3D打印到底是什么？

  3D打印技术(3D printing)，即快速成形技术，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打印到底是什么？

  3D打印技术(3D printing)，即快速成形技术，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。早期常用在模具制造、工业设计等领域，被用于制造模型，现逐渐用于一些产品的直接制造。特别是一些特殊物品(比如人体的髋关节或牙齿，或钟表与飞机零部件等)。

  古代文物由于时间长久，战乱或各种原因，损坏原因众多，工匠们一直都是艰辛地对文物进行修补。故宫早就用3D打印机，用它来对损坏的文物进行修补，复原了大量已被损坏的文物。3D打印机还可快速地复制文物，便于文物的外出展览使用。电影《十二生肖》里就展示了这种神奇的功能。

基本功能

  3D打印技术与3D电影一样，早在上世纪90年代中期就有，首先是利用光固化和纸层叠等技术的快速成型装置。它与普通打印机工作原理基本相同，打印机内装有液体或粉末等“印材料”，与电脑连接后，通过电脑控制把“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。发展到今天，它已经是无所不能做的神奇机器。

  在固体物件，或者创造一个物体的外形方面，该技术的使用范围无限广大，你可以想像任何产品结构并当即进行打印制造，生活中需要的东西你都可以尽情畅想，3D打印机马上就其变成实物。未来的玩具更具个性化，可以根据人们的喜好来设计各种玩具。自己是玩具的制造者，遍布在周边的各类设计公司，随时可以解决你的想法。小型玩具制造者也会随处可见。3D打印机的普及会解放中国大批生产力，提升中国企业的国际竞争力，它将广泛地出现在珠宝，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。总之，这种机器小物件可做，大到可以制造别墅。

工作原理

3D打印机的工作原理，首先它将每一层的打印过程分为两步，在需要成型的区域喷洒一层特殊胶水，胶水液滴本身很小，且不易扩散。然后是喷洒一层均匀的粉末，粉末遇到胶水会迅速固化黏结，而没有胶水的区域仍保持松散状态。这样在一层胶水一层粉末的交替重叠的作用下，实体模型将会被“打印”成型，打印完毕后只要扫除松散的粉末即可。而剩余粉末还可循环利用。

打印耗材由传统的墨水、纸张转变为胶水、粉末，当然胶水和粉末都是经过处理的特殊材料，不仅对固化反应速度有要求，对于模型强度以及“打印”分辨率都有直接影响。3D打印技术能够实现600dpi分辨率，每层厚度只有0.01毫米，即使模型表面有文字或图片也能够清晰打印。而且可以利用有色胶水实现彩色打印。

由于打印精度高，打印出的模型品质自然不错。除了可以表现出外形曲线上的设计，结构以及运动部件也不在话下。如果用来打印机械装配图，齿轮、轴承、拉杆等都可以正常活动，而腔体、沟槽等形态特征位置准确，甚至可以满足装配要求，打印出的实体还可通过打磨、钻孔、电镀等方式进一步加工。同时粉末材料不限于砂型材料，还有弹性伸缩、高性能复合、熔模铸造等其他材料可供选择。

技术优点

3D打印技术的魅力在于它不需要在工厂操作，桌面打印机可以打印出你需要的小物品，假设一个茶杯，在打印完成后，可以马上用来盛水。放在办公室一角使用的称为桌面机。而自行车车架、汽车方向盘甚至飞机零件等大件物品，则需要工业用打印机来完成。

它最突出的优点是无需机械加工或任何模具，就能直接从计算机图形数据中生成任何形状的零件，从而极大地缩短产品的研制周期，提高生产率和降低生产成本。与传统技术相比，3D打印技术还拥有如下优势：通过摒弃生产线而降低了成本;大幅减少了材料浪费;而且，它还可以制造出传统生产技术无法制造出的外形，让人们可以更有效地设计出飞机机翼或热交换器;另外，在具有良好设计概念和设计过程的情况下，还可以简化生产制造过程，快速有效又廉价地生产出单个物品。大多数金属和塑料零件为了生产而设计，这就意味着它们会非常笨重，并且含有与制造有关但与其功能无关的剩余物。3D打印技术中，生产出的零件更加精细轻盈。

校        对：龚纯

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