機制作的。模型按照表面外側線條呈現(xiàn)肝臟整體形狀，詳細地再現(xiàn)其內部的血管和腫瘤。由于肝臟模型內部基本是空洞，重要血管等的位置一目了然。據(jù)稱，制作模型需要少量價格不菲的樹脂材料，使原本約30萬至40萬日元(約合人民幣1.5萬至2萬元)的制作費降到原先的三分之一以下。
利用3D打印技術制作的內臟器官模型主要用于研究，由于價格高昂，在臨床上沒有得到普及?？蒲袌F隊表示，他們一方面爭取到2016年度實現(xiàn)肝臟模型的實際應用，另一方面將推進對胰臟等器官模型制作技術的研發(fā)。
2) 3D打印頭蓋骨
2014年8月28日，46歲的周至農(nóng)民胡師傅在自家蓋房子時，從3層樓墜落后砸到一堆木頭上，左腦蓋被撞碎，在當?shù)蒯t(yī)院手術后，胡師傅雖然性命無損，但左腦蓋凹陷，在別人眼里成了個“半頭人”。
除了面容異于常人，事故還傷了胡師傅的視力和語言功能。醫(yī)生為幫其恢復形象，采用3D打印技術輔助設計缺損顱骨外形，設計了鈦金屬網(wǎng)重建缺損顱眶骨，制作出缺損的左“腦蓋”，最終實現(xiàn)左右對稱。
醫(yī)生稱手術約需5至10小時，除了用鈦網(wǎng)支撐起左邊腦蓋外，還需要從腿部取肌肉進行填補。手術后，胡師傅的容貌將恢復，至于語言功能還得術后看恢復情況。
3) 3D打印脊椎植入人體
2014年8月，北京大學研究團隊成功地為一名12歲男孩植入了3D打印脊椎，這屬全球首例。據(jù)了解，這位小男孩的脊椎在一次足球受傷之后長出了一顆惡性腫瘤，醫(yī)生不得不選擇移除掉腫瘤所在的脊椎。不過，這次的手術比較特殊的是，醫(yī)生并未采用傳統(tǒng)的脊椎移植手術，而是嘗試先進的3D打印技術。
研究人員表示，這種植入物可以跟現(xiàn)有骨骼非常好地結合起來，而且還能縮短病人的康復時間。由于植入的3D脊椎可以很好地跟周圍的骨骼結合在一起，所以它并不需要太多的“錨定”。此外，研究人員還在上面設立了微孔洞，它能幫助骨骼在合金之間生長，換言之，植入進去的3D打印脊椎將跟原脊柱牢牢地生長在一起，這也意味著未來不會發(fā)生松動的情況。
4) 3D打印手掌治療殘疾
2014年10月，醫(yī)生和科學家們使用3D打印技術為英國蘇格蘭一名5歲女童裝上手掌。
這名女童名為海莉·弗雷澤，出生時左臂就有殘疾，沒有手掌，只有手腕。在醫(yī)生和科學家的合作下，為她設計了專用假肢并成功安裝。
5) 3D打印心臟救活2周大先心病嬰兒
2014年10月13日，紐約長老會醫(yī)院的埃米爾·巴查博士(Dr.Emile Bacha)醫(yī)生就講述了他使用3D打印的心臟救活一名2周大嬰兒的故事。這名嬰兒患有先天性心臟缺陷，它會在心臟內部制造“大量的洞”。在過去，這種類型的手術需要停掉心臟，將其打開并進行觀察，然后在很短的時間內來決定接下來應該做什么。
但有了3D打印技術之后，巴查醫(yī)生就可以在手術之前制作出心臟的模型，從而使他的團隊可以對其進行檢查，然后決定在手術當中到底應該做什么。這名嬰兒原本需要進行3-4次手術，而現(xiàn)在一次就夠了，這名原本被認為壽命有限的嬰兒可以過上正常的生活。
巴查醫(yī)生說，他使用了嬰兒的MRI數(shù)據(jù)和3D打印技術制作了這個心臟模型。整個制作過程共花費了數(shù)千美元，不過他預計制作價格會在未來降低。
3D打印技術能夠讓醫(yī)生提前練習，從而減少病人在手術臺上的時間。3D模型有助于減少手術步驟，使手術變得更為安全。
2015年1月，在邁阿密兒童醫(yī)院，有一位患有“完全型肺靜脈畸形引流(TAPVC)”的4歲女孩Adanelie Gonzalez，由于疾病她的呼吸困難免疫系統(tǒng)薄弱，如果不實施矯正手術僅能存活數(shù)周甚至數(shù)日。
心血管外科醫(yī)生借助3D心臟模型的幫助，通過對小女孩心臟的完全復制3D模型，成功地制定出了一個復雜的矯正手術方案。最終根據(jù)方案，成功地為小女孩實施了永久手術，現(xiàn)在小女孩的血液恢復正常流動，身體在治療中逐漸恢復正常。
6) 3D打印制藥
2015年8月5日，首款由Aprecia制藥公司采用3D打印技術制備的SPRITAM（左乙拉西坦，levetiracetam）速溶片得到美國食品藥品監(jiān)督管理局（FDA）上市批準，并將于2016年正式售賣。這意味著3D打印技術繼打印人體器官后進一步向制藥領域邁進，對未來實現(xiàn)精準性制藥、針對性制藥有重大的意義。該款獲批上市的“左乙拉西坦速溶片”采用了Aprecia公司自主知識產(chǎn)權的ZipDose3D打印技術。
通過3D打印制藥生產(chǎn)出來的藥片內部具有豐富的孔洞，具有極高的內表面積，故能在短時間內迅速被少量的水融化。這樣的特性給某些具有吞咽性障礙的患者帶來了福音。
這種設想主要針對病人對藥品數(shù)量的需求問題，可以有效地減少由于藥品庫存而引發(fā)的一系列藥品發(fā)潮變質、過期等問題。事實上，3D打印制藥最重要的突破是它能進一步實現(xiàn)為病人量身定做藥品的夢想。
7) 3D打印胸腔
最近科學家們?yōu)閭鹘y(tǒng)的3D打印身體部件增添了一種鈦制的胸骨和胸腔—3D打印胸腔。
這些3D打印部件的幸運接受者是一位54歲的西班牙人，他患有一種胸壁肉瘤，這種腫瘤形成于骨骼、軟組織和軟骨當中。醫(yī)生不得不切除病人的胸骨和部分肋骨，以此阻止癌細胞擴散。
這些切除的部位需要找到替代品，在正常情況下所使用的金屬盤會隨著時間變得不牢固，并容易引發(fā)并發(fā)癥。澳大利亞的CSIRO公司創(chuàng)造了一種鈦制的胸骨和肋骨，與患者的幾何學結構完全吻合。
CSIRO公司根據(jù)病人的CT掃描設計并制造所需的身體部件。工作人員會借助CAD軟件設計身體部分，輸入到3D打印機中。手術完成兩周后，病人就被允許離開醫(yī)院了，而且一切狀況良好。
8) 3D血管打印機
2015年10月，我國863計劃3D打印血管項目取得重大突破，世界首創(chuàng)的3D生物血管打印機由四川藍光英諾生物科技股份有限公司成功研制問世。
該款血管打印機性能先進，僅僅2分鐘便打出10厘米長的血管。不同于市面上現(xiàn)有的3D生物打印機，3D生物血管打印機可以打印出血管獨有的中空結構、多層不同種類細胞，這是世界首創(chuàng)。
7.3房屋建筑
2014年8月，10幢3D打印建筑在上海張江高新青浦園區(qū)內交付使用，作為當?shù)貏舆w工程的辦公用房。這些“打印”的建筑墻體是用建筑垃圾制成的特殊“油墨”，按照電腦設計的圖紙和方案，經(jīng)一臺大型3D打印機層層疊加噴繪而成，10幢小屋的建筑過程僅花費24小時。
2014年9月5日，世界各地的建筑師們正在為打造全球首款3D打印房屋而競賽。3D打印房屋在住房容納能力和房屋定制方面具有意義深遠的突破。在荷蘭首都阿姆斯特丹，一個建筑師團隊已經(jīng)開始制造全球首棟3D打印房屋，而且采用的建筑材料是可再生的生物基材料。這棟建筑名為“運河住宅（Canal House）”，由13間房屋組成。這個項目位于阿姆斯特丹北部運河的一塊空地上，有望3年內完工。
在建中的“運河住宅”已經(jīng)成了公共博物館，美國總統(tǒng)奧巴馬曾經(jīng)到那里參觀。荷蘭DUS建筑師漢斯·韋爾默朗（Hans Vermeulen）在接受BI采訪時表示，他們的主要目標是“能夠提供定制的房屋。”
2014年1月，數(shù)幢使用3D打印技術建造的建筑亮相蘇州工業(yè)園區(qū)。這批建筑包括一棟面積1100平方米的別墅和一棟6層居民樓。這些建筑的墻體由大型3D打印機層層疊加噴繪而成，而打印使用的“油墨”則由建筑垃圾制成。
2015年7月17日上午，由3D打印的模塊新材料別墅現(xiàn)身西安，
建造方在三個小時完成了別墅的搭建。據(jù)建造方介紹，這座三個小時建成的精裝別墅，只要擺上家具就能拎包入住。
7.4汽車行業(yè)
2014年10 月10日，世界首款3D打印汽車終成現(xiàn)實，這輛由“本地汽車”公司打造的3D打印汽車只有兩個座位，名字叫“斯特拉迪”，它的制作周期為44個小時，并且最高時速可以達到80公里每小時。“斯特拉迪”全身是碳纖維及塑料，利用“3D打印技術”制造而成。據(jù)悉，全車只使用了40個零件，且依靠電動能源，充一次電花費3.5小時，可以行駛大約100公里
7.5電子行業(yè)
2014年11月10日，全世界首款3D打印的筆記本電腦已開始預售了，它允許任何人在自己的客廳里打印自己的設備，價格僅為傳統(tǒng)產(chǎn)品的一半。
這款筆記本電腦名為Pi-Top，將會到2015年五月才會正式推出。但是，通過口耳相傳，它現(xiàn)在已在兩周內累計獲得了7.6萬英鎊的預訂單。
7.6服裝服飾
許多女人深知，遇到一件很合身的衣服是很不容易的事，用3D打印機制作的衣服，可謂是解決女人們挑選服裝時遇到困境的萬能鑰匙。一個設計工作室已經(jīng)成功使用3D打印技術制作出服裝，使用此技術制作出的服裝不但外觀新穎，而且舒適合體。
這件裙子價格為1.9萬人民幣，制作過程中使用了2，279個印刷板塊，由3316條鏈子連接。這種被稱作“4D裙”的服裝，就像編織的衣服一樣，很容易就可以從壓縮的狀態(tài)中舒展開來。創(chuàng)始人之一，并擔任創(chuàng)意總監(jiān)的杰西卡回憶說這件衣服花費了大約48個小時來印制。這家位于美國馬薩諸塞州的公司還編寫了一個適用于智能手機和平板電腦的應用程序，這有助于用戶調整自己的衣服。使用這個應用程序，可以改變衣服的風格和舒適性。
7.7無影高跟鞋
2015年8月27日，深圳美女創(chuàng)客SexyCyborg發(fā)明了“無影高跟鞋”。它里面是空的，可以裝進去一套安全滲透測試工具包。“無影高跟鞋”足以令一些美女級黑客輕松攻破某些企業(yè)或政府機構的防御，獲取到有價值的重要信息。每只鞋里面都有一個抽屜，使用者不用脫鞋就能把它拿下來。然后再把一套滲透測試套件裝進去，其中的部件都是黑客用的裝備。
7.8美容護膚
3D打印技術未來也可能會幫助愛美人士進行整容，說不定未來最有效果的青春痘的治療方法就是通過3D打印技術來實現(xiàn)呢！不僅青春痘,包括祛斑、美白等領域都有希望使用到3D打印技術的！
2013年9至12月，日本橫濱某大學職員居村佳知(28歲)用家里的電腦和3D打印機制作出樹脂材料的槍支部件，并組裝成兩把手槍。
2013年11月，涉案男子居村佳知在社交網(wǎng)絡上稱“雖然已經(jīng)依照《槍刀法》進行了改造，但仍有被警察搜查的風險，可這是有意義的行為”、“我要進行日本第一把6連發(fā)3D打印左輪手槍的試射”，暗示將公布試射視頻。居村隨后在視頻網(wǎng)站上傳了自制左輪手槍的射擊視頻。神奈川警方2014年掌握這些線索后，隨即對其展開了調查。
2014年4月居村佳知在家中持有這些槍支。
2014年10月20日，日本橫濱地方法院對前大學職員居村佳知(28歲)被控違反《槍刀法》和《武器等制造法》用3D打印機自制手槍案做出判決，判處被告有期徒刑兩年。檢方求刑3年零6個月。檢方在總結陳詞中指出，被告在網(wǎng)上公開槍支制造方法和3D數(shù)據(jù)，濫用3D打印機可能會從根本上顛覆通過槍支管制維護的社會治安，“刑事責任重大”。辯方則表示“被告并未意識到自己違法”，要求判處緩刑。
9. 3D打印發(fā)展方向
9.1標準和標準的制定機構
當一間實驗室作出了圖紙，需要拿出來共享時，會發(fā)現(xiàn)有太多的格式和標準了，因此，3D 打印原型機這個領域看起來像是野蠻生長，毫無標準。
9.2開源的設計、配置和軟件
當有了統(tǒng)一的標準后，3D 打印行業(yè)將會迎來開源?，F(xiàn)在，太多的團隊注重提高自己的3D 打印水平，在自我的閉環(huán)中發(fā)展。實際上，行業(yè)需要設備和軟件的開源，在統(tǒng)一的標準下產(chǎn)生更多有用、高效、開放的創(chuàng)新。
9.3原型機實驗室
原型機打印并不受到重視，所以現(xiàn)在很多醫(yī)療器械商都是在一個臟亂、布滿灰塵的地方放置打印設備。其實，現(xiàn)在已經(jīng)有商業(yè)化運營的3D 打印實驗室，來幫助這些企業(yè)打印出質量更高的原型機。
10. 3D打印機的功能
10.1速度快，時間短，質量高
10.2成本低省錢省力省料更快更環(huán)保
10.3外形美更美觀更環(huán)保
10.4太空夢就地取材批量打印
10.5不同的顏色和硬、軟、不透明或透明塑料一次將原型完整的打印。
10.6支持任何顏色、透明度和硬度。此外顏色紋理可以通過從CAD工具導入VRML文件實現(xiàn)充分完整地加載。
10.7能夠制作生產(chǎn)工具、模具、教學、醫(yī)學、等等用具及其他模型，真正將3D打印的多功能應用推向新的高度。
使用3D打印機的流程是：
a. 輕點電腦屏幕上的“打印”按鈕，一份數(shù)字文件便被傳送到一臺噴墨打印機上，它將一層墨水噴到紙的表面以形成一副二維圖像。
b. 而在3D打印時，軟件通過電腦輔助設計技術（CAD）完成一系列數(shù)字切片，并將這些切片的信息傳送到3D打印機上，后者會將連續(xù)的薄型層面堆疊起來，直到一個固態(tài)物體成型。
12. 3D打印的主要特點
12.1 3D打印帶來了世界性制造業(yè)革命，以前是部件設計完全依賴于生產(chǎn)工藝能否實現(xiàn)，而12.2 3D打印機的出現(xiàn)，將會顛覆這一生產(chǎn)思路，這使得企業(yè)在生產(chǎn)部件的時候不再考慮生產(chǎn)工藝問題，任何復雜形狀的設計均可以通過3D打印機來實現(xiàn)。
12.3 3D打印無需機械加工或模具，就能直接從計算機圖形數(shù)據(jù)中生成任何形狀的物體， 從而極大地縮短了產(chǎn)品的生產(chǎn)周期，提高了生產(chǎn)率。盡管仍有待完善，但3D打印技術市場潛力巨大，勢必成為未來制造業(yè)的眾多突破技術之一。
12.4 3D打印使得人們可以在一些電子產(chǎn)品商店購買到這類打印機，工廠也在進行直接銷售。科學家們表示，三維打印機的使用范圍還很有限，不過在未來的某一天人們一定可以通過3D打印機打印出更實用的物品。
12.5 3D打印技術對美國太空總署的太空探索任務來說至關重要，國際空間站現(xiàn)有的三成以上的備用部件都可由這臺3D打印機制造。這臺設備將使用聚合物和其他材料，利用擠壓增量制造技術逐層制造物品。3D打印實驗是美國太空總署未來重點研究項目之一，3D打印零部件和工具將增強太空任務的可靠性和安全性，同時由于不必從地球運輸，可降低太空任務成本。
13. 3D打印故障排除
13.1翹邊
首先調節(jié)平臺下旋鈕使平臺降至最低 然后打印機選擇設置中的平臺校準；然后在每次噴頭下降到校準點時 調節(jié)對應平臺角的旋鈕使平臺剛好與噴頭接觸；照此方法將四個平臺角校準一遍 然后進行第二次校準 這次不需要降低平臺只需要對噴頭和平臺間的距離進行微調使之完美貼合（如果剛剛好就不要調節(jié)）然后確認機器重啟大功告成；
13.2噴頭堵塞
通過操作軟件把噴頭關閉，再移開噴頭離開打印中的模型；
把原料從噴頭上扒開，防止進一步堵塞；
把噴嘴殘留的塑料清走；
開啟噴頭工作，等噴頭里面的塑料融化后會自動噴出；
從新把塑料耗材插上噴頭；
3D打印機擱置時
① 平臺清理
找一塊不掉毛的絨布，在上面加上一點點外用酒精或者一些丙酮指甲油清洗劑，輕輕的擦拭，就可將平臺清理干凈了。
② 噴嘴內殘料清理
先預熱噴頭到220℃左右，然后用鑷子慢慢將里面的廢絲拔出來，或者拆下噴嘴進行徹底清理。
③ 其他清理
將3D打印機機箱下面的垃圾收拾干凈，給缺油的部件做好潤滑，用干凈的布將電機、絲桿等組件上面的油污擦拭干凈。
做好以上幾點清理后，將機器遮蓋好后便可長期存放。設備日常使用過程中，養(yǎng)成良好的保養(yǎng)習慣可延長它的使用時間。
14. 3D打印發(fā)展現(xiàn)狀
14.1價格因素
大多數(shù)桌面級3D打印機的售價在2萬元人民幣左右，一些國內研發(fā)的產(chǎn)品價格2000~20000元。但是據(jù)3D打印機代理商透露，國產(chǎn)的3D打印機雖然價格低，但質量很難保障。對于桌面級3D打印機來說，由于僅能打印塑料產(chǎn)品，因此使用范圍非常有限，而且對于家庭用戶來說，3D打印機的使用成本仍然很高。因為在打印一個物品之前，人們必須會懂得3建模，然后將數(shù)據(jù)轉換成3D打印機能夠讀取的格式，最后再進行打印。
14.2原材料
3D打印不是一項高深艱難的技術。它與普通打印的區(qū)別就在于打印材料。以色列的Object是掌握最多打印材料的公司。它已經(jīng)可以使用14種基本材料并在此基礎上混搭出107種材料，兩種材料的混搭使用、上色也已經(jīng)是現(xiàn)實。但是，這些材料種類與人們生活的大千世界里的材料相比，還相差甚遠。不僅如此，這些材料的價格便宜的幾百元一公斤，最貴的要四萬元左右。
14.3風險成本
如同核反應既能發(fā)電，又能破壞一樣。3D打印技術在初期就讓人們看到了一系列隱憂，而未來的發(fā)展也會令不少人擔心。如果什么都能徹底復制，想到什么就能制造出什么，聽上去很美的同時，也著實讓人恐懼。
14.4 3D打印悖論
3d打印是一層層來制作物品，如果想把物品制作的更精細，則需要每層厚度減??；如果想提高打印速度，則需要增加層厚，而這勢必影響產(chǎn)品的精度質量。若生產(chǎn)同樣精度的產(chǎn)品，同傳統(tǒng)的大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)相比，沒有成本上的優(yōu)勢，尤其是考慮到時間成本，規(guī)模成本之后。
14.5行業(yè)標準
21世紀3D打印機生產(chǎn)商是百花齊放。 3D打印機缺乏標準，同一個3D模型給不同的打印機打印，所得到的結果是大不相同的。此外，打印原材料也缺乏標準，2012-2013年3D打印機廠商都想讓消費者買自己提供的打印原料，這樣他們能獲取穩(wěn)定的收入。這樣做雖然可以理解，畢竟普通打印機也走這一模式，但3d打印機生產(chǎn)商所用的原料一致性太差，從形式到內容千差萬別，這讓材料生產(chǎn)商很難進入，研發(fā)成本和供貨風險都很大，難以形成產(chǎn)業(yè)鏈。
14.6工序問題
很多人可能以為3D打印就是電腦上設計一個模型，不管多復雜的內面，結構，摁一下按鈕，3D打印機就能打印一個成品。這個印象其實不正確。真正設計一個模型，特別是一個復雜的模型，需要大量的工程，結構方面的知識，需要精細的技巧，并根據(jù)具體情況進行調整。用塑料熔融打印來舉例，如果在一個復雜部件內部沒有設計合理的支撐，打印的結果很可能是會變形的。后期的工序也通常避免不了。媒體將3D打印描述成打印完畢就能直接使用的神器?？墒聦嵣现谱魍瓿珊筮€需要一些后續(xù)工藝：或打磨，或燒結，或組裝，或切割，這些過程通常需要大量的手工工作。
14.7健康危害
3D打印技術日漸普及，應用于醫(yī)學、建筑和軍事等范疇，甚至開始家用化。但該技術在逐漸被廣泛應用的同時，危害也日趨暴露出來。家用3D打印機在室內運作時，會釋放大量有毒超微細粒子（UFP），有害程度相當于吸食香煙，影響人體健康。市面上的3D打印機首先將塑料加熱，然后通過噴嘴噴出，造出設計模型。這過程類似工業(yè)生產(chǎn)，會釋出有毒物質，但一般家用者不會使用防護裝備。微粒會在空中飄浮，容易被人吸入肺部甚至腦部，過度積聚可能會引發(fā)肺病、血液及神經(jīng)系統(tǒng)疾病，甚至導致死亡。研究員測試五款市面熱銷的3D打印機，發(fā)現(xiàn)它們釋放的超微細粒子數(shù)量驚人。例如，以PLA聚合物作低溫打印，最低每分鐘釋放二百億微粒;在高溫下以其他物料打印，每分鐘釋放的微粒更可多達二千億粒。這些3D打印機的微粒釋放量，有如在室內開火爐、燒香味蠟燭或燃燒香煙。
14.8缺乏設計
都說3D打印能給人們巨大的生產(chǎn)自由度，能生產(chǎn)前所未有的東西。可直到2012年，這種“殺手”級別的產(chǎn)品還很少，幾乎沒有。做些小規(guī)模的飾品，藝術品是可以的，做逆向工程也可以的，但要談到大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)，3D打印還不能取代傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式。如果3D打印能生產(chǎn)別的工藝所不能生產(chǎn)的產(chǎn)品，而這種產(chǎn)品又能極大提高某些性能，或能極大改善生活的品質，這樣或許能更快的促進3d打印機的普及?？?012-2013年3D打印機這方面并不盡如人意。
15. 3D打印政策引領
2015年8月23日，中共中央政治局常委、國務院總理李克強主持國務院專題講座，討論加快發(fā)展先進制造與3D打印等問題。
3D打印機（3D Printers）是可以“打印”出真實的3D物體的一種設備，把數(shù)據(jù)和原料放進3D打印中，機器會按照程序把產(chǎn)品一層層造出來。打印出的產(chǎn)品，可以即時使用。
| 中文名 | 英文名 | 分 類 |
功 能 |
| 打印 | 3D printing | 計算機 | 計算機圖形數(shù)據(jù)中生成物體 |
目錄
1、3D打印的簡介
2、3D打印的歷史發(fā)展
3、3D打印的原理技術
4、3D打印的過程
5、3D打印的限制因素
6、3D打印的社會評價
7、3D打印應用領域
8、3D打印的重要事件
9、3D打印的發(fā)展方向
10、3D打印的功能
11、3D打印的操作流程
12、3D打印的主要特點
13、3D打印故障排除
14、3D打印發(fā)展現(xiàn)狀
15、3D打印政策引領
1. 3D打印簡介：
3D打?。?DP)即快速成型技術的一種，它是一種以數(shù)字模型文件為基礎，運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造物體的技術。
3D打印通常是采用數(shù)字技術材料打印機來實現(xiàn)的。常在模具制造、工業(yè)設計等領域被用于制造模型，后逐漸用于一些產(chǎn)品的直接制造，已經(jīng)有使用這種技術打印而成的零部件。該技術在珠寶、鞋類、工業(yè)設計、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、槍支以及其他領域都有所應用。
2. 3D打印歷史發(fā)展：
3D打印技術出現(xiàn)在20世紀90年代中期，1986年，美國科學家Charles Hull開發(fā)了第一臺商業(yè)3D印刷機。實際上是利用光固化和紙層疊等技術的最新快速成型裝置。它與普通打印工作原理基本相同，打印機內裝有液體或粉末等“打印材料”，與電腦連接后，通過電腦控制把“打印材料”一層層疊加起來，最終把計算機上的藍圖變成實物。這打印技術稱為3D立體打印技術。
2.1研發(fā)產(chǎn)品
1) 家用3D打印德國發(fā)布了一款迄今為止最高速的納米級別微型3d打印機——Photonic Professional GT。 這款Photonic Professional GT 3D打印機，能制作納米級別的微型結構，以最高的分辨率，快速的打印寬度，打印出不超過人類頭發(fā)直徑的三維物體。
2) 最小的3D打印機
世上最小的3D打印機來自維也納技術大學，由其化學研究員和機械工程師研制。這款迷你3D打印機只有大裝牛奶盒大小，重量約3.3磅（約1.5公斤），造價1200歐元（約1.1萬元人民幣）。相比于其他的打印技術，這款3D打印機的成本大大降低。研發(fā)人員還在對打印機進行材料和技術的進一步實驗，希望能夠早日面世。
3) 最大的3D打印
華中科技大學史玉升科研團隊經(jīng)過十多年努力，實現(xiàn)重大突破，研發(fā)出全球最大的“3D打印機”。這一“3D打印機”可加工零件長寬最大尺寸均達到1.2米。從理論上說，只要長寬尺寸小于1.2米的零件（高度無需限制），都可通過這部機器“打印”出來。這項技術將復雜的零件制造變?yōu)楹唵蔚挠上轮辽系亩S疊加，大大降低了設計與制造的復雜度，讓一些傳統(tǒng)方式無法加工的奇異結構制造變得快捷，一些復雜鑄件的生產(chǎn)由傳統(tǒng)的3個月縮短到10天左右。
大連理工大學參與研發(fā)的最大加工尺寸達1.8米的世界最大激光3D打印機進入調試階段，其采用“輪廓線掃描”的獨特技術路線，可以制作大型工業(yè)樣件及結構復雜的鑄造模具。這種基于“輪廓失效”的激光三維打印方法已獲得兩項國家發(fā)明專利。該激光3D打印機只需打印零件每一層的輪廓線，使輪廓線上砂子的覆膜樹脂碳化失效，再按照常規(guī)方法在180℃加熱爐內將打印過的砂子加熱固化和后處理剝離，就可以得到原型件或鑄模。這種打印方法的加工時間與零件的表面積成正比，大大提升打印效率，打印速度可達到一般3D打印的5—15倍。
4) 彩印3D打印
2013年5月上市了這種類型的3D打印機新產(chǎn)品“ProJet x60”系列。ProJet品牌主要有四種造型方法的裝置。其余三種均是使用光硬化性樹脂的類型，包括用激光硬化光硬化性樹脂液面的類型、從噴嘴噴出光硬化性樹脂后照射光進行硬化的類型（這種類型的造型材料還可以使用蠟）、向薄膜上的光硬化性樹脂照射經(jīng)過掩模的光的類型。高端機型ProJet 660Pro和ProJet 860Pro可以使用CMYK（青色、洋紅、黃色、黑色）4種顏色的粘合劑，實現(xiàn)600萬色以上的顏色ProJet 260C和ProJet 460Plus使用CMY三種顏色的粘合劑）。
5) 3D打印機器人
2013年11月23日，西安電子科技大學展出3D打印機器人，這是一臺遠程體感控制服務機器人，最主要的功能是照顧老人。很多老人行動不便，有了機器人助手，只要對著攝像頭做出手勢，機器人就能模仿動作去做家務。
3. 3D打印原理技術：
日常生活中使用的普通打印機可以打印電腦設計的平面物品，而所謂的3D打印機與普通打印機工作原理基本相同，只是打印材料有些不同，普通打印機的打印材料是墨水和紙張，而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，打印機與電腦連接后，通過電腦控制可以把“打印材料”一層層疊加起來，最終把計算機上的藍圖變成實物。通俗地說，3D打印機是可以“打印”出真實的3D物體的一種設備，比如打印一個機器人、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”是參照了普通打印機的技術原理，因為分層加工的過程與噴墨打印十分相似。這項打印技術稱為3.1 3D立體打印技術：
3D打印存在著許多不同的技術。它們的不同之處在于以可用的材料的方式，并以不同層構建創(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。選擇性激光燒結、直接金屬激光燒結、熔融沉積成型、立體平版印刷、數(shù)字光處理、熔絲制造、電子束熔化成型、選擇性熱燒結、粉末層噴頭三維打印等等。
3.2 專利技術
熔融沉積快速成型（Fused Deposition Modeling，F(xiàn)DM）
光固化成型（Stereolithigraphy Apparatus，SLA）
三維粉末粘接（Three Dimensional Printing and Gluing,3DP）
選擇性激光燒結（Selecting Laser Sintering，SLS）[12-13]
4. 3D打印過程
4.1三維設計
三維打印的設計過程是：先通過計算機建模軟件建模，再將建成的三維模型“分區(qū)”成逐層的截面，即切片，從而指導打印機逐層打印。
設計軟件和打印機之間協(xié)作的標準文件格式是STL文件格式。一個STL文件使用三角面來近似模擬物體的表面。三角面越小其生成的表面分辨率越高。PLY是一種通過掃描產(chǎn)生的三維文件的掃描器，其生成的VRML或者WRL文件經(jīng)常被用作全彩打印的輸入文件。
4.2切片處理
打印機通過讀取文件中的橫截面信息，用液體狀、粉狀或片狀的材料將這些截面逐層地打印出來，再將各層截面以各種方式粘合起來從而制造出一個實體。這種技術的特點在于其幾乎可以造出任何形狀的物品。
打印機打出的截面的厚度（即Z方向）以及平面方向即X-Y方向的分辨率是以dpi（像素每英寸）或者微米來計算的。一般的厚度為100微米，即0.1毫米，也有部分打印機如ObjetConnex 系列還有三維 Systems' ProJet 系列可以打印出16微米薄的一層。而平面方向則可以打印出跟激光打印機相近的分辨率。打印出來的“墨水滴”的直徑通常為50到100個微米。 用傳統(tǒng)方法制造出一個模型通常需要數(shù)小時到數(shù)天，根據(jù)模型的尺寸以及復雜程度而定。而用三維打印的技術則可以將時間縮短為數(shù)個小時，當然其是由打印機的性能以及模型的尺寸和復雜程度而定的。
傳統(tǒng)的制造技術如注塑法可以以較低的成本大量制造聚合物產(chǎn)品，而三維打印技術則可以以更快，更有彈性以及更低成本的辦法生產(chǎn)數(shù)量相對較少的產(chǎn)品。一個桌面尺寸的三維打印機就可以滿足設計者或概念開發(fā)小組制造模型的需要。
4.3完成打印
三維打印機的分辨率對大多數(shù)應用來說已經(jīng)足夠（在彎曲的表面可能會比較粗糙，像圖像上的鋸齒一樣），要獲得更高分辨率的物品可以通過如下方法：先用當前的三維打印機打出稍大一點的物體，再稍微經(jīng)過表面打磨即可得到表面光滑的“高分辨率”物品。
有些技術可以同時使用多種材料進行打印。有些技術在打印的過程中還會用到支撐物，比如在打印出一些有倒掛狀的物體時就需要用到一些易于除去的東西（如可溶的東西）作為支撐物。
5. 3D打印限制因素
5.1材料的限制
雖然高端工業(yè)印刷可以實現(xiàn)塑料、某些金屬或者陶瓷打印， 但無法實現(xiàn)打印的材料都是比較昂貴和稀缺的。另外，打印機也還沒有達到成熟的水平，無法支持日常生活中所接觸到的各種各樣的材料。
研究者們在多材料打印上已經(jīng)取得了一定的進展，但除非這些進展達到成熟并有效，否則材料依然會是3D打印的一大障礙。
5.2機器的限制
3D打印技術在重建物體的幾何形狀和機能上已經(jīng)獲得了一定的水平，幾乎任何靜態(tài)的形狀都可以被打印出來，但是那些運動的物體和它們的清晰度就難以實現(xiàn)了。這個困難對于制造商來說也許是可以解決的，但是3D打印技術想要進入普通家庭，每個人都能隨意打印想要的東西，那么機器的限制就必須得到解決才行。
5.3知識產(chǎn)權的憂慮
在過去的幾十年里，音樂、電影和電視產(chǎn)業(yè)中對知識產(chǎn)權的關注變得越來越多。3D打印技術也會涉及到這一問題，因為現(xiàn)實中的很多東西都會得到更加廣泛的傳播。人們可以隨意復制任何東西，并且數(shù)量不限。如何制定3D打印的法律法規(guī)用來保護知識產(chǎn)權，也是我們面臨的問題之一，否則就會出現(xiàn)泛濫的現(xiàn)象。
5.4道德的挑戰(zhàn)
道德是底線。什么樣的東西會違反道德規(guī)律是很難界定的，如果有人打印出生物器官和活體組織，在不久的將來會遇到極大的道德挑戰(zhàn)。
5.5花費的承擔
3D打印技術需要承擔的花費是高昂的。第一臺3D打印機的售價為1萬5。如果想要普及到大眾，降價是必須的，但又會與成本形成沖突。
每一種新技術誕生初期都會面臨著這些類似的障礙，但相信找到合理的解決方案3D打印技術的發(fā)展將會更加迅速，就如同任何渲染軟件一樣，不斷地更新才能達到最終的完善。
6. 3D打印社會評價
3D打印技術是無法應用于大量生產(chǎn)，所以有些專家鼓吹3D打印是第三次工業(yè)革命，這個說法只是個噱頭。富士康為蘋果代工生產(chǎn)iPhone已經(jīng)多年。郭臺銘以3D打印制造的手機為例，說明3D打印的產(chǎn)品只能看不能用，因為這些產(chǎn)品上不能加上電子元器件，無法為電子產(chǎn)品量產(chǎn)。3D打印即使不生產(chǎn)電子產(chǎn)品，但受材料的限制，可以生產(chǎn)的其他產(chǎn)品也很少，“即使生產(chǎn)出來的產(chǎn)品，也無法量產(chǎn)，而且一摔就碎。
“3D打印的確更適合一些小規(guī)模制造，尤其是高端的定制化產(chǎn)品，比如汽車零部件制造。雖然主要材料還是塑料，但未來金屬材料肯定會被運用到3D打印中來，”克倫普說，3D打印技術先后進入了牙醫(yī)、珠寶、醫(yī)療行業(yè)，未來可應用的范圍會越來越廣。2014年11月末，3D打印技術被《時代》周刊為2014年25項年度最佳發(fā)明。對消費者和企業(yè)而言，這是個福音。僅在過去一年中，中學生們3D打印了用于物理課實驗的火車車廂，科學家們3D打印了人類器官組織，通用電氣公司則使用3D打印技術改進了其噴氣引擎的效率。美國三維系統(tǒng)公司的3D打印機能打印糖果和樂器等，該公司首席執(zhí)行官阿維·賴興塔爾說:“這的確是一種巧奪天工的技術。”
7. 3D打印應用領域
7.1海軍艦艇
2014年7月1日，美國海軍試驗了利用3D打印等先進制造技術快速制造艦艇零件，希望借此提升執(zhí)行任務速度并降低成本。
2014年6月24日至6月26日，美海軍在作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)活動中舉辦了第一屆制匯節(jié)，開展了一系列“打印艦艇”研討會，并在此期間向水手及其他相關人員介紹了3D打印及增材制造技術。
美國海軍致力于未來在這方面培訓水手。采用3D打印及其他先進制造方法，能夠顯著提升執(zhí)行任務速度及預備狀態(tài)，降低成本，避免從世界各地采購艦船配件。
美國海軍作戰(zhàn)艦隊后勤科副科長Phil Cullom表示，考慮到成本及海軍后勤及供應鏈現(xiàn)存的漏洞，以及面臨的資源約束，先進制造與3D打印的應用越來越廣，他們設想了一個由技術嫻熟的水手支持的先進制造商的全球網(wǎng)絡，找出問題并制造產(chǎn)品.
7.2航天科技
2014年9月底，NASA預計將完成首臺成像望遠鏡，所有元件基本全部通過3D打印技術制造。NASA也因此成為首家嘗試使用3D打印技術制造整臺儀器的單位。
這款太空望遠鏡功能齊全，其50.8毫米的攝像頭使其能夠放進立方體衛(wèi)星（CubeSat，一款微型衛(wèi)星）當中。據(jù)了解，這款太空望遠鏡的外管、外擋板及光學鏡架全部作為單獨的結構直接打印而成，只有鏡面和鏡頭尚未實現(xiàn)。該儀器將于2015年開展震動和熱真空測試。
這款長50.8毫米的望遠鏡將全部由鋁和鈦制成，而且只需通過3D打印技術制造4個零件即可，相比而言，傳統(tǒng)制造方法所需的零件數(shù)是3D打印的5-10倍。此外，在3D打印的望遠鏡中，可將用來減少望遠鏡中雜散光的儀器擋板做成帶有角度的樣式，這是傳統(tǒng)制作方法在一個零件中所無法實現(xiàn)的。
2014年8月31日，美國宇航局的工程師們剛剛完成了3D打印火箭噴射器的測試，本項研究在于提高火箭發(fā)動機某個組件的性能，由于噴射器內液態(tài)氧和氣態(tài)氫一起混合反應，這里的燃燒溫度可達到6000華氏度，大約為3315攝氏度，可產(chǎn)生2萬磅的推力，約為9噸左右，驗證了3D打印技術在火箭發(fā)動機制造上的可行性。本項測試工作位于阿拉巴馬亨茨維爾的美國宇航局馬歇爾太空飛行中心，這里擁有較為完善的火箭發(fā)動機測試條件，工程師可驗證3D打印部件在點火環(huán)境中的性能。
制造火箭發(fā)動機的噴射器需要精度較高的加工技術，如果使用3D打印技術，就可以降低制造上的復雜程度，在計算機中建立噴射器的三維圖像，打印的材料為金屬粉末和激光，在較高的溫度下，金屬粉末可被重新塑造成我們需要的樣子?；鸺l(fā)動機中的噴射器內有數(shù)十個噴射元件，要建造大小相似的元件需要一定的加工精度，該技術測試成功后將用于制造RS-25發(fā)動機，其作為美國宇航局未來太空發(fā)射系統(tǒng)的主要動力，該火箭可運載宇航員超越近地軌道，進入更遙遠的深空。馬歇爾中心的工程部主任克里斯認為3D打印技術在火箭發(fā)動機噴油器上應用只是第一步，我們的目的在于測試3D打印部件如何能徹底改變火箭的設計與制造，并提高系統(tǒng)的性能，更重要的是可以節(jié)省時間和成本，不太容易出現(xiàn)故障。本次測試中，兩具火箭噴射器進行了點火，每次5秒，設計人員創(chuàng)建的復雜幾何流體模型允許氧氣和氫氣充分混合，壓力為每平方英寸1400磅。
2014年10月11日，英國一個發(fā)燒友團隊用3D打印技術制出了一枚火箭，他們還準備讓這個世界上第一個打印出來的火箭升空。該團隊于當?shù)貢r間在倫敦的辦公室向媒體介紹這個世界第一架用3D打印技術制造出的火箭。團隊隊長海恩斯說，有了3D打印技術，要制造出高度復雜的形狀并不困難。就算要修改設計原型，只要在計算機輔助設計的軟件上做出修改，打印機將會做出相對的調整。這比之前的傳統(tǒng)制造方式方便許多。既然美國宇航局已經(jīng)在使用3D打印技術制造火箭的零件，3D打印技術的前景是十分光明的。
據(jù)介紹，這個名為“低軌道氦輔助導航”的工程項目由一家德國數(shù)據(jù)分析公司贊助。打印出的這枚火箭重3公斤，高度相當于一般成年人身高，是該團隊用4年時間、花了6000英鎊制造出來的。等一筆1.5萬英鎊的資助確定之后，他們將于今年底在新墨西哥州的美國航天港發(fā)射該火箭。一個裝滿氦的巨型氣球將把火箭提升到20000米高空，裝置在火箭里的全球定位系統(tǒng)將啟動火箭引擎，火箭噴射速度將達到每小時1610公里。之后，火箭上的自動駕駛系統(tǒng)將引導火箭回返地球，而里頭的攝像機將把整個過程拍攝下來。
美國國家航空航天局（NASA）官網(wǎng)2015年4月21日報道，NASA工程人員正通過利用增材制造技術制造首個全尺寸銅合金火箭發(fā)動機零件以節(jié)約成本，NASA空間技術任務部負責人表示，這是航空航天領域3D打印技術應用的新里程碑。
2015年6月22日報道，國營企業(yè)俄羅斯技術集團公司以3D打印技術制造出一架無人機樣機，重3.8公斤，翼展2.4米，飛行時速可達90至100公里，續(xù)航能力1至1.5小時。
公司發(fā)言人弗拉基米爾·庫塔霍夫介紹，公司用兩個半月實現(xiàn)了從概念到原型機的飛躍，實際生產(chǎn)耗時僅為31小時，制造成本不到20萬盧布(約合3700美元)。
2016年4月19日，中科院重慶綠色智能技術研究院3D打印技術研究中心
對外宣布，經(jīng)過該院和中科院空間應用中心兩年多的努力，并在法國波爾多完成拋物線失重飛行試驗，國內首臺空間在軌3D打印機宣告研制成功。這臺3D打印機可打印最大零部件尺寸達200×130mm，它可以幫助宇航員在失重環(huán)境下自制所需的零件，大幅提高空間站實驗的靈活性，減少空間站備品備件的種類與數(shù)量和運營成本，降低空間站對地面補給的依賴性。
7.3醫(yī)學領域
1) 3D打印肝臟模型
日本筑波大學和大日本印刷公司組成的科研團隊2015年7月8日宣布，已研發(fā)出用3D打印機低價制作可以看清血管等內部結構的肝臟立體模型的方法。據(jù)稱，該方法如果投入應用就可以為每位患者制作模型，有助于術前確認手術順序以及向患者說明治療方法。這種模型是根據(jù)CT等醫(yī)療檢查獲得患者數(shù)據(jù)用3D打印機制作的。模型按照表面外側線條呈現(xiàn)肝臟整體形狀，詳細地再現(xiàn)其內部的血管和腫瘤。由于肝臟模型內部基本是空洞，重要血管等的位置一目了然。據(jù)稱，制作模型需要少量價格不菲的樹脂材料，使原本約30萬至40萬日元(約合人民幣1.5萬至2萬元)的制作費降到原先的三分之一以下。
利用3D打印技術制作的內臟器官模型主要用于研究，由于價格高昂，在臨床上沒有得到普及?？蒲袌F隊表示，他們一方面爭取到2016年度實現(xiàn)肝臟模型的實際應用，另一方面將推進對胰臟等器官模型制作技術的研發(fā)。
2) 3D打印頭蓋骨
2014年8月28日，46歲的周至農(nóng)民胡師傅在自家蓋房子時，從3層樓墜落后砸到一堆木頭上，左腦蓋被撞碎，在當?shù)蒯t(yī)院手術后，胡師傅雖然性命無損，但左腦蓋凹陷，在別人眼里成了個“半頭人”。
除了面容異于常人，事故還傷了胡師傅的視力和語言功能。醫(yī)生為幫其恢復形象，采用3D打印技術輔助設計缺損顱骨外形，設計了鈦金屬網(wǎng)重建缺損顱眶骨，制作出缺損的左“腦蓋”，最終實現(xiàn)左右對稱。
醫(yī)生稱手術約需5至10小時，除了用鈦網(wǎng)支撐起左邊腦蓋外，還需要從腿部取肌肉進行填補。手術后，胡師傅的容貌將恢復，至于語言功能還得術后看恢復情況。
3) 3D打印脊椎植入人體
2014年8月，北京大學研究團隊成功地為一名12歲男孩植入了3D打印脊椎，這屬全球首例。據(jù)了解，這位小男孩的脊椎在一次足球受傷之后長出了一顆惡性腫瘤，醫(yī)生不得不選擇移除掉腫瘤所在的脊椎。不過，這次的手術比較特殊的是，醫(yī)生并未采用傳統(tǒng)的脊椎移植手術，而是嘗試先進的3D打印技術。
研究人員表示，這種植入物可以跟現(xiàn)有骨骼非常好地結合起來，而且還能縮短病人的康復時間。由于植入的3D脊椎可以很好地跟周圍的骨骼結合在一起，所以它并不需要太多的“錨定”。此外，研究人員還在上面設立了微孔洞，它能幫助骨骼在合金之間生長，換言之，植入進去的3D打印脊椎將跟原脊柱牢牢地生長在一起，這也意味著未來不會發(fā)生松動的情況。
4) 3D打印手掌治療殘疾
2014年10月，醫(yī)生和科學家們使用3D打印技術為英國蘇格蘭一名5歲女童裝上手掌。
這名女童名為海莉·弗雷澤，出生時左臂就有殘疾，沒有手掌，只有手腕。在醫(yī)生和科學家的合作下，為她設計了專用假肢并成功安裝。
5) 3D打印心臟救活2周大先心病嬰兒
2014年10月13日，紐約長老會醫(yī)院的埃米爾·巴查博士(Dr.Emile Bacha)醫(yī)生就講述了他使用3D打印的心臟救活一名2周大嬰兒的故事。這名嬰兒患有先天性心臟缺陷，它會在心臟內部制造“大量的洞”。在過去，這種類型的手術需要停掉心臟，將其打開并進行觀察，然后在很短的時間內來決定接下來應該做什么。
但有了3D打印技術之后，巴查醫(yī)生就可以在手術之前制作出心臟的模型，從而使他的團隊可以對其進行檢查，然后決定在手術當中到底應該做什么。這名嬰兒原本需要進行3-4次手術，而現(xiàn)在一次就夠了，這名原本被認為壽命有限的嬰兒可以過上正常的生活。
巴查醫(yī)生說，他使用了嬰兒的MRI數(shù)據(jù)和3D打印技術制作了這個心臟模型。整個制作過程共花費了數(shù)千美元，不過他預計制作價格會在未來降低。
3D打印技術能夠讓醫(yī)生提前練習，從而減少病人在手術臺上的時間。3D模型有助于減少手術步驟，使手術變得更為安全。
2015年1月，在邁阿密兒童醫(yī)院，有一位患有“完全型肺靜脈畸形引流(TAPVC)”的4歲女孩Adanelie Gonzalez，由于疾病她的呼吸困難免疫系統(tǒng)薄弱，如果不實施矯正手術僅能存活數(shù)周甚至數(shù)日。
心血管外科醫(yī)生借助3D心臟模型的幫助，通過對小女孩心臟的完全復制3D模型，成功地制定出了一個復雜的矯正手術方案。最終根據(jù)方案，成功地為小女孩實施了永久手術，現(xiàn)在小女孩的血液恢復正常流動，身體在治療中逐漸恢復正常。
6) 3D打印制藥
2015年8月5日，首款由Aprecia制藥公司采用3D打印技術制備的SPRITAM（左乙拉西坦，levetiracetam）速溶片得到美國食品藥品監(jiān)督管理局（FDA）上市批準，并將于2016年正式售賣。這意味著3D打印技術繼打印人體器官后進一步向制藥領域邁進，對未來實現(xiàn)精準性制藥、針對性制藥有重大的意義。該款獲批上市的“左乙拉西坦速溶片”采用了Aprecia公司自主知識產(chǎn)權的ZipDose3D打印技術。
通過3D打印制藥生產(chǎn)出來的藥片內部具有豐富的孔洞，具有極高的內表面積，故能在短時間內迅速被少量的水融化。這樣的特性給某些具有吞咽性障礙的患者帶來了福音。
這種設想主要針對病人對藥品數(shù)量的需求問題，可以有效地減少由于藥品庫存而引發(fā)的一系列藥品發(fā)潮變質、過期等問題。事實上，3D打印制藥最重要的突破是它能進一步實現(xiàn)為病人量身定做藥品的夢想。
7) 3D打印胸腔
最近科學家們?yōu)閭鹘y(tǒng)的3D打印身體部件增添了一種鈦制的胸骨和胸腔—3D打印胸腔。
這些3D打印部件的幸運接受者是一位54歲的西班牙人，他患有一種胸壁肉瘤，這種腫瘤形成于骨骼、軟組織和軟骨當中。醫(yī)生不得不切除病人的胸骨和部分肋骨，以此阻止癌細胞擴散。
這些切除的部位需要找到替代品，在正常情況下所使用的金屬盤會隨著時間變得不牢固，并容易引發(fā)并發(fā)癥。澳大利亞的CSIRO公司創(chuàng)造了一種鈦制的胸骨和肋骨，與患者的幾何學結構完全吻合。
CSIRO公司根據(jù)病人的CT掃描設計并制造所需的身體部件。工作人員會借助CAD軟件設計身體部分，輸入到3D打印機中。手術完成兩周后，病人就被允許離開醫(yī)院了，而且一切狀況良好。
8) 3D血管打印機
2015年10月，我國863計劃3D打印血管項目取得重大突破，世界首創(chuàng)的3D生物血管打印機由四川藍光英諾生物科技股份有限公司成功研制問世。
該款血管打印機性能先進，僅僅2分鐘便打出10厘米長的血管。不同于市面上現(xiàn)有的3D生物打印機，3D生物血管打印機可以打印出血管獨有的中空結構、多層不同種類細胞，這是世界首創(chuàng)。
7.3房屋建筑
2014年8月，10幢3D打印建筑在上海張江高新青浦園區(qū)內交付使用，作為當?shù)貏舆w工程的辦公用房。這些“打印”的建筑墻體是用建筑垃圾制成的特殊“油墨”，按照電腦設計的圖紙和方案，經(jīng)一臺大型3D打印機層層疊加噴繪而成，10幢小屋的建筑過程僅花費24小時。
2014年9月5日，世界各地的建筑師們正在為打造全球首款3D打印房屋而競賽。3D打印房屋在住房容納能力和房屋定制方面具有意義深遠的突破。在荷蘭首都阿姆斯特丹，一個建筑師團隊已經(jīng)開始制造全球首棟3D打印房屋，而且采用的建筑材料是可再生的生物基材料。這棟建筑名為“運河住宅（Canal House）”，由13間房屋組成。這個項目位于阿姆斯特丹北部運河的一塊空地上，有望3年內完工。
在建中的“運河住宅”已經(jīng)成了公共博物館，美國總統(tǒng)奧巴馬曾經(jīng)到那里參觀。荷蘭DUS建筑師漢斯·韋爾默朗（Hans Vermeulen）在接受BI采訪時表示，他們的主要目標是“能夠提供定制的房屋。”
2014年1月，數(shù)幢使用3D打印技術建造的建筑亮相蘇州工業(yè)園區(qū)。這批建筑包括一棟面積1100平方米的別墅和一棟6層居民樓。這些建筑的墻體由大型3D打印機層層疊加噴繪而成，而打印使用的“油墨”則由建筑垃圾制成。
2015年7月17日上午，由3D打印的模塊新材料別墅現(xiàn)身西安，
建造方在三個小時完成了別墅的搭建。據(jù)建造方介紹，這座三個小時建成的精裝別墅，只要擺上家具就能拎包入住。
7.4汽車行業(yè)
2014年10 月10日，世界首款3D打印汽車終成現(xiàn)實，這輛由“本地汽車”公司打造的3D打印汽車只有兩個座位，名字叫“斯特拉迪”，它的制作周期為44個小時，并且最高時速可以達到80公里每小時。“斯特拉迪”全身是碳纖維及塑料，利用“3D打印技術”制造而成。據(jù)悉，全車只使用了40個零件，且依靠電動能源，充一次電花費3.5小時，可以行駛大約100公里
7.5電子行業(yè)
2014年11月10日，全世界首款3D打印的筆記本電腦已開始預售了，它允許任何人在自己的客廳里打印自己的設備，價格僅為傳統(tǒng)產(chǎn)品的一半。
這款筆記本電腦名為Pi-Top，將會到2015年五月才會正式推出。但是，通過口耳相傳，它現(xiàn)在已在兩周內累計獲得了7.6萬英鎊的預訂單。
7.6服裝服飾
許多女人深知，遇到一件很合身的衣服是很不容易的事，用3D打印機制作的衣服，可謂是解決女人們挑選服裝時遇到困境的萬能鑰匙。一個設計工作室已經(jīng)成功使用3D打印技術制作出服裝，使用此技術制作出的服裝不但外觀新穎，而且舒適合體。
這件裙子價格為1.9萬人民幣，制作過程中使用了2，279個印刷板塊，由3316條鏈子連接。這種被稱作“4D裙”的服裝，就像編織的衣服一樣，很容易就可以從壓縮的狀態(tài)中舒展開來。創(chuàng)始人之一，并擔任創(chuàng)意總監(jiān)的杰西卡回憶說這件衣服花費了大約48個小時來印制。這家位于美國馬薩諸塞州的公司還編寫了一個適用于智能手機和平板電腦的應用程序，這有助于用戶調整自己的衣服。使用這個應用程序，可以改變衣服的風格和舒適性。
7.7無影高跟鞋
2015年8月27日，深圳美女創(chuàng)客SexyCyborg發(fā)明了“無影高跟鞋”。它里面是空的，可以裝進去一套安全滲透測試工具包。“無影高跟鞋”足以令一些美女級黑客輕松攻破某些企業(yè)或政府機構的防御，獲取到有價值的重要信息。每只鞋里面都有一個抽屜，使用者不用脫鞋就能把它拿下來。然后再把一套滲透測試套件裝進去，其中的部件都是黑客用的裝備。
7.8美容護膚
3D打印技術未來也可能會幫助愛美人士進行整容，說不定未來最有效果的青春痘的治療方法就是通過3D打印技術來實現(xiàn)呢！不僅青春痘,包括祛斑、美白等領域都有希望使用到3D打印技術的！
7.9音樂行業(yè)
為了探索3D打印機更多的應用，Rickard Dahlstrand使用Lulzbot 3D打印機創(chuàng)造出獨特的藝術。在2013斯德哥爾摩藝術黑客節(jié)上，Lulzbot 3D打印機不僅為參加的藝術家和黑客們打印出藝術節(jié)的LOGO，而且作為一個表演項目，它還一邊播放古典音樂一邊相應地打印出可視化的音樂作品。Lulzbot 3D打印機打印可視化音樂的原理是：該步進電機的運動進行控制可以以不同的速度運行，聲音的音調決定速度，從而音樂控制了打印過程。三臺電機分別代表一個音軌，它們使用獨特的模式運動。兩個馬達控制Z軸移動。7.10文物行業(yè)
美國德雷塞爾大學的研究人員通過對化石進行3D掃描，利用3D打印技術做出了適合研究的3D模型，不但保留了原化石所有的外在特征，同時還做了比例縮減，更適合研究。
博物館里常常會用很多復雜的替代品來保護原始作品不受環(huán)境或意外事件的傷害，同時復制品也能將藝術或文物的影響傳遞給更多更遠的人。史密森尼博物館就因為原始的托馬斯·杰弗遜像要放在弗吉尼亞州展覽，所以博物館用了一個巨大的3D打印替代品放在了原來雕塑的位置。
7.11制造業(yè)
制造業(yè)也需要很多3D打印產(chǎn)品，因為3D打印無論是在成本、速度和精確度上都要比傳統(tǒng)制造好很多。而3D打印技術本身非常適合大規(guī)模生產(chǎn)，所以制造業(yè)利用3D技術能帶來很多好處，甚至連質量控制都不再是個問題。
比如微軟的3D模型打印車間，在產(chǎn)品設計出來之后，通過3D打印機打印出來模型，能夠讓設計制造部門更好的改良產(chǎn)品，打造出更出色的產(chǎn)品。汽車行業(yè)在進行安全性測試等工作時，會將一些非關鍵部件用3D打印的產(chǎn)品替代，在追求效率的同時降低成本。
7.12食品產(chǎn)業(yè)
2013年5月22日，NASA已選中總部位于得克薩斯州的系統(tǒng)和材料研究公司，向其投資12.5億美元，研發(fā)能為宇航員制造“營養(yǎng)可口”食品的3D打印機。
3D食物打印機的概念設計方案中，打印機的“墨盒”——也就是裝載食物的部分使用壽命長達30年。這款產(chǎn)品的實驗版本已經(jīng)可以成功“打印”巧克力，而比薩餅將是它未來幾周內的下一個目標。據(jù)透露，食物打印機制造比薩餅的步驟如下：首先，打印一層面餅，并在打印的同時烤好；然后機器會將使用裝載番茄的“墨盒”和水、油混合，打印出番茄醬。最后將醬料和奶油打印在比薩餅的表面。一位名叫Luiza Silva的學生就設計了一個3D概念打印機Atomium，它能夠打印分子級的材料，幾乎能夠打印各種形狀。如果這個概念得以實現(xiàn)，它將會改變我們與食物間的關系。Atomium的工作原理是這樣的：用戶事先注冊基本信息，比如醫(yī)療數(shù)據(jù)（對什么過敏等）和飲食偏好等。然后，用戶可以簡單勾畫出他們喜歡的形狀類型，Atomium就會分析這些指令并創(chuàng)造出相應的食物。西班牙巴塞羅那的自然機器公司向市場推出首款3D食物打印機Foodini，像是將食物打印出來一樣制作出甜品、漢堡、面包、巧克力或意大利面。自然機器公司對于這款特殊“打印機”的銷售前景十分樂觀。
8. 3D打印重要事件2013年9至12月，日本橫濱某大學職員居村佳知(28歲)用家里的電腦和3D打印機制作出樹脂材料的槍支部件，并組裝成兩把手槍。
2013年11月，涉案男子居村佳知在社交網(wǎng)絡上稱“雖然已經(jīng)依照《槍刀法》進行了改造，但仍有被警察搜查的風險，可這是有意義的行為”、“我要進行日本第一把6連發(fā)3D打印左輪手槍的試射”，暗示將公布試射視頻。居村隨后在視頻網(wǎng)站上傳了自制左輪手槍的射擊視頻。神奈川警方2014年掌握這些線索后，隨即對其展開了調查。
2014年4月居村佳知在家中持有這些槍支。
2014年10月20日，日本橫濱地方法院對前大學職員居村佳知(28歲)被控違反《槍刀法》和《武器等制造法》用3D打印機自制手槍案做出判決，判處被告有期徒刑兩年。檢方求刑3年零6個月。檢方在總結陳詞中指出，被告在網(wǎng)上公開槍支制造方法和3D數(shù)據(jù)，濫用3D打印機可能會從根本上顛覆通過槍支管制維護的社會治安，“刑事責任重大”。辯方則表示“被告并未意識到自己違法”，要求判處緩刑。
9. 3D打印發(fā)展方向
9.1標準和標準的制定機構
當一間實驗室作出了圖紙，需要拿出來共享時，會發(fā)現(xiàn)有太多的格式和標準了，因此，3D 打印原型機這個領域看起來像是野蠻生長，毫無標準。
9.2開源的設計、配置和軟件
當有了統(tǒng)一的標準后，3D 打印行業(yè)將會迎來開源?，F(xiàn)在，太多的團隊注重提高自己的3D 打印水平，在自我的閉環(huán)中發(fā)展。實際上，行業(yè)需要設備和軟件的開源，在統(tǒng)一的標準下產(chǎn)生更多有用、高效、開放的創(chuàng)新。
9.3原型機實驗室
原型機打印并不受到重視，所以現(xiàn)在很多醫(yī)療器械商都是在一個臟亂、布滿灰塵的地方放置打印設備。其實，現(xiàn)在已經(jīng)有商業(yè)化運營的3D 打印實驗室，來幫助這些企業(yè)打印出質量更高的原型機。
10. 3D打印機的功能
10.1速度快，時間短，質量高
10.2成本低省錢省力省料更快更環(huán)保
10.3外形美更美觀更環(huán)保
10.4太空夢就地取材批量打印
10.5不同的顏色和硬、軟、不透明或透明塑料一次將原型完整的打印。
10.6支持任何顏色、透明度和硬度。此外顏色紋理可以通過從CAD工具導入VRML文件實現(xiàn)充分完整地加載。
10.7能夠制作生產(chǎn)工具、模具、教學、醫(yī)學、等等用具及其他模型，真正將3D打印的多功能應用推向新的高度。
11. 3D打印操作流程
三維打印通常是采用數(shù)字技術材料打印機來實現(xiàn)的，使用3D打印機的流程是：
a. 輕點電腦屏幕上的“打印”按鈕，一份數(shù)字文件便被傳送到一臺噴墨打印機上，它將一層墨水噴到紙的表面以形成一副二維圖像。
b. 而在3D打印時，軟件通過電腦輔助設計技術（CAD）完成一系列數(shù)字切片，并將這些切片的信息傳送到3D打印機上，后者會將連續(xù)的薄型層面堆疊起來，直到一個固態(tài)物體成型。
12. 3D打印的主要特點
12.1 3D打印帶來了世界性制造業(yè)革命，以前是部件設計完全依賴于生產(chǎn)工藝能否實現(xiàn)，而12.2 3D打印機的出現(xiàn)，將會顛覆這一生產(chǎn)思路，這使得企業(yè)在生產(chǎn)部件的時候不再考慮生產(chǎn)工藝問題，任何復雜形狀的設計均可以通過3D打印機來實現(xiàn)。
12.3 3D打印無需機械加工或模具，就能直接從計算機圖形數(shù)據(jù)中生成任何形狀的物體， 從而極大地縮短了產(chǎn)品的生產(chǎn)周期，提高了生產(chǎn)率。盡管仍有待完善，但3D打印技術市場潛力巨大，勢必成為未來制造業(yè)的眾多突破技術之一。
12.4 3D打印使得人們可以在一些電子產(chǎn)品商店購買到這類打印機，工廠也在進行直接銷售。科學家們表示，三維打印機的使用范圍還很有限，不過在未來的某一天人們一定可以通過3D打印機打印出更實用的物品。
12.5 3D打印技術對美國太空總署的太空探索任務來說至關重要，國際空間站現(xiàn)有的三成以上的備用部件都可由這臺3D打印機制造。這臺設備將使用聚合物和其他材料，利用擠壓增量制造技術逐層制造物品。3D打印實驗是美國太空總署未來重點研究項目之一，3D打印零部件和工具將增強太空任務的可靠性和安全性，同時由于不必從地球運輸，可降低太空任務成本。
13. 3D打印故障排除
13.1翹邊
首先調節(jié)平臺下旋鈕使平臺降至最低 然后打印機選擇設置中的平臺校準；然后在每次噴頭下降到校準點時 調節(jié)對應平臺角的旋鈕使平臺剛好與噴頭接觸；照此方法將四個平臺角校準一遍 然后進行第二次校準 這次不需要降低平臺只需要對噴頭和平臺間的距離進行微調使之完美貼合（如果剛剛好就不要調節(jié)）然后確認機器重啟大功告成；
13.2噴頭堵塞
通過操作軟件把噴頭關閉，再移開噴頭離開打印中的模型；
把原料從噴頭上扒開，防止進一步堵塞；
把噴嘴殘留的塑料清走；
開啟噴頭工作，等噴頭里面的塑料融化后會自動噴出；
從新把塑料耗材插上噴頭；
3D打印機擱置時
① 平臺清理
找一塊不掉毛的絨布，在上面加上一點點外用酒精或者一些丙酮指甲油清洗劑，輕輕的擦拭，就可將平臺清理干凈了。
② 噴嘴內殘料清理
先預熱噴頭到220℃左右，然后用鑷子慢慢將里面的廢絲拔出來，或者拆下噴嘴進行徹底清理。
③ 其他清理
將3D打印機機箱下面的垃圾收拾干凈，給缺油的部件做好潤滑，用干凈的布將電機、絲桿等組件上面的油污擦拭干凈。
做好以上幾點清理后，將機器遮蓋好后便可長期存放。設備日常使用過程中，養(yǎng)成良好的保養(yǎng)習慣可延長它的使用時間。
14. 3D打印發(fā)展現(xiàn)狀
14.1價格因素
大多數(shù)桌面級3D打印機的售價在2萬元人民幣左右，一些國內研發(fā)的產(chǎn)品價格2000~20000元。但是據(jù)3D打印機代理商透露，國產(chǎn)的3D打印機雖然價格低，但質量很難保障。對于桌面級3D打印機來說，由于僅能打印塑料產(chǎn)品，因此使用范圍非常有限，而且對于家庭用戶來說，3D打印機的使用成本仍然很高。因為在打印一個物品之前，人們必須會懂得3建模，然后將數(shù)據(jù)轉換成3D打印機能夠讀取的格式，最后再進行打印。
14.2原材料
3D打印不是一項高深艱難的技術。它與普通打印的區(qū)別就在于打印材料。以色列的Object是掌握最多打印材料的公司。它已經(jīng)可以使用14種基本材料并在此基礎上混搭出107種材料，兩種材料的混搭使用、上色也已經(jīng)是現(xiàn)實。但是，這些材料種類與人們生活的大千世界里的材料相比，還相差甚遠。不僅如此，這些材料的價格便宜的幾百元一公斤，最貴的要四萬元左右。
14.3風險成本
如同核反應既能發(fā)電，又能破壞一樣。3D打印技術在初期就讓人們看到了一系列隱憂，而未來的發(fā)展也會令不少人擔心。如果什么都能徹底復制，想到什么就能制造出什么，聽上去很美的同時，也著實讓人恐懼。
14.4 3D打印悖論
3d打印是一層層來制作物品，如果想把物品制作的更精細，則需要每層厚度減??；如果想提高打印速度，則需要增加層厚，而這勢必影響產(chǎn)品的精度質量。若生產(chǎn)同樣精度的產(chǎn)品，同傳統(tǒng)的大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)相比，沒有成本上的優(yōu)勢，尤其是考慮到時間成本，規(guī)模成本之后。
14.5行業(yè)標準
21世紀3D打印機生產(chǎn)商是百花齊放。 3D打印機缺乏標準，同一個3D模型給不同的打印機打印，所得到的結果是大不相同的。此外，打印原材料也缺乏標準，2012-2013年3D打印機廠商都想讓消費者買自己提供的打印原料，這樣他們能獲取穩(wěn)定的收入。這樣做雖然可以理解，畢竟普通打印機也走這一模式，但3d打印機生產(chǎn)商所用的原料一致性太差，從形式到內容千差萬別，這讓材料生產(chǎn)商很難進入，研發(fā)成本和供貨風險都很大，難以形成產(chǎn)業(yè)鏈。
14.6工序問題
很多人可能以為3D打印就是電腦上設計一個模型，不管多復雜的內面，結構，摁一下按鈕，3D打印機就能打印一個成品。這個印象其實不正確。真正設計一個模型，特別是一個復雜的模型，需要大量的工程，結構方面的知識，需要精細的技巧，并根據(jù)具體情況進行調整。用塑料熔融打印來舉例，如果在一個復雜部件內部沒有設計合理的支撐，打印的結果很可能是會變形的。后期的工序也通常避免不了。媒體將3D打印描述成打印完畢就能直接使用的神器?？墒聦嵣现谱魍瓿珊筮€需要一些后續(xù)工藝：或打磨，或燒結，或組裝，或切割，這些過程通常需要大量的手工工作。
14.7健康危害
3D打印技術日漸普及，應用于醫(yī)學、建筑和軍事等范疇，甚至開始家用化。但該技術在逐漸被廣泛應用的同時，危害也日趨暴露出來。家用3D打印機在室內運作時，會釋放大量有毒超微細粒子（UFP），有害程度相當于吸食香煙，影響人體健康。市面上的3D打印機首先將塑料加熱，然后通過噴嘴噴出，造出設計模型。這過程類似工業(yè)生產(chǎn)，會釋出有毒物質，但一般家用者不會使用防護裝備。微粒會在空中飄浮，容易被人吸入肺部甚至腦部，過度積聚可能會引發(fā)肺病、血液及神經(jīng)系統(tǒng)疾病，甚至導致死亡。研究員測試五款市面熱銷的3D打印機，發(fā)現(xiàn)它們釋放的超微細粒子數(shù)量驚人。例如，以PLA聚合物作低溫打印，最低每分鐘釋放二百億微粒;在高溫下以其他物料打印，每分鐘釋放的微粒更可多達二千億粒。這些3D打印機的微粒釋放量，有如在室內開火爐、燒香味蠟燭或燃燒香煙。
14.8缺乏設計
都說3D打印能給人們巨大的生產(chǎn)自由度，能生產(chǎn)前所未有的東西。可直到2012年，這種“殺手”級別的產(chǎn)品還很少，幾乎沒有。做些小規(guī)模的飾品，藝術品是可以的，做逆向工程也可以的，但要談到大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)，3D打印還不能取代傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式。如果3D打印能生產(chǎn)別的工藝所不能生產(chǎn)的產(chǎn)品，而這種產(chǎn)品又能極大提高某些性能，或能極大改善生活的品質，這樣或許能更快的促進3d打印機的普及?？?012-2013年3D打印機這方面并不盡如人意。
15. 3D打印政策引領
2015年8月23日，中共中央政治局常委、國務院總理李克強主持國務院專題講座，討論加快發(fā)展先進制造與3D打印等問題。
