3D打印技术的发展现状

5.1 3D打印技术的发展脉络

3D打印原先只能用于制造产品原型以及玩具，而现在它已成为工业化力量。也许你并不知道，你乘坐的飞机已经使用了3D打印制造的零部件，这些零部件能够让飞机变得更轻、更省油，而且成本更低。

2009年，我国在制造C919主风挡窗框时，当时要从国外订购至少需要两年时间，模具费要1300万；而用3D打印技术，两个月就做出来了、成本费还不足模具费的1/10。

2010年，同样是C919，这次是中央翼根肋，按传统方式锻件要1607千克，而用3D打印其重量仅为136千克，节省材料91.5%。

2011年3月，英国一科学家设计出一款名为Airbike的自行车，并用打印机一次成型地打印出车轮、轴承和车轴。通常情况下，这些零部件需要由多个工厂制造，而后进行组装。这辆自行车采用尼龙材料，坚固程度与钢铝材料不相上下，但重量却减少了65%，关键是――它可以骑。

2012年6月，据英国每日邮报报道，世界首款“打印汽车”正式亮相，这款被命名为“Urbee”的打印汽车是由一个特制3D打印机层叠建造车身。Urbee汽车不会在短时间内分解，至少可以使用30年，它采用汽油和电力混合发动机，使这款汽车成为世界上最环保的汽车之一。专家称，Urbee汽车仅使用类似大小普通汽车八分之一的能量，在高速公路上每加仑汽油可行驶200英里。

2012年8月，据国外媒体报道，Continuum是一家提供定制服务的时装公司，现在它也开始卖3D打印的鞋子了。这种Strvct鞋的设计别致而严谨，你可以选择不同的颜色、式样、鞋跟高度。鞋子打印出来之后会进行镶皮处理，底部也会加上纹理橡胶，因此从理论上说，穿上它就跟普通鞋子差不多。Strvct镂空鞋是巴西设计师Andreia Chaves的作品，每双900美元的价格显然不太亲民，但跟很多高端鞋的价格相比也并不离谱。

当然，3D打印所应用的领域远不止这些。未来，或许只要你有一台电脑，一个想法，不管你在穷乡僻壤，还是繁华都市，都可以通过自己的方式，改造这个世界――至少改变你自己的世界。

5.2 产业中的3D打印

3D打印在工作的许多领域都可以有多样的应用。由于能够进行快速的原型设计，生产者可以明显缩短生产周期。这使得设计的调试比起传统的制造来说时间要缩短许多。在推出产品时，由于可以进行更多的调试和反馈，设计者和生产者们能够有足够的自信向广大消费者介绍他们的产品。

我们可以一起来看看以下几个专业领域中，3D打印技术的应用。

军事防御：在军事防御这样对装备精确度极高的工作领域，3D技术毫无疑问有着很大的优势。准确控制产品的生产可满足精确方面的要求，便捷的产品设计和调整可使与时间赛跑的军事装备的更新换代有更大的突破，而贴近消费地进行近距离生产更能使后方装备支持有质的变革。试想，在战场后方能够有一台随时可以生产武器装备的3D打印机待命，该是多么大的战斗力。

航天科技：3D打印技术在航空方面的应用除了有精确的优势外，还可以广泛运用不同的“墨水”——各种新材料，进行太空物品的生产。据美国今日航天网2012年12月18日报道，华盛顿州立大学机械材料工程学院Bandyopadhyay教授和同事最近在《快速成形》杂志上发表了一篇论文，验证了如何利用来自月球的材料打印成部件。

2010年，NASA研究人员开始与Bandyopadhyay讨论是否能利用月球岩石打印3D物体。由于太空旅行极为昂贵，研究人员力图将飞船携带的载荷减至最少。建立月球或火星前哨需要使用建造和维修材料，此时可以引入3D打印技术。

为试验这一想法，NASA研究人员向Bandyopadhyay等提供了10磅月球风化层岩石仿制品。Bandyopadhyay等关注由硅、铝、钙、铁、镁氧化物组成的月球岩石原料将如何熔化，并发现岩石熔化表现与二氧化硅类似。研究人员希望未来月球材料能被用于远程维修。此项研究得到了75万美元的资金支持。




资料图：美国科研人员研究使用仿造的月球岩石制造可供3D打印机使用的材料，现场打印月球工程需要的零件

汽车组件:用3D打印技术生产自动汽车早已成为了现实。第90届布鲁塞尔车展2013年初开幕，在展馆尽头的角落里陈列着一辆赛车，这毫不起眼甚至有些破旧的家伙，在数月前可比隔壁的“豪车”更受闪光灯宠爱，它叫亚利欧，全球首台3D打印的赛车，最高时速141公里，在多个赛道成功完成测试。现在几乎所有汽车生产企业都拥有3D打印设备，多用于研发环节，这让他们设计更加自由也更易创新。

医疗保健：3D打印在医疗保健领域中的应用可以说是最鼓舞人心的，因为它可以改善人的身体健康，甚至是拯救生命。尽管3D打印要在医疗保健领域广泛应用还有很长的一段路要走，但越来越多的研究都做着相应的努力，在组织、器官、骨骼等的制作上已经有了一定的发展。用父母的组织细胞来进行3D细胞培养，比起一般生物学上组织培养有更精准的控制，成功率也更高。以现在的研究成果来看，已经可以制作出耳朵、手指等应用于人体的身体修复。相信经过一段时间的研究，3D打印可以为人类健康做出更大的贡献。

5.3 生活中的3D打印

3D打印在生活中也可以有相当广泛的应用。客制化市场正在逐渐膨胀，低成本的3D打印更是走进了家里，被用于卡片、纸模、玩具等的制作。以色列在早前就已经设计出了一款专门为办公所用的3D打印机，如今，这款打印机在中国也生产。



以色列SOLIDO SD300是世界首款办公室的3D打印机，也是唯一的“台式”三维快速成型机。SD300可依照用户的CAD文档，将SOLIDO独特的PVC工程塑料薄膜一片片的切割，叠置。不到几小时，用户就可以把样件拿在手中，进行评估，或与同时及客户即时交流，加快产品开发速度。


从草图到实物的打印过程
此外，小体型的SD300打印机放在办公桌上节省空间；制造的模具，精密度高，坚固耐用，生产成本极低，非常适合办公场合应用。如今以色列SOLIDO SD300已经在中国南京量产。
对于DIY达人等手工艺人而言，3D打印技术更是他们创意展示的又一个新平台。有了3D打印机，他们可以根据自身的设计进行手工艺品的制作。

来自ideaone.cc