快速成形技术（3d打印技术）研究发展方向

快速成形技术是当今世界上飞速发展的先进制造技术之一。经过20多年的发展，快速成形技术已由它的技术热情期进入了早成熟期，并朝着快速制造(Rapid Manufacturing, RM)的方向发展。
(1) 快速成形仍保留制造概念模型的部分，并朝桌面化发展。随着快速成形技术的发展，一种适合办公室环境和桌面化的小型“三维打印机”日益受到用户和RP设备开发商的关注。其特点是：1) 价格便宜；2)
外观小巧美观；3) 成形空间较小；4) 有一定的造型精度。桌面化快速成形设备价格十分低廉。以色列的概念模型机在世界上领先。国内，清华大学激光快速成形中心也在开发“三维打印机”。
(2) 快速成形朝制造功能零件的方向发展。采用快速成形的原理直接制造功能零件，如牙矫器和助听器、组织工程支架、人工骨的细胞载体框架以及药物缓释系统、直接金属零件快速成形等，在很多领域有重要应用，因而受到广泛的关注，但目前这些内容仍处于研究与半商品化阶段。

从技术层面来讲，针对快速成形发展趋势的相应研究内容主要包括以下几个方面：
(1) 新的成形方法与成形工艺研究
在拓宽快速成形技术应用的基础上，探索新的成形方法与成形工艺。新的成形方法层出不穷，如三维微结构制造、生物活性组织的工程化制造、激光三维内割技术、直接金属零件快速制造等。关于RP微型制造的研究主要集中于：RP微成形机理与方法、RP系统的精度控制、激光光斑尺寸的控制以及材料的成形特性等方面。目前制作的微零件仅是概念模型，并不能称之为功能零件，更谈不上微机电系统(MEMS)。要达到MEMS还需克服很多问题，如：随着尺寸的减小，表面积与体积之比相对增大，表面力学、表面物理效应将起主导作用；微摩擦学、微热力学等方面的基础研究，及微系统的设计、制造、测试等。
(2) 新的成形能源研究
SLA、LOM、SLS等快速成形工艺多以激光作为能源，而激光系统(包括激光器、冷却器、电源和外光路)的价格及维护费用昂贵，致使快速成形加工成本较高，目前有许多RP研究集中于新型成形能源的开发。
(3) 集成化研究
制造科学、生物科学、信息科学、纳米科学和管理科学是21世纪的5个主流科学，制造科学与其它科学相互交叉与渗透是其必然发展趋势。如快速成形与信息科学交叉的远程制造、与生物科学交叉的生物制造、与纳米科学交叉的微机电系统等都是快速成形技术的发展空间及研究内容。
(4) 新型成形材料的研究
快速成形技术的进步依赖于新型成形材料的开发和新型成形设备的研制。开发全新的RP材料，特别是复合材料，如纳米材料、非均质材料、其它传统方法难以制作的复合材料等已是当前RP材料研究的热点。目前国外RP技术的研究重点是RP成形材料的研究开发及其应用，有许多来自材料和化工专业的科技人员在进行RP材料的研究。
(5) 数据处理技术研究
三维模型的数据处理是实现CAD系统和快速成形系统之间数据转换和流通的核心环节，其研究目标主要是进一步提高数据处理的速度和精度，研究开发用CAD原始模型直接进行切片的方法, 减少数据处理量以及由STL格式
转换而产生的数据缺陷和轮廓失真等。

总之，快速成形技术的发展趋势完全符合杨叔子院士所指出的先进制造技术的发展趋势，即制造产品的精确化、极端化、人文化；制造过程的绿色化、快速化、节省和高效；制造方法的数字化、自动化、集成化、网络化和智能化。