2024年2月12日发(作者：汝雨)
3D打印
3D打印
3D打印（3D printing），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。过去其常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，现正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。
简介
3D打印技术，是以计算机三维设计模型为蓝本，通过软件分层离散和数控成型系统，利用激光束、热熔喷嘴等方式将金属粉末、陶瓷粉末、塑料、细胞组织等特殊材料进行逐层堆积黏结，最终叠加成型，制造出实体产品。与传统制造业通过模具、车铣等机械加工方式对原材料进行定型、切削以最终生产成品不同，3D打印将三维实体变为若干个二维平面，通过对材料处理并逐层叠加进行生产，大大降低了制造的复杂度。这种数字化制造模式不需要复杂的工艺、不需要庞大的机床、不需要众多的人力，直接从计算机图形数据中便可生成任何形状的零件，使生产制造得以向更广的生产人群范围延伸。
我们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。
原理介绍
3D打印并非是新鲜的技术，这个思想起源于19世纪末的美国，并在20世纪80年代得以发展和推广。中国物联网校企联盟把它称作“上上个世纪的思想，上个世纪的技术，这个世纪的市场”。三维打印通常是采用数字技术材料打印机来实现。这种打印机的产量以及销量在二十一世纪以来就已经得到了极大的增长，其价格也正逐年下降。
使用打印机就像打印一封信：轻点电脑屏幕上的“打印”按钮，一份数字文件便被传送到一台喷墨打印机上，它将一层墨水喷到纸的表面以形成一副二维图像。而在3D打印时，软件通过电脑辅助设计技术（CAD）完成一系列数字切片，并将这些切片的信息传送到3D打印机上，后者会将连续的薄型层面堆叠起来，直到一个固态物体成型。3D打印机与传统打印机最大的区别在于它使用的“墨水”是实实在在的原材料。
堆叠薄层的形式有多种多样。有些3D打印机使用“喷墨”的方式。例如，一家名为Objet的以色列3D打印机公司使用打印机喷头将一层极薄的液态塑料物质 喷涂在铸模托盘上，此涂层然后被置于紫外线下进行处理。之后铸模托盘下降极小的距离，以供下一层堆叠上来。另外一家总部位于美国明尼阿波利斯市的公司Stratasys使用一种叫做“熔积成型”的技术，整个流程是在喷头内熔化塑料，然后通过沉积塑料纤维的方式才形成薄层。
还有一些系统使用粉末微粒作为打印介质。粉末微粒被喷撒在铸模托盘上形成一层极薄的粉末层，然后由喷出的液态粘合剂进行固化。它也可以使用一种叫做“激光烧结”的技术熔铸成指定形状。这也正是德国EOS公司在其叠加工艺制造机上使用的技术。而瑞士的Arcam公司则是利用真空中的电子流熔化粉末微粒。以上提到的这些仅仅是许多成型方式中的一部分。
当遇到包含孔洞及悬臂这样的复杂结构时，介质中就需要加入凝胶剂或其他物质以提供支撑或用来占据空间。这部分粉末不会被熔铸，最后只需用水或气流冲洗掉支 撑物便可形成孔隙。如今可用于打印的介质种类多样，从繁多的塑料到金属、陶瓷以及橡胶类物质。有些打印机还能结合不同介质，令打印出来的物体一头坚硬而另 一头柔软。
科学家们正在利用3D打印机制造诸如皮肤、肌肉和血管片段等简单的活体组织，很有可能将有一天我们能够制造出像肾脏、肝脏甚至心脏这样的大型人体器官。如 果生物打印机能够使用病人自身的干细胞，那么器官移植后的排异反应将会减少。人们也可以打印食品，比如康奈尔大学的科学家们已经成功打印出了杯形蛋糕。几乎所有人都相信，食品界的杀手级应用将是能够打印巧克力的机器。
打印过程
三维设计
三维打印的设计过程是：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。
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。
打印过程
打印机通过读取文件中的横截面信息，用液体状、粉状或片状的材料将这些截面逐层地打印出来，再将各层截面以各种方式粘合起来从而制造出一个实体。这种技术的特点在于其几乎可以造出任何形状的物品。
打印机打出的截面的厚度（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）或者微米来计算的。一般的厚度为100微米，即0.1毫米，也有部分打印机如Objet
Connex 系列还有三维 Systems' ProJet 系列可以打印出16微米薄的一层。而平面方向则可以打印出跟激光打印机相近的分辨率。打印出来的“墨水滴”的直径通常为50到100个微米。 用传统方法制造出一个模型通常需要数小时到数天，根据模型的尺寸以及复杂程度而定。而用三维打印的技术则可以将时间缩短为数个小时，当然其是由打印机的性能以及模型的尺寸和复杂程度而定的。
传统的制造技术如注塑法可以以较低的成本大量制造聚合物产品，而三维打印技术则可以以更快，更有弹性以及更低成本的办法生产数量相对较少的产品。一个桌面尺寸的三维打印机就可以满足设计者或概念开发小组制造模型的需要。
完成
3D创平常方法难以达到的结构
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。
优点及现状
在3D打印技术可以打印假肢、汽车、飞机的今天，它还在创造无限的可能。
首先3D打印技术可以加工传统方法难以制造的零件。过去传统的制造方法就是一个毛坯，把不需要的地方切除掉，是多维加工的，或者采用模具，把金属和塑料融化灌进去得到这样的零件，这样对复杂的零部件来说加工起来非常困难。立体打印技术对于复杂零部件而言具有极大的优势，立体打印技术可以打印非常复杂的东西。
其次实现了首件的净型成形，这样后期辅助加工量大大减小，避免了委外加工的数据泄密和时间跨度，尤其适合一些高保密性的行业，如军工、核电领域。再次由于制造准备和数据转换的时间大幅减少，使得单件试制、小批量出产的周期和成本降低，特别适合新产品的开发和单件小批量零件的出产。
这些速度快、高易用性等优势使得3D打印成为一种潮流，并且在很多领域得到了应用。如今3D打印机已经在建筑设计、医疗辅助、工业模型、复杂结构、零配件、动漫模型等领域都已经有了一定程度的应用。尤其在飞机、核电和火电等使用重型机械、高端精密机械的行业，3D打印技术“打印”的产品是自然无缝连接的，结构之间的稳固性和连接强度要远远高于传统方法。
事实上，3D打印技术要成为主流的生产制造技术还尚需时日。
3D打印机21世纪初的实际使用仍属于快速成型范畴，即为企业在生产正式的产品前提供产品原型的制造，业内也将这类原型称作手板。据统计，3D打印机生产的产品中80%依旧是产品原型，仅有20%是最终产品。虽然3D打印机技术在21世纪初已取得不小的进步，比如材料增多、打印机和原材料价格逐渐下降，但在2012年左右，依旧是一项年轻的技术，在没有变得更加成熟和廉价前，并不会被企业大规模采用。
主流技术
许多相互竞争的技术是可用的。它们的不同之处在于以不同层构建创建部件，并且以可用的材料的方式。一些方法利用熔化或软化可塑性材料的方法来制造打印的“墨水”，
例如：选择性激光烧结（selective laser sintering，SLS）和混合沉积建模（fused
deposition modeling，FDM），还有一些技术是用液体材料作为打印的“墨水”的，例如：立体平板印刷（stereolithography，SLA）、分层实体制造（laminated object manufacturing，LOM）。
3D打印的技术主要包括SLA、FDM、SLS、LOM等工艺，下面我们简单介绍三种主流技术：
1、立体光刻造型技术(SLA)：网友们可以想象一下把一根黄瓜切成很薄的薄片再拼成一整根。先由软件把3D的数字模型，“切”成若干个平面，这就形成了很多个剖面，在工作的时候，有一个可以举升的平台，这个平台周围有一个液体槽，槽里面充满了可以紫外线照射固化的液体，紫外线激光会从底层做起，固化最底层的，然后平台下移，固化下一层，如此往复，直到最终成型。
其优点是精度高，可以表现准确的表面和平滑的效果，精度可以达到每层厚度0.05毫米到0.15毫米。缺点则为可以使用的材料有限，并且不能多色成型。
2、熔融沉积成型技术，同样是需要把3D的模型薄片化，但是成型的原理不一样。学过高等数学的朋友都知道积分，熔融沉积成型技术，就是把材料用高温熔化成液态，然后通过喷嘴挤压出一个个很小的球状颗粒，这些颗粒在喷出后立即固化，通过这些颗粒在立体空间的排列组合形成实物。
这种技术成型精度更高、成型实物强度更高、可以彩色成型，但是成型后表面粗糙。
3、选择性激光烧结(简称SLS)不同材料的粉末为原料
SLS工艺又称为选择性激光烧结，由美国德克萨斯大学奥斯汀分校的C.R. Dechard于1989年研制成功。SLS工艺是利用粉末状材料成形的。将材料粉末铺洒在已成形零件的上表面，并刮平；用高强度的CO2激光器在刚铺的新层上扫描出零件截面；材料粉末在高强度的激光照射下被烧结在一起，得到零件的截面，并与下面已成形的部分粘接；当一层截面烧结完后，铺上新的一层材料粉末，选择地烧结下层截面。
选择性激光烧结的特点：发明于1989年；比SLA要结实的多，通常可以用来制作结构功能件；激光束选择性地熔合粉末材料：尼龙、弹性体、未来还有金属；优于SLA的地方：材料多样且性能接近普通工程塑料材料；无碾压步骤因此Z向的精度不容易保证好；工艺简单，不需要碾压和掩模步骤；使用热塑性塑料材料可以制作活动铰链之类的零件；成型件表面多粉多孔，使用密封剂可以改善并强化零件；使用刷或吹的方法可以轻易地除去原型件上未烧结的粉末材料 。
每种技术都有各自的优缺点，因而一些公司会提供多种打印机以供选择。一般来说，主要的考虑因素是打印的速度和成本，三维打印机的价格，物体原型的成本，还有材料以及色彩的选择和成本。可以直接打印金属的打印机价格昂贵。有时候人们会先使用普通的三维打印机来制作模具，然后用这些模具制作金属部件。
材料
工程塑料
指被用做工业零件或外壳材料的工业用塑料，是强度、耐冲击性、耐热性、硬度及抗老化性均优的塑料。
● PC材料，是真正的热塑性材料，具备工程塑料的所有特性。高强度，耐高温，抗冲击，抗弯曲，可以作为最终零部件使用，应用于交通工具及家电行业。
● PC-ISO材料，是一种通过医学卫生认证的热塑性材料，广泛应用于药品及医疗器械行业，可以用于手术模拟，颅骨修复，牙科等专业领域。
● PC-ABS材料，是一种应用最广泛的热塑性工程塑料，应用于汽车，家电及通信行业。
光敏树脂
即是UV树脂，由聚合物单体与预聚体组成，其中加有光（紫外光）引发剂（或称为光敏剂）。在一定波长的紫外光（250-300纳米）照射下立刻引起聚合反应完成固化。一般为液态，一般用于制作高强度、耐高温、防水等的材料。
● Somos 19120材料为粉红色材质，铸造专用材料。成型后直接代替精密铸造的蜡膜原型，避免开模具的风险，大大缩短周期。 拥有低留灰烬和高精度等特点。
● Somos 11122材料为半透明材质，类ABS材料。抛光后能做到近似透明的艺术效果。此种材料广泛用于医学研究、工艺品制作和工业设计等行业。
● Somos Next材料为白色材质，类PC新材料，材料韧性较好，精度和表面质量更佳，制作的部件拥有最先进的刚性和韧性结合。
另外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，可登陆叁迪网查看详细材料介绍。
研究成果
3D打印机打印出的无人飞机
1、航模飞机
据国外媒体报道，3D打印机曾用于制造一些机械零部件和小玩具，但是在2012年，美国弗吉尼亚大学工程系的研究人员采用最新的3D打印技术制造了一架无人飞机，机翼宽6.5英尺（约合1.9米），巡航时速达到45英里（约合72千米）。
这个飞机是由美国弗吉尼亚大学工程系学生研制的，它的机翼宽6.5英尺，是由打印零件装配构成。2012年8月和9月初，研究小组在弗吉尼亚州米尔顿机场附近进行了4次飞行测试，这是迄今第三架用于建造飞行的3D打印飞机，巡航速度可达到45英里/小时。
美国弗吉尼亚大学工程师大卫-舍弗尔称，3D打印技术现已证实是应用于教导学生的一种宝贵工具。据悉，他和工程系学生史蒂芬-伊丝特和乔纳森-图曼共同建造这架3D飞机。
舍弗尔称，2007年为了设计建造一个塑料涡轮风扇发动机需要两年时间，成本大约25万美元。但是使用3D技术，我们设计和建造这架3D飞机仅用4个月时间，成本大约2000美元。这将创建一个前所未有的飞行教学平台。
2、神奇的超级3D打印机
科学家研制了一款神奇的3D打印机，可用于未来行星登陆时建造基地的任务中。比如，未来在月球基地中生活的宇航员可以使用这款3D打印机，将月球上岩石或者特殊材料“打印”成所需要的工具。至2012年为止，其应用范围几乎可以将任何固体材料制造成所需的工具，可以允许未来的探险家建设外星球基地。
3、骨骼3D打印技术
美国研究人员利用3D打印机开发骨骼打印技术，造出类似骨骼的材料。研究人员说，它可被用于骨科、牙科治疗或开发治疗骨质疏松症药物。华盛顿州立大学苏斯米塔·博斯带领研究小组，耗费4年时间开发类骨骼物质。他们发现，在生物陶瓷粉主要成分磷酸钙中添加硅和氧化锌可以使其强度提升一倍。磷酸钙生物陶瓷材料是整形外科领域一类重要的骨修复材料，可模拟人体自然骨结构，适宜细胞和骨组织的长入。研究人员使用一部先前用于打印金属材料的3D打印机制造类骨骼物质。它在粉末层上喷出塑料黏合剂，粉末层厚度仅为一根头发丝宽度的一半。粉末层层叠加，干燥后达到要求的支架厚度，然后在1250摄氏度下烘烤2小时。实验室环境下的未成熟骨细胞生长测试显示，支架上的骨细胞在移植一周内开始生长。在兔子和老鼠身上的活体实验同样得到可喜效果。研究人员说，这种类骨骼物质可被添加到受损自然骨上，当作支架材料，促使细胞和骨组织生长，而且这种类骨骼物质可最终降解，没有“明显负面效果”。他们说，数年后，医生可利用这一技术定做更换骨组织。
3D打印只需在电脑上操作，非常方便。博斯在发表于《牙科材料》（Dental Materials）杂志的报告中写道：“你可以把这种类骨骼生物陶瓷粉用作回填材料，它可以成为你在电脑上画出的任何形状。”“ 我们开发的是可控降解……10至20年后，医生可将这种骨支架用于与骨生长有关的治疗，”博斯说，“比如颌骨固定或脊柱融合术。”
将3D打印技术引入骨骼制造并非博斯首创。2009年，瑞士研究人员复制出一名男子的
拇指骨骼。德国夫琅禾费界面工程与生物工程研究所研究人员把立体打印技术与双光子聚合技术相结合，于2009年开发出血管打印技术。打印时，打印机发出两束强激光，焦点对准同一分子。这个分子同时吸收两个光子，即所谓的双光子聚合。经过双光子聚合的分子变成一个有弹性的固体，研究人员用它来制造高精度的弹性结构，也就是血管。abc
4、3D打印建筑
荷兰阿姆斯特丹建筑大学的建筑设计师Janjaap Ruijssenaars最近设计了
全球第一座3D打印建筑物“Landscape House”，而且特别模拟了奇特的莫比乌斯环。
莫比乌斯环(Mbius strip/Mbius band)，是一种拓扑学结构，只有一个面(表面)和一个边界，由德国数学家、天文学家莫比乌斯和约翰·李斯丁1858年独立发现。它可以用一个纸带旋转半圈再把两端粘上之后轻而易举地制作出来，本身具有很多奇妙的性质。
Ruijssenaars和数学家、艺术家Rinus Roelo
fs共同设计了这个项目，将会利用3D打印机逐块打印出来，每一块的尺寸都达到了6×9米，然后拼接成一个整体建筑，预计需要耗时一年半才能完成。
和打印一般小东西不同，这次需要用到的3D打印机也十分庞大，是由意大利发明家Enrico Dini设计出来的“D-Shape”，可以使用砂砾层、无机粘结剂打印出一幢两层小楼。
尽管如此强大，让它打印一座庞大的建筑也太难了，Dini因此建议只用它打印整体结构，外部则使用钢纤维混凝土来填充。
Ruijssenaars打算带着这个项目参加欧洲大赛Europan。这项赛事在欧洲十五个国家每两年举办一次，主要面向年轻的立体设计师，并为他们准备50个真实的场地来实现构想。
5、3D打印胚胎干细胞
据英国媒体报道，英国研究人员首次用3D打印机打印出胚胎干细胞，干细胞鲜活且保有发展为其他类型细胞能力。研究人员说，这种技术或可制造人体组织以测试药物，制造器官，乃至直接在人体内打印细胞。
研究人员在5日出版的《生物制造》杂志发表论文说，检测结果显示，打印24小时后，95%以
上细胞仍然存活，打印过程未杀死细胞；打印3天后，超过89%细胞存活，而且仍然维持多能性，即分化出多种细胞组织的潜能。
胚胎干细胞3D打印机配备两个“生物墨盒”，一个装着浸在细胞培养基中的人体胚胎干细胞，另一个只有培养基。计算机控制微调阀喷出“墨水”，速度可通过改变喷口直径实现精确控制。打印机上有显微镜显示细胞打印情况。两种“墨水”一层一层间隔喷洒，形成不同浓度细胞飞沫，最小飞沫体积仅2纳升，包含大约5个细胞。飞沫被喷入有诸多凹孔的培养皿中，翻转培养皿，飞沫形成悬液，在各凹孔内“抱成团”。打印机可精确控制飞沫大小，使干细胞达到分化最佳状态。
6、3D打印房屋
据国外媒体报道，英国伦敦的一家建筑企业Softkill Design率先提出了3D打印房屋的新概念——原材料来自塑料，外观像蜘蛛网。该企业表示，如果市场接受这种新概念3D打印房屋，今年夏天或可建造出首个实体房屋。
设计成员之一的吉尔·瑞特森表示，这项发明不仅对房屋建筑行业是一场革新，甚至还有望解决英国的住房危机。按照发明者的设计：将所有的组件制造好，需要三个星期的时间，装配起来则仅需一天的功夫。这种房屋将用维可牢尼龙搭扣或类似按钮的紧固件固定在一起，而这些在传统建筑技术中则不需
3D打印房屋构想
要。
据悉，这一构想是2012年10月伦敦3D打印展上展出的一款打印房屋原型的延伸，原型以极具特色的纤维尼龙结构作为骨架，来代替实心的墙体。房屋组件采用激光烧结的生物塑料，在3D印刷厂中制造，这将会比用沙子或混凝土印制的质量更好。纤维结构的厚度只有0.7毫米，用石头打印是不可能的，因为沙子没有足够的结构强度和完整性。而在工厂环境中，则可以用到像塑料或金属之类更高强度的材料。
至2012年为止，建造这样一座3D房屋的成本并未向外透露。但瑞特森表示，3D印刷业的蓬勃发展将会提升经济规模，这意味着在不久的将来，这样的房屋可能因其经济性而在市场竞争中取得优势。
7、3D打印汽车 地面和空中当快车道
来自世界各地的汽车爱好者们密切关注MakerBot和GrabCAD公司的未来交通工具设计展，其中包括：汽车、摩托车、飞机和航天器。未来的运输工具意味着一件事情——任何人都能够单独驾驶。
至2013年2月为止，这些交通工具模型都通过3D打印机打印制造出来，2040年将制造出实体模型。美国总统奥巴马的国情演讲中宣布，计划建立3D打印中心，3D打印技术将逐步形成美国新兴制造业。
8、打印人工耳
北京时间2013年2月21日报道，美国康奈尔大学和威尔·康奈尔医学院的研究人员合作，利用三维（3D）打印技术和含有牛耳活细胞的凝胶造出一种新型人工耳，无论在外观还是功能上，均可与真耳相媲美。相关论文在线发表于2月20日出版的《PLOS ONE》上。
研究人员表示，通常的人工耳材料密度和泡沫聚苯乙烯差不多，质感与真耳相差较大；如果用病人的肋骨组织以手术方式重塑外耳，不仅难度大，还给病人带来很大痛苦，因此很难制成既美观又实用的人造耳。
为造出这种生物工程耳，研究人员先用快速旋转3D相机拍摄数名儿童耳朵信息，输入计算机形成3D图像，然后按照图像用3D打印机打出一个固体模子，并在其中注入一种高密度胶原蛋白凝胶，其中含有能生成软骨的牛耳细胞。此后数周内，软骨逐渐增多并取代凝胶，3个月后软骨会形成柔韧的外耳，替代最初用于塑形的胶原蛋白支架。
9、打印头骨
2013年2月9日报道，美国的一家医院完成了一项非常大胆的手术：使用3D打印出人的头骨，来替代患者原本高达 75% 已受损骨骼。这次手术在本周早些时候顺利完成，使用了康涅狄格州牛津性能材料公司提供的原材料，至2013年2月为止，患者的病情已稳定。
10.3D打印类生物组织材料
英国研究人员2013年4月4日在《科学》杂志上发表报告说，他们利用特制3D打印机打印出类似生物组织的材料，这一成果将来有望应用在医疗领域。
这篇报告由英国牛津大学的黑根·贝利教授及其同事联名发表。据介绍，他们利用3D打印机分层次喷出大量被脂类薄膜包裹的液滴，这些液滴形成网状结构，构成特殊的新材料。
研究人员说，这样打印出来的材料其质地与大脑和脂肪组织相似，可做出类似肌肉样活动的折叠动作，且具备像神经元那样工作的通信网络结构，可用于修复或增强衰竭的器官。由于这是合成材料，因此它还可避免一些用干细胞等方式制造活体组织而引发的问题。
研究人员还说，常规的3D打印机无法打印这种新材料，实验中他们使用的是一种特制3D打印机，至2013年4月为止，这种打印机喷出的液滴直径约50微米，有5个活体细胞那么大，但相信将来能够将液滴尺寸缩小。
11、最新动态世界首款3D打印汽车面世
世界上第一款3D打印汽车面世，这次不是玩具，而是真正能开上马路的汽车。 据《连线》杂志报道，Urbee 2是一款三轮的混合动力汽车，它的所有零部件都是3D打印出来的。正如Makerbot和Form 1正在重新定义制造业，Urbee正在致力于改变我们制造汽车的方式。
这款汽车是Jim Kor和他的Kor Ecologic团队头脑风暴的产物，他们一直专注于研究未来的3D交通工具。他们在网站上展示了对于未来汽车的构想：
“用最少的能耗开最远的路程；把生产、使用、回收过程的污染降到最低；尽可能用汽车产地附近的原材料生产汽车”
传统的汽车制造是生产出各部分然后再组装到一起，3D打印机能打印出单个的、一体式的汽车车身，再将其他部件填充进去。据称，新版本3D汽车需要50个零部件左右，而一辆标准设计的汽车需要成百上千的零部件。
Urbee的原型使用了asb塑料的"熔融沉积建模"(fuseddepositionmodelling)方法。车辆由大块和许多个小块组成。根据thewire的报道，544公斤的车辆花费了大约2500个小时来打印，原型车的造价约为5万美金。
12、用3D打印珠宝
个性化，珠宝加工自是对此类需求最为迫切的行业之一，而3D打印所具备的优势正好可以平衡消费者需求与加工成本之间的矛盾–加工成本与造型复杂程度完全无关。事实上在Shapeways上就有大量的设计师们对珠宝类目情有独钟(事实上最早加入的成员就已开始利用3D打印制造首饰)。
13、4D打印技术
我们都知道，4D就是在长、宽、高之外，另外加入了时间的维度，如果套用到打印技术上的话，指的就是你所打印出来的东西，可以依照你预先设定的程序，随时间而改变形状。2011年的TED大会中，MIT的「自我组装实验室」研究院Skylar Tibbits也向世人解释了自我组装构想与初步成果的呈现，只要将经过特殊编码的程序嵌入至元件之中，便能让元件拥有可变形的重组特性。也许是预见到这种重组变形性质的未来发展，Stratasys公司与自我组装实验室合作进行研究，期望将此种技术应用到3D打印机所打印出的模型上头，且2013年终于有了重大的突破，由Stratasys开发出的一种尚未命名的新材料，因为它能够跟水进行反应，故能够加以编程而进行变形的机制，也因此Stratasys公司隆重称之为下一代的3D打印技术。
4D打印原理示意图
你或许会问，这东西到底有什么用？其实用途还蛮广泛的，除了水以外，未来也可能开发出与光、热或压力进行反应的新材料，所以像是从IKEA买回的家具，你不用自己组合，放在灯光下，它就会慢慢变形成桌椅。地下水管线，遇到地震时，也可以依照受压的部位来进行变形，减少管线破裂的危险，还有不用人力便能搭建的组合屋等等，而对于更精密的机器，则也可能够透过更复杂的编码程序，进行二次或三次的变形，就有如变形金刚般的科幻场景一般，但这项技术至2013年3月为止还处于研究阶段，要达到足够的实用性，的确还有一段很长的路要走。
市场实践
第一个通过CE认证的3D打印玩具
MakieLab成立于2011年，主营业务是采用3D打印技术帮你把虚拟形象制作成真实玩偶，因为有着明显的营收模式，2012年6月MakieLab很快获得了140万美元的种子投资。
MakieLab的第一个玩具产品Makies-10寸的Poseable玩具娃娃，成为有史以来第一个客户定制版的3D打印玩具娃娃，同时Makies系列产品也符合欧盟完全法规，允许3岁及以上孩子使用。早期由于材料的限制Makies都是白色的，经过多次试验，在2013年1月公司公开宣布，客户可以订购4款不同颜色的Makies，将继续改进相关产品。
3D打印产品通过欧盟CE认证对于3D打印定制玩具产品市场无疑是一个里程碑事件，它为相关消费市场注入了新的力量，我们期待大规模的3D打印客户定制礼品市场出现并形成规模市场。
MakieLab的第二款玩具产品将是针对8岁以上的孩子群体，36印网将继续关注并带来相关新闻资讯。
来自英国伦敦的互联网公司MakieLab今天宣布，其第一款3D打印玩具Makies已经成功满足欧洲玩具安全标准，成为世界上第一个通过CE认证的3D打印玩具。
西雅图电影节使用3D打印制造电影微观模型
西雅图国际电影节（SIFF）创立了一场名为SIFFcurious（隐秘栏目）的活动，欢庆该电影节致力于展现出各式各样的电影 — 从鲜为人知的小众影片到名声大噪的主流大片。
此次活动的宣传片是一场感怀电影往事的旅途，所有的电影形象都用微缩模型的方式描绘出来 — 一颗长满苔藓的树旁，一位女子通过苍老的树洞放眼望去，深深陶醉于眼前一幕幕的电影微片段中 — 这些曾经在SIFF中展出的电影片段，如《勇敢传说》、《月升王国》、《太空漫游》、《星球大战2：地球反击战》、《奇爱博士》、《驱魔人》以及《异形》等。
一个形象的模型是多种多样的（比如像《异形》里的那些蛋，还有2011年《太空漫游》里的侧面板），我们会制作硅胶的模具，然后往模具中浇铸树脂做成模型副本。我们有一条颇具效率的流水线 — 3D建模 — 一台3D打印机无停歇工作一个月，雕刻和绘制同时进行”，总共有20具模型，一些偏大的为4英尺乘6英尺，花了两天多时间才完成。
发展情况
全球3D打印发展情况
美国和欧洲在3D打印技术的研发及推广应用方面处于领先地位。美国是全球3D打印技术和应用的领导者，欧洲十分重视对3D打印技术的研发应用。除欧美外，其他国家也在不断加强3D打印技术的研发及应用。澳大利亚在2013年制定了金属3D打印技术路线；南非正在扶持基于激光的大型3D打印机器的开发；日本着力推动3D打印技术的推广应用；中国3D打印设计服务市场快速增长，已有几家企业利用3D打印制造技术生产设备和提供服务。
据美国消费者电子协会最新发布的年度报告显示，随着汽车、航空航天、工业和医疗保健等领域市场需求的增加，3D打印服务的社会需求量将逐年增长，有望从2011年的17亿美元增长至2017年的50亿美元。
中国3D打印发展情况
3D打印在中国还处于初级阶段，从整个产业角度来看，由于缺少龙头企业的带动作用，政府暂时缺少针对性的扶植措施，整体产业体量还较小；另一方面中国制造业还处于粗放形式，各个环节对3D打印技术带来的冲击认识还不足，接受度较低。
从发展情况来看，3D打印至2013年为止仍停留在“高级玩具”阶段，并没有实现成熟的产业化。但是，各个区域都非常认可3D打印技术可能带来的改变，这些改变将如何影响现有生产、经济、社会模式是值得关注的问题。
国内3D打印主要有清华大学、华中科技大学、西安交通大学、华南理工大学、北京航空航天大学等高校教授带领的科研团队。在他们的引领下，中国3D打印取得了一定的成效，不少3D打印联盟相继成立，3D打印企业也层出不穷，3D打印也能打印出无人驾驶小型飞
机、文物、小零件、食物、自行车、小建筑等，令人耳目一新。
发展趋势
3D打印——按需定制、以相对低廉的成本制造产品——一度被认为是科幻想象，而至21世纪初已经变成现实。在2013年，这种趋势将逐渐加速。以下就是2013年以及今后3D打印领域值得关注的十大趋势：
1、3D打印成为工业化力量
3D打印原先只能用于制造产品原型以及玩具，而在2013年它将成为工业化力量。你乘坐的飞机将使用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。
事实上，一些3D打印的零部件已经被应用于飞机上。该技术也将被国防、汽车等工业应用于特种零部件的直接制造。总之，在你不知不觉的情况下，通过3D打印制造的飞机、汽车乃至家电的零部件数量将越来越多。
2、3D打印开始治病救人
通过3D打印制造的医疗植入物将提高你身边一些人的生活质量，因为3D打印产品可以根据确切体型匹配定制，如今这种技术已被应用于制造更好的钛质骨植入物、义肢以及矫正设备。
打印制造软组织的实验已在进行当中，很快通过3D打印制造的血管和动脉就有可能应用于手术之中。至2013年为止，3D打印技术在医疗应用方面的研究涉及纳米医学、制药乃至器官打印。做最理想的情况是，3D打印技术在未来某一天有可能使定制药物成为现实，并缓解（如果不能消除的话）器官供体短缺的问题。
3、定制化成为常态
今后购买的产品将根据自己确切的具体信息进行定制，该产品通过3D打印制造并直接送到你的家门口。通过3D打印技术，创新公司将凭借与竞争对手的标准化产品相同的价格为用户提供定制化体验，以此获得竞争优势。
起初，这种体验可能包括制造定制智能手机外壳这样的新奇物品或是为标准化工具进行符合人体工程学的改造，但它很快就会扩张到新的市场。
公司领导者将对销售、分销以及营销渠道进行调整，以充分利用其直接向消费者提供定制化体验的能力。定制化同样也将在医疗器械领域发挥重要作用，比如通过3D打印制造助听器和义肢。
4、产品创新速度加快
从新车型到更好的家电，一切产品的设计速度都将加快，从而将创新更快地推向消费者。
由于运用3D打印的快速原型制造技术能够缩短把产品概念转化为成熟产品设计的时间，设计人员将能够专注于产品的功能。
虽然使用3D打印的快速原型制造技术并不是新鲜事物，但迅速降低的成本、功能得到改进的设计软件以及越来越多的打印材料意味着设计人员将能更方便地使用3D打印机，使他们能够在设计的早期阶段就打印出原型产品、进行修改以及重新打印等等，从而加速创新，其结果将是更好的产品以及更快的设计速度。
5、新公司基于3D打印开发出创新的商业模式
你今后将有机会投资购买一家3D打印公司的IPO。新一代公司将作为发明家、黑客以及“制造者”大量涌现，利用3D打印技术创造新的产品，并向蓬勃发展的3D打印机市场提供服务。
一些公司将走向失败，并有可能出现一个盛衰循环，但3D打印将催生出创造性的新商业模式。
6、3D打印店在购物商场开张
3D打印店将开始出现，它们最初会凭借高品质的3D打印技术为本地市场提供服务。一开始是快速原型制造以及其他利基功能，但这些打印店会转移到消费市场。
零售商开始“运送设计，而不是产品”，在这种情况下，本地的3D打印店有一天将成为你获取自己定制的本地制造产品的地方，就像如今你在本地沃尔玛商场内冲印照片一样。
7、关于知识产权归属的激烈辩论浮现出来
3D打印机可以很容易地复制拥有版权的产品设计，随着制造商和设计者开始应对这种情况，未来将出现关于产品设计知识产权归属的高调诉讼案例。
文件共享网站使音乐的复制和共享变得简单，从而撼动了整个音乐行业，与此类似，3D打印技术轻松复制、共享、修改以及打印3D产品的能力将引发新一波知识产权问题。
8、具备神奇特性的新产品将让我们意乱情迷
跟如今制造的产品相比，那些只能通过3D打印机制造的新产品将融新材料、纳米尺度以及印刷电子器件于一体，从而展示出堪称神奇的新特性。这些通过3D打印制造的产品将令人喜爱，并具备明显的竞争优势。
其秘诀在于，3D打印技术可以在制造过程中控制所用材料，精度可达分子和原子级别。随着对未来可行的商用3D打印机的研究不断完善，我们可以期待令人兴奋和向往的新产品
携惊人的特性出现在世人面前。至2013年为止，它的问题是：这些产品都是什么以及谁将销售它们？
9、3D打印机为制造工厂提供助力
我们有望在制造工厂里看到3D打印机。一些特殊的零部件已经由3D打印机更经济地生产出来了，但仅仅是在小规模范围内。对于3D打印技术，很多制造商将开始尝试原型制造以外的应用。
随着3D打印机的性能不断提高以及制造商将其整合进生产线和供应链的经验变得更加丰富，我们有望看到集成了3D打印零部件的混合制造工艺。而消费者渴望的那些需要通过3D打印机制造的产品将进一步加速此进程。
10、“看我做出了什么东西！”
你孩子将从学校带回通过3D打印制造的物品。
在学校，数字素养——包括网页和应用程序开发、使用电子设备、协作以及3D设计的能力——的培育将得到3D打印机的支持。很多中学和高中已经装备了3D打印机，随着3D打印技术的成本持续下降，更多的学校将会开始使用。数字素养将不仅关乎“字节”，还关乎实物。
11、3D打印开始广泛应用于电影工业
3D打印也开始在电影工业中取得广泛应用。由于3D打印是一种快速成型技术，对于制作复杂电影道具具有成本低，时间快的优势，高仿真的电影道具已经使用了3D打印技术来制作面具模型，汽车模型，和其他功能性道具。
最新成果
北京时间5月23日消息,新科学家报道，目前3D打印的飞机、枪支和化石骨骼已经变为现实，但科学家最近利用3D打印技术打印了第一份真实人类的心脏。该心脏样本是由塑料制成，是患有不寻常并发症病人的心脏的精确解剖副本。
3D打印第一颗人类心脏
美国华盛顿国家儿童医学中心的儿科心脏病专家劳拉·奥利弗瑞（Laura Olivieri）手中握着的正是3D打印的人类心脏，该3D打印机耗费了25万美元。劳拉表示心脏副本对于练习复杂手术来说是非常理想的对象，它使得手术外科医生能够看清他们要进行手术的精确解剖情景。
想要打印3D心脏，必须先输入单个病人计算机控制x线体层扫描术或超声波扫描获得的二维数据，这使得打印机能够逐层建立复制样本层。医院正在制定欲采用3D打印技术的早期计划。近期美国纽约康奈尔大学的研究学者3D打印了一只人工耳朵，并向其植入了来自奶牛的细胞进行培育。此外，还有研究人员获得了世界上第一个3D打印的迷你人类肝脏。
瓶颈
3D打印机带来的变革不仅仅是正面的，还有负面的，不过不必太过担心，人类的发展总是伴随着双刃宝剑披荆斩浪冲刺前进的。如果我们抱着全是消极的态度只“堵”不“疏”，那么社会与技术就不会发展，“人类一犯愁，上帝会发笑”，何必自我烦恼，先让我们历数这个制造利器所带来的负面作用吧（按危害顺序及21世纪初技术上实现的可能性排列）。
1. 安全隐患：前不久一个狂人的大胆想象用3D打印机去制造实践，着实让人大大捏了一把冷汗，枪械机件的数码模型十分容易传播的，也许一个.STL文件带上U盘就能让万能制造机吞吐出极具杀伤性武器，这一点真希望3D打印机不要那么万能啊。
2. 盗版问题：万能的拷贝和万能的复制功能让靠智慧吃饭的人士再次担忧，从信息共享时代就吃尽苦头的创作人士找了好久才摸索到了盈利机制，如今3D来了，新形势下，人们再次将面临新的版权问题,也许利好电子钱包的发展－－因为彩色复印机解决不了的防伪问题，3D打印轻而易举就“打印”实现了。
3. 资源消耗增加，环境问题：环境保护者要特别头痛了，在自由想像与创造欲望的驱动下，随心所欲地涂鸦将带来灾难性的后果，耗材厂商要乐了，而模型设计软件将分支出与结构优化与耗材压缩相关的数学模型，尽可能减少材料使用但能强化结构。
道德与伦理：2D平面时代，偷拍、艳照已经足够令人恐慌，如今3D时代来临，在港产3D情欲影片的引领下，人们更应当做好屏蔽与自我保护，偷透扫、偷拍、平面照片直接转为3D等高科技的民用化将让人们防不胜防－－透视扫描一个人体简直就是秒杀，这不，前阶段机场透视安检引起的个人隐私问题已招人反对，应当忧虑，打印人像嫁接PS（Photoshop）不雅照成为网购热卖，一个电子邮件就能传播出一具具某明星脸的充气娃娃做宅男闺蜜的现象出现。
4. 设计海洋：创意疲劳将很快出现，信马由缰积极滥造，前仆后继地个性化展示反而让人们有了新的审美需求，类似谷歌那样的信息海洋指南必将出现，帮助人们搜寻出最实用符合要求的产品。某种程度的“审美倒退”其实是对优秀设计有了更高需求－－人们反而更
加注重简约性和实用性结合的设计，尤其功能与巧思绝妙结合设计的商品更能得到关注，人们愿意为此付钱。这与2D时代谁都能照相，但取材与视点绝对需要天赋，一个道理。
5. 怪异变造人或人造人出现：人兽更加难辨、雌雄更加难分。医学上往有益应用，比如像医学修复、整形，骨植、义肢等等无疑能帮助人们摆脱疾病与残疾的困扰。但邪恶的想象一定会让人类生出恶魔的翅膀，打印出零件组合成功能模块，结合核心驱动或智能芯片，钢铁侠绝不会是科幻影片主角。当优秀自然的人种成为稀缺，星球变成阿凡达，人之发肤，受之父母，你愿意选择哪种？动物的浩劫，是进化还是毁灭？也许上面的第6点在人类方面有所收敛，但在动物身上一定变本加厉地出现，邪恶的动物变造－－把动物变成人类，超越人类，人类社会若果进入猿人星球，是3D时代的生态？
6. 打印食品，是更加可口富于营养还是破坏口味，这是萝卜青菜各有所需的问题，反正大多数人是不会选择吃打印成蟑螂、老鼠的美味食品。
7. 果然是先有盾再有矛，白领痛恨的杀手“打卡机”将扫进历史垃圾，无论是掌纹、虹膜、眼底还是面部识别都将被3D打印这只“利矛”逐一破解。
8. 艺术品收藏：先善意提醒各位，当赝品泛滥充斥时、真品就弥显珍贵了，趁现[4]在高位收藏还来得及。3D打印让文物制造者有了更好的工具。举例说：油画耗材的出现，只要做油画表面的精细扫描，轻易就能一比一打印出一件艺术品。有人也许从各种角度反驳，你应当考虑这种可能性，也许在某一个角落，就已经有人已经调好颜料，打算用电子商场买来的2D喷墨打印机逐层细打实现以上所设想的。
材料问题是3D打印应用推广的最大障碍，也是全行业的瓶颈问题，现在很多材料主要还是依赖国外。目前维示泰克开发并已投入市场的3D打印材料主要是ABS工程塑料、PLA生物塑料，和具有特殊功能的夜光、变色、导电等的功能性材料。材料价格低廉，1克材料的价格不到0.1元人民币。该公司下一步将根据市场的多元化需求，与一些企业和科研机构合作，自主研发更多新的材料。
2024年2月12日发(作者：汝雨)
3D打印
3D打印
3D打印（3D printing），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。过去其常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，现正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。
简介
3D打印技术，是以计算机三维设计模型为蓝本，通过软件分层离散和数控成型系统，利用激光束、热熔喷嘴等方式将金属粉末、陶瓷粉末、塑料、细胞组织等特殊材料进行逐层堆积黏结，最终叠加成型，制造出实体产品。与传统制造业通过模具、车铣等机械加工方式对原材料进行定型、切削以最终生产成品不同，3D打印将三维实体变为若干个二维平面，通过对材料处理并逐层叠加进行生产，大大降低了制造的复杂度。这种数字化制造模式不需要复杂的工艺、不需要庞大的机床、不需要众多的人力，直接从计算机图形数据中便可生成任何形状的零件，使生产制造得以向更广的生产人群范围延伸。
我们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。
原理介绍
3D打印并非是新鲜的技术，这个思想起源于19世纪末的美国，并在20世纪80年代得以发展和推广。中国物联网校企联盟把它称作“上上个世纪的思想，上个世纪的技术，这个世纪的市场”。三维打印通常是采用数字技术材料打印机来实现。这种打印机的产量以及销量在二十一世纪以来就已经得到了极大的增长，其价格也正逐年下降。
使用打印机就像打印一封信：轻点电脑屏幕上的“打印”按钮，一份数字文件便被传送到一台喷墨打印机上，它将一层墨水喷到纸的表面以形成一副二维图像。而在3D打印时，软件通过电脑辅助设计技术（CAD）完成一系列数字切片，并将这些切片的信息传送到3D打印机上，后者会将连续的薄型层面堆叠起来，直到一个固态物体成型。3D打印机与传统打印机最大的区别在于它使用的“墨水”是实实在在的原材料。
堆叠薄层的形式有多种多样。有些3D打印机使用“喷墨”的方式。例如，一家名为Objet的以色列3D打印机公司使用打印机喷头将一层极薄的液态塑料物质 喷涂在铸模托盘上，此涂层然后被置于紫外线下进行处理。之后铸模托盘下降极小的距离，以供下一层堆叠上来。另外一家总部位于美国明尼阿波利斯市的公司Stratasys使用一种叫做“熔积成型”的技术，整个流程是在喷头内熔化塑料，然后通过沉积塑料纤维的方式才形成薄层。
还有一些系统使用粉末微粒作为打印介质。粉末微粒被喷撒在铸模托盘上形成一层极薄的粉末层，然后由喷出的液态粘合剂进行固化。它也可以使用一种叫做“激光烧结”的技术熔铸成指定形状。这也正是德国EOS公司在其叠加工艺制造机上使用的技术。而瑞士的Arcam公司则是利用真空中的电子流熔化粉末微粒。以上提到的这些仅仅是许多成型方式中的一部分。
当遇到包含孔洞及悬臂这样的复杂结构时，介质中就需要加入凝胶剂或其他物质以提供支撑或用来占据空间。这部分粉末不会被熔铸，最后只需用水或气流冲洗掉支 撑物便可形成孔隙。如今可用于打印的介质种类多样，从繁多的塑料到金属、陶瓷以及橡胶类物质。有些打印机还能结合不同介质，令打印出来的物体一头坚硬而另 一头柔软。
科学家们正在利用3D打印机制造诸如皮肤、肌肉和血管片段等简单的活体组织，很有可能将有一天我们能够制造出像肾脏、肝脏甚至心脏这样的大型人体器官。如 果生物打印机能够使用病人自身的干细胞，那么器官移植后的排异反应将会减少。人们也可以打印食品，比如康奈尔大学的科学家们已经成功打印出了杯形蛋糕。几乎所有人都相信，食品界的杀手级应用将是能够打印巧克力的机器。
打印过程
三维设计
三维打印的设计过程是：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。
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。
打印过程
打印机通过读取文件中的横截面信息，用液体状、粉状或片状的材料将这些截面逐层地打印出来，再将各层截面以各种方式粘合起来从而制造出一个实体。这种技术的特点在于其几乎可以造出任何形状的物品。
打印机打出的截面的厚度（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）或者微米来计算的。一般的厚度为100微米，即0.1毫米，也有部分打印机如Objet
Connex 系列还有三维 Systems' ProJet 系列可以打印出16微米薄的一层。而平面方向则可以打印出跟激光打印机相近的分辨率。打印出来的“墨水滴”的直径通常为50到100个微米。 用传统方法制造出一个模型通常需要数小时到数天，根据模型的尺寸以及复杂程度而定。而用三维打印的技术则可以将时间缩短为数个小时，当然其是由打印机的性能以及模型的尺寸和复杂程度而定的。
传统的制造技术如注塑法可以以较低的成本大量制造聚合物产品，而三维打印技术则可以以更快，更有弹性以及更低成本的办法生产数量相对较少的产品。一个桌面尺寸的三维打印机就可以满足设计者或概念开发小组制造模型的需要。
完成
3D创平常方法难以达到的结构
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。
优点及现状
在3D打印技术可以打印假肢、汽车、飞机的今天，它还在创造无限的可能。
首先3D打印技术可以加工传统方法难以制造的零件。过去传统的制造方法就是一个毛坯，把不需要的地方切除掉，是多维加工的，或者采用模具，把金属和塑料融化灌进去得到这样的零件，这样对复杂的零部件来说加工起来非常困难。立体打印技术对于复杂零部件而言具有极大的优势，立体打印技术可以打印非常复杂的东西。
其次实现了首件的净型成形，这样后期辅助加工量大大减小，避免了委外加工的数据泄密和时间跨度，尤其适合一些高保密性的行业，如军工、核电领域。再次由于制造准备和数据转换的时间大幅减少，使得单件试制、小批量出产的周期和成本降低，特别适合新产品的开发和单件小批量零件的出产。
这些速度快、高易用性等优势使得3D打印成为一种潮流，并且在很多领域得到了应用。如今3D打印机已经在建筑设计、医疗辅助、工业模型、复杂结构、零配件、动漫模型等领域都已经有了一定程度的应用。尤其在飞机、核电和火电等使用重型机械、高端精密机械的行业，3D打印技术“打印”的产品是自然无缝连接的，结构之间的稳固性和连接强度要远远高于传统方法。
事实上，3D打印技术要成为主流的生产制造技术还尚需时日。
3D打印机21世纪初的实际使用仍属于快速成型范畴，即为企业在生产正式的产品前提供产品原型的制造，业内也将这类原型称作手板。据统计，3D打印机生产的产品中80%依旧是产品原型，仅有20%是最终产品。虽然3D打印机技术在21世纪初已取得不小的进步，比如材料增多、打印机和原材料价格逐渐下降，但在2012年左右，依旧是一项年轻的技术，在没有变得更加成熟和廉价前，并不会被企业大规模采用。
主流技术
许多相互竞争的技术是可用的。它们的不同之处在于以不同层构建创建部件，并且以可用的材料的方式。一些方法利用熔化或软化可塑性材料的方法来制造打印的“墨水”，
例如：选择性激光烧结（selective laser sintering，SLS）和混合沉积建模（fused
deposition modeling，FDM），还有一些技术是用液体材料作为打印的“墨水”的，例如：立体平板印刷（stereolithography，SLA）、分层实体制造（laminated object manufacturing，LOM）。
3D打印的技术主要包括SLA、FDM、SLS、LOM等工艺，下面我们简单介绍三种主流技术：
1、立体光刻造型技术(SLA)：网友们可以想象一下把一根黄瓜切成很薄的薄片再拼成一整根。先由软件把3D的数字模型，“切”成若干个平面，这就形成了很多个剖面，在工作的时候，有一个可以举升的平台，这个平台周围有一个液体槽，槽里面充满了可以紫外线照射固化的液体，紫外线激光会从底层做起，固化最底层的，然后平台下移，固化下一层，如此往复，直到最终成型。
其优点是精度高，可以表现准确的表面和平滑的效果，精度可以达到每层厚度0.05毫米到0.15毫米。缺点则为可以使用的材料有限，并且不能多色成型。
2、熔融沉积成型技术，同样是需要把3D的模型薄片化，但是成型的原理不一样。学过高等数学的朋友都知道积分，熔融沉积成型技术，就是把材料用高温熔化成液态，然后通过喷嘴挤压出一个个很小的球状颗粒，这些颗粒在喷出后立即固化，通过这些颗粒在立体空间的排列组合形成实物。
这种技术成型精度更高、成型实物强度更高、可以彩色成型，但是成型后表面粗糙。
3、选择性激光烧结(简称SLS)不同材料的粉末为原料
SLS工艺又称为选择性激光烧结，由美国德克萨斯大学奥斯汀分校的C.R. Dechard于1989年研制成功。SLS工艺是利用粉末状材料成形的。将材料粉末铺洒在已成形零件的上表面，并刮平；用高强度的CO2激光器在刚铺的新层上扫描出零件截面；材料粉末在高强度的激光照射下被烧结在一起，得到零件的截面，并与下面已成形的部分粘接；当一层截面烧结完后，铺上新的一层材料粉末，选择地烧结下层截面。
选择性激光烧结的特点：发明于1989年；比SLA要结实的多，通常可以用来制作结构功能件；激光束选择性地熔合粉末材料：尼龙、弹性体、未来还有金属；优于SLA的地方：材料多样且性能接近普通工程塑料材料；无碾压步骤因此Z向的精度不容易保证好；工艺简单，不需要碾压和掩模步骤；使用热塑性塑料材料可以制作活动铰链之类的零件；成型件表面多粉多孔，使用密封剂可以改善并强化零件；使用刷或吹的方法可以轻易地除去原型件上未烧结的粉末材料 。
每种技术都有各自的优缺点，因而一些公司会提供多种打印机以供选择。一般来说，主要的考虑因素是打印的速度和成本，三维打印机的价格，物体原型的成本，还有材料以及色彩的选择和成本。可以直接打印金属的打印机价格昂贵。有时候人们会先使用普通的三维打印机来制作模具，然后用这些模具制作金属部件。
材料
工程塑料
指被用做工业零件或外壳材料的工业用塑料，是强度、耐冲击性、耐热性、硬度及抗老化性均优的塑料。
● PC材料，是真正的热塑性材料，具备工程塑料的所有特性。高强度，耐高温，抗冲击，抗弯曲，可以作为最终零部件使用，应用于交通工具及家电行业。
● PC-ISO材料，是一种通过医学卫生认证的热塑性材料，广泛应用于药品及医疗器械行业，可以用于手术模拟，颅骨修复，牙科等专业领域。
● PC-ABS材料，是一种应用最广泛的热塑性工程塑料，应用于汽车，家电及通信行业。
光敏树脂
即是UV树脂，由聚合物单体与预聚体组成，其中加有光（紫外光）引发剂（或称为光敏剂）。在一定波长的紫外光（250-300纳米）照射下立刻引起聚合反应完成固化。一般为液态，一般用于制作高强度、耐高温、防水等的材料。
● Somos 19120材料为粉红色材质，铸造专用材料。成型后直接代替精密铸造的蜡膜原型，避免开模具的风险，大大缩短周期。 拥有低留灰烬和高精度等特点。
● Somos 11122材料为半透明材质，类ABS材料。抛光后能做到近似透明的艺术效果。此种材料广泛用于医学研究、工艺品制作和工业设计等行业。
● Somos Next材料为白色材质，类PC新材料，材料韧性较好，精度和表面质量更佳，制作的部件拥有最先进的刚性和韧性结合。
另外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，可登陆叁迪网查看详细材料介绍。
研究成果
3D打印机打印出的无人飞机
1、航模飞机
据国外媒体报道，3D打印机曾用于制造一些机械零部件和小玩具，但是在2012年，美国弗吉尼亚大学工程系的研究人员采用最新的3D打印技术制造了一架无人飞机，机翼宽6.5英尺（约合1.9米），巡航时速达到45英里（约合72千米）。
这个飞机是由美国弗吉尼亚大学工程系学生研制的，它的机翼宽6.5英尺，是由打印零件装配构成。2012年8月和9月初，研究小组在弗吉尼亚州米尔顿机场附近进行了4次飞行测试，这是迄今第三架用于建造飞行的3D打印飞机，巡航速度可达到45英里/小时。
美国弗吉尼亚大学工程师大卫-舍弗尔称，3D打印技术现已证实是应用于教导学生的一种宝贵工具。据悉，他和工程系学生史蒂芬-伊丝特和乔纳森-图曼共同建造这架3D飞机。
舍弗尔称，2007年为了设计建造一个塑料涡轮风扇发动机需要两年时间，成本大约25万美元。但是使用3D技术，我们设计和建造这架3D飞机仅用4个月时间，成本大约2000美元。这将创建一个前所未有的飞行教学平台。
2、神奇的超级3D打印机
科学家研制了一款神奇的3D打印机，可用于未来行星登陆时建造基地的任务中。比如，未来在月球基地中生活的宇航员可以使用这款3D打印机，将月球上岩石或者特殊材料“打印”成所需要的工具。至2012年为止，其应用范围几乎可以将任何固体材料制造成所需的工具，可以允许未来的探险家建设外星球基地。
3、骨骼3D打印技术
美国研究人员利用3D打印机开发骨骼打印技术，造出类似骨骼的材料。研究人员说，它可被用于骨科、牙科治疗或开发治疗骨质疏松症药物。华盛顿州立大学苏斯米塔·博斯带领研究小组，耗费4年时间开发类骨骼物质。他们发现，在生物陶瓷粉主要成分磷酸钙中添加硅和氧化锌可以使其强度提升一倍。磷酸钙生物陶瓷材料是整形外科领域一类重要的骨修复材料，可模拟人体自然骨结构，适宜细胞和骨组织的长入。研究人员使用一部先前用于打印金属材料的3D打印机制造类骨骼物质。它在粉末层上喷出塑料黏合剂，粉末层厚度仅为一根头发丝宽度的一半。粉末层层叠加，干燥后达到要求的支架厚度，然后在1250摄氏度下烘烤2小时。实验室环境下的未成熟骨细胞生长测试显示，支架上的骨细胞在移植一周内开始生长。在兔子和老鼠身上的活体实验同样得到可喜效果。研究人员说，这种类骨骼物质可被添加到受损自然骨上，当作支架材料，促使细胞和骨组织生长，而且这种类骨骼物质可最终降解，没有“明显负面效果”。他们说，数年后，医生可利用这一技术定做更换骨组织。
3D打印只需在电脑上操作，非常方便。博斯在发表于《牙科材料》（Dental Materials）杂志的报告中写道：“你可以把这种类骨骼生物陶瓷粉用作回填材料，它可以成为你在电脑上画出的任何形状。”“ 我们开发的是可控降解……10至20年后，医生可将这种骨支架用于与骨生长有关的治疗，”博斯说，“比如颌骨固定或脊柱融合术。”
将3D打印技术引入骨骼制造并非博斯首创。2009年，瑞士研究人员复制出一名男子的
拇指骨骼。德国夫琅禾费界面工程与生物工程研究所研究人员把立体打印技术与双光子聚合技术相结合，于2009年开发出血管打印技术。打印时，打印机发出两束强激光，焦点对准同一分子。这个分子同时吸收两个光子，即所谓的双光子聚合。经过双光子聚合的分子变成一个有弹性的固体，研究人员用它来制造高精度的弹性结构，也就是血管。abc
4、3D打印建筑
荷兰阿姆斯特丹建筑大学的建筑设计师Janjaap Ruijssenaars最近设计了
全球第一座3D打印建筑物“Landscape House”，而且特别模拟了奇特的莫比乌斯环。
莫比乌斯环(Mbius strip/Mbius band)，是一种拓扑学结构，只有一个面(表面)和一个边界，由德国数学家、天文学家莫比乌斯和约翰·李斯丁1858年独立发现。它可以用一个纸带旋转半圈再把两端粘上之后轻而易举地制作出来，本身具有很多奇妙的性质。
Ruijssenaars和数学家、艺术家Rinus Roelo
fs共同设计了这个项目，将会利用3D打印机逐块打印出来，每一块的尺寸都达到了6×9米，然后拼接成一个整体建筑，预计需要耗时一年半才能完成。
和打印一般小东西不同，这次需要用到的3D打印机也十分庞大，是由意大利发明家Enrico Dini设计出来的“D-Shape”，可以使用砂砾层、无机粘结剂打印出一幢两层小楼。
尽管如此强大，让它打印一座庞大的建筑也太难了，Dini因此建议只用它打印整体结构，外部则使用钢纤维混凝土来填充。
Ruijssenaars打算带着这个项目参加欧洲大赛Europan。这项赛事在欧洲十五个国家每两年举办一次，主要面向年轻的立体设计师，并为他们准备50个真实的场地来实现构想。
5、3D打印胚胎干细胞
据英国媒体报道，英国研究人员首次用3D打印机打印出胚胎干细胞，干细胞鲜活且保有发展为其他类型细胞能力。研究人员说，这种技术或可制造人体组织以测试药物，制造器官，乃至直接在人体内打印细胞。
研究人员在5日出版的《生物制造》杂志发表论文说，检测结果显示，打印24小时后，95%以
上细胞仍然存活，打印过程未杀死细胞；打印3天后，超过89%细胞存活，而且仍然维持多能性，即分化出多种细胞组织的潜能。
胚胎干细胞3D打印机配备两个“生物墨盒”，一个装着浸在细胞培养基中的人体胚胎干细胞，另一个只有培养基。计算机控制微调阀喷出“墨水”，速度可通过改变喷口直径实现精确控制。打印机上有显微镜显示细胞打印情况。两种“墨水”一层一层间隔喷洒，形成不同浓度细胞飞沫，最小飞沫体积仅2纳升，包含大约5个细胞。飞沫被喷入有诸多凹孔的培养皿中，翻转培养皿，飞沫形成悬液，在各凹孔内“抱成团”。打印机可精确控制飞沫大小，使干细胞达到分化最佳状态。
6、3D打印房屋
据国外媒体报道，英国伦敦的一家建筑企业Softkill Design率先提出了3D打印房屋的新概念——原材料来自塑料，外观像蜘蛛网。该企业表示，如果市场接受这种新概念3D打印房屋，今年夏天或可建造出首个实体房屋。
设计成员之一的吉尔·瑞特森表示，这项发明不仅对房屋建筑行业是一场革新，甚至还有望解决英国的住房危机。按照发明者的设计：将所有的组件制造好，需要三个星期的时间，装配起来则仅需一天的功夫。这种房屋将用维可牢尼龙搭扣或类似按钮的紧固件固定在一起，而这些在传统建筑技术中则不需
3D打印房屋构想
要。
据悉，这一构想是2012年10月伦敦3D打印展上展出的一款打印房屋原型的延伸，原型以极具特色的纤维尼龙结构作为骨架，来代替实心的墙体。房屋组件采用激光烧结的生物塑料，在3D印刷厂中制造，这将会比用沙子或混凝土印制的质量更好。纤维结构的厚度只有0.7毫米，用石头打印是不可能的，因为沙子没有足够的结构强度和完整性。而在工厂环境中，则可以用到像塑料或金属之类更高强度的材料。
至2012年为止，建造这样一座3D房屋的成本并未向外透露。但瑞特森表示，3D印刷业的蓬勃发展将会提升经济规模，这意味着在不久的将来，这样的房屋可能因其经济性而在市场竞争中取得优势。
7、3D打印汽车 地面和空中当快车道
来自世界各地的汽车爱好者们密切关注MakerBot和GrabCAD公司的未来交通工具设计展，其中包括：汽车、摩托车、飞机和航天器。未来的运输工具意味着一件事情——任何人都能够单独驾驶。
至2013年2月为止，这些交通工具模型都通过3D打印机打印制造出来，2040年将制造出实体模型。美国总统奥巴马的国情演讲中宣布，计划建立3D打印中心，3D打印技术将逐步形成美国新兴制造业。
8、打印人工耳
北京时间2013年2月21日报道，美国康奈尔大学和威尔·康奈尔医学院的研究人员合作，利用三维（3D）打印技术和含有牛耳活细胞的凝胶造出一种新型人工耳，无论在外观还是功能上，均可与真耳相媲美。相关论文在线发表于2月20日出版的《PLOS ONE》上。
研究人员表示，通常的人工耳材料密度和泡沫聚苯乙烯差不多，质感与真耳相差较大；如果用病人的肋骨组织以手术方式重塑外耳，不仅难度大，还给病人带来很大痛苦，因此很难制成既美观又实用的人造耳。
为造出这种生物工程耳，研究人员先用快速旋转3D相机拍摄数名儿童耳朵信息，输入计算机形成3D图像，然后按照图像用3D打印机打出一个固体模子，并在其中注入一种高密度胶原蛋白凝胶，其中含有能生成软骨的牛耳细胞。此后数周内，软骨逐渐增多并取代凝胶，3个月后软骨会形成柔韧的外耳，替代最初用于塑形的胶原蛋白支架。
9、打印头骨
2013年2月9日报道，美国的一家医院完成了一项非常大胆的手术：使用3D打印出人的头骨，来替代患者原本高达 75% 已受损骨骼。这次手术在本周早些时候顺利完成，使用了康涅狄格州牛津性能材料公司提供的原材料，至2013年2月为止，患者的病情已稳定。
10.3D打印类生物组织材料
英国研究人员2013年4月4日在《科学》杂志上发表报告说，他们利用特制3D打印机打印出类似生物组织的材料，这一成果将来有望应用在医疗领域。
这篇报告由英国牛津大学的黑根·贝利教授及其同事联名发表。据介绍，他们利用3D打印机分层次喷出大量被脂类薄膜包裹的液滴，这些液滴形成网状结构，构成特殊的新材料。
研究人员说，这样打印出来的材料其质地与大脑和脂肪组织相似，可做出类似肌肉样活动的折叠动作，且具备像神经元那样工作的通信网络结构，可用于修复或增强衰竭的器官。由于这是合成材料，因此它还可避免一些用干细胞等方式制造活体组织而引发的问题。
研究人员还说，常规的3D打印机无法打印这种新材料，实验中他们使用的是一种特制3D打印机，至2013年4月为止，这种打印机喷出的液滴直径约50微米，有5个活体细胞那么大，但相信将来能够将液滴尺寸缩小。
11、最新动态世界首款3D打印汽车面世
世界上第一款3D打印汽车面世，这次不是玩具，而是真正能开上马路的汽车。 据《连线》杂志报道，Urbee 2是一款三轮的混合动力汽车，它的所有零部件都是3D打印出来的。正如Makerbot和Form 1正在重新定义制造业，Urbee正在致力于改变我们制造汽车的方式。
这款汽车是Jim Kor和他的Kor Ecologic团队头脑风暴的产物，他们一直专注于研究未来的3D交通工具。他们在网站上展示了对于未来汽车的构想：
“用最少的能耗开最远的路程；把生产、使用、回收过程的污染降到最低；尽可能用汽车产地附近的原材料生产汽车”
传统的汽车制造是生产出各部分然后再组装到一起，3D打印机能打印出单个的、一体式的汽车车身，再将其他部件填充进去。据称，新版本3D汽车需要50个零部件左右，而一辆标准设计的汽车需要成百上千的零部件。
Urbee的原型使用了asb塑料的"熔融沉积建模"(fuseddepositionmodelling)方法。车辆由大块和许多个小块组成。根据thewire的报道，544公斤的车辆花费了大约2500个小时来打印，原型车的造价约为5万美金。
12、用3D打印珠宝
个性化，珠宝加工自是对此类需求最为迫切的行业之一，而3D打印所具备的优势正好可以平衡消费者需求与加工成本之间的矛盾–加工成本与造型复杂程度完全无关。事实上在Shapeways上就有大量的设计师们对珠宝类目情有独钟(事实上最早加入的成员就已开始利用3D打印制造首饰)。
13、4D打印技术
我们都知道，4D就是在长、宽、高之外，另外加入了时间的维度，如果套用到打印技术上的话，指的就是你所打印出来的东西，可以依照你预先设定的程序，随时间而改变形状。2011年的TED大会中，MIT的「自我组装实验室」研究院Skylar Tibbits也向世人解释了自我组装构想与初步成果的呈现，只要将经过特殊编码的程序嵌入至元件之中，便能让元件拥有可变形的重组特性。也许是预见到这种重组变形性质的未来发展，Stratasys公司与自我组装实验室合作进行研究，期望将此种技术应用到3D打印机所打印出的模型上头，且2013年终于有了重大的突破，由Stratasys开发出的一种尚未命名的新材料，因为它能够跟水进行反应，故能够加以编程而进行变形的机制，也因此Stratasys公司隆重称之为下一代的3D打印技术。
4D打印原理示意图
你或许会问，这东西到底有什么用？其实用途还蛮广泛的，除了水以外，未来也可能开发出与光、热或压力进行反应的新材料，所以像是从IKEA买回的家具，你不用自己组合，放在灯光下，它就会慢慢变形成桌椅。地下水管线，遇到地震时，也可以依照受压的部位来进行变形，减少管线破裂的危险，还有不用人力便能搭建的组合屋等等，而对于更精密的机器，则也可能够透过更复杂的编码程序，进行二次或三次的变形，就有如变形金刚般的科幻场景一般，但这项技术至2013年3月为止还处于研究阶段，要达到足够的实用性，的确还有一段很长的路要走。
市场实践
第一个通过CE认证的3D打印玩具
MakieLab成立于2011年，主营业务是采用3D打印技术帮你把虚拟形象制作成真实玩偶，因为有着明显的营收模式，2012年6月MakieLab很快获得了140万美元的种子投资。
MakieLab的第一个玩具产品Makies-10寸的Poseable玩具娃娃，成为有史以来第一个客户定制版的3D打印玩具娃娃，同时Makies系列产品也符合欧盟完全法规，允许3岁及以上孩子使用。早期由于材料的限制Makies都是白色的，经过多次试验，在2013年1月公司公开宣布，客户可以订购4款不同颜色的Makies，将继续改进相关产品。
3D打印产品通过欧盟CE认证对于3D打印定制玩具产品市场无疑是一个里程碑事件，它为相关消费市场注入了新的力量，我们期待大规模的3D打印客户定制礼品市场出现并形成规模市场。
MakieLab的第二款玩具产品将是针对8岁以上的孩子群体，36印网将继续关注并带来相关新闻资讯。
来自英国伦敦的互联网公司MakieLab今天宣布，其第一款3D打印玩具Makies已经成功满足欧洲玩具安全标准，成为世界上第一个通过CE认证的3D打印玩具。
西雅图电影节使用3D打印制造电影微观模型
西雅图国际电影节（SIFF）创立了一场名为SIFFcurious（隐秘栏目）的活动，欢庆该电影节致力于展现出各式各样的电影 — 从鲜为人知的小众影片到名声大噪的主流大片。
此次活动的宣传片是一场感怀电影往事的旅途，所有的电影形象都用微缩模型的方式描绘出来 — 一颗长满苔藓的树旁，一位女子通过苍老的树洞放眼望去，深深陶醉于眼前一幕幕的电影微片段中 — 这些曾经在SIFF中展出的电影片段，如《勇敢传说》、《月升王国》、《太空漫游》、《星球大战2：地球反击战》、《奇爱博士》、《驱魔人》以及《异形》等。
一个形象的模型是多种多样的（比如像《异形》里的那些蛋，还有2011年《太空漫游》里的侧面板），我们会制作硅胶的模具，然后往模具中浇铸树脂做成模型副本。我们有一条颇具效率的流水线 — 3D建模 — 一台3D打印机无停歇工作一个月，雕刻和绘制同时进行”，总共有20具模型，一些偏大的为4英尺乘6英尺，花了两天多时间才完成。
发展情况
全球3D打印发展情况
美国和欧洲在3D打印技术的研发及推广应用方面处于领先地位。美国是全球3D打印技术和应用的领导者，欧洲十分重视对3D打印技术的研发应用。除欧美外，其他国家也在不断加强3D打印技术的研发及应用。澳大利亚在2013年制定了金属3D打印技术路线；南非正在扶持基于激光的大型3D打印机器的开发；日本着力推动3D打印技术的推广应用；中国3D打印设计服务市场快速增长，已有几家企业利用3D打印制造技术生产设备和提供服务。
据美国消费者电子协会最新发布的年度报告显示，随着汽车、航空航天、工业和医疗保健等领域市场需求的增加，3D打印服务的社会需求量将逐年增长，有望从2011年的17亿美元增长至2017年的50亿美元。
中国3D打印发展情况
3D打印在中国还处于初级阶段，从整个产业角度来看，由于缺少龙头企业的带动作用，政府暂时缺少针对性的扶植措施，整体产业体量还较小；另一方面中国制造业还处于粗放形式，各个环节对3D打印技术带来的冲击认识还不足，接受度较低。
从发展情况来看，3D打印至2013年为止仍停留在“高级玩具”阶段，并没有实现成熟的产业化。但是，各个区域都非常认可3D打印技术可能带来的改变，这些改变将如何影响现有生产、经济、社会模式是值得关注的问题。
国内3D打印主要有清华大学、华中科技大学、西安交通大学、华南理工大学、北京航空航天大学等高校教授带领的科研团队。在他们的引领下，中国3D打印取得了一定的成效，不少3D打印联盟相继成立，3D打印企业也层出不穷，3D打印也能打印出无人驾驶小型飞
机、文物、小零件、食物、自行车、小建筑等，令人耳目一新。
发展趋势
3D打印——按需定制、以相对低廉的成本制造产品——一度被认为是科幻想象，而至21世纪初已经变成现实。在2013年，这种趋势将逐渐加速。以下就是2013年以及今后3D打印领域值得关注的十大趋势：
1、3D打印成为工业化力量
3D打印原先只能用于制造产品原型以及玩具，而在2013年它将成为工业化力量。你乘坐的飞机将使用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。
事实上，一些3D打印的零部件已经被应用于飞机上。该技术也将被国防、汽车等工业应用于特种零部件的直接制造。总之，在你不知不觉的情况下，通过3D打印制造的飞机、汽车乃至家电的零部件数量将越来越多。
2、3D打印开始治病救人
通过3D打印制造的医疗植入物将提高你身边一些人的生活质量，因为3D打印产品可以根据确切体型匹配定制，如今这种技术已被应用于制造更好的钛质骨植入物、义肢以及矫正设备。
打印制造软组织的实验已在进行当中，很快通过3D打印制造的血管和动脉就有可能应用于手术之中。至2013年为止，3D打印技术在医疗应用方面的研究涉及纳米医学、制药乃至器官打印。做最理想的情况是，3D打印技术在未来某一天有可能使定制药物成为现实，并缓解（如果不能消除的话）器官供体短缺的问题。
3、定制化成为常态
今后购买的产品将根据自己确切的具体信息进行定制，该产品通过3D打印制造并直接送到你的家门口。通过3D打印技术，创新公司将凭借与竞争对手的标准化产品相同的价格为用户提供定制化体验，以此获得竞争优势。
起初，这种体验可能包括制造定制智能手机外壳这样的新奇物品或是为标准化工具进行符合人体工程学的改造，但它很快就会扩张到新的市场。
公司领导者将对销售、分销以及营销渠道进行调整，以充分利用其直接向消费者提供定制化体验的能力。定制化同样也将在医疗器械领域发挥重要作用，比如通过3D打印制造助听器和义肢。
4、产品创新速度加快
从新车型到更好的家电，一切产品的设计速度都将加快，从而将创新更快地推向消费者。
由于运用3D打印的快速原型制造技术能够缩短把产品概念转化为成熟产品设计的时间，设计人员将能够专注于产品的功能。
虽然使用3D打印的快速原型制造技术并不是新鲜事物，但迅速降低的成本、功能得到改进的设计软件以及越来越多的打印材料意味着设计人员将能更方便地使用3D打印机，使他们能够在设计的早期阶段就打印出原型产品、进行修改以及重新打印等等，从而加速创新，其结果将是更好的产品以及更快的设计速度。
5、新公司基于3D打印开发出创新的商业模式
你今后将有机会投资购买一家3D打印公司的IPO。新一代公司将作为发明家、黑客以及“制造者”大量涌现，利用3D打印技术创造新的产品，并向蓬勃发展的3D打印机市场提供服务。
一些公司将走向失败，并有可能出现一个盛衰循环，但3D打印将催生出创造性的新商业模式。
6、3D打印店在购物商场开张
3D打印店将开始出现，它们最初会凭借高品质的3D打印技术为本地市场提供服务。一开始是快速原型制造以及其他利基功能，但这些打印店会转移到消费市场。
零售商开始“运送设计，而不是产品”，在这种情况下，本地的3D打印店有一天将成为你获取自己定制的本地制造产品的地方，就像如今你在本地沃尔玛商场内冲印照片一样。
7、关于知识产权归属的激烈辩论浮现出来
3D打印机可以很容易地复制拥有版权的产品设计，随着制造商和设计者开始应对这种情况，未来将出现关于产品设计知识产权归属的高调诉讼案例。
文件共享网站使音乐的复制和共享变得简单，从而撼动了整个音乐行业，与此类似，3D打印技术轻松复制、共享、修改以及打印3D产品的能力将引发新一波知识产权问题。
8、具备神奇特性的新产品将让我们意乱情迷
跟如今制造的产品相比，那些只能通过3D打印机制造的新产品将融新材料、纳米尺度以及印刷电子器件于一体，从而展示出堪称神奇的新特性。这些通过3D打印制造的产品将令人喜爱，并具备明显的竞争优势。
其秘诀在于，3D打印技术可以在制造过程中控制所用材料，精度可达分子和原子级别。随着对未来可行的商用3D打印机的研究不断完善，我们可以期待令人兴奋和向往的新产品
携惊人的特性出现在世人面前。至2013年为止，它的问题是：这些产品都是什么以及谁将销售它们？
9、3D打印机为制造工厂提供助力
我们有望在制造工厂里看到3D打印机。一些特殊的零部件已经由3D打印机更经济地生产出来了，但仅仅是在小规模范围内。对于3D打印技术，很多制造商将开始尝试原型制造以外的应用。
随着3D打印机的性能不断提高以及制造商将其整合进生产线和供应链的经验变得更加丰富，我们有望看到集成了3D打印零部件的混合制造工艺。而消费者渴望的那些需要通过3D打印机制造的产品将进一步加速此进程。
10、“看我做出了什么东西！”
你孩子将从学校带回通过3D打印制造的物品。
在学校，数字素养——包括网页和应用程序开发、使用电子设备、协作以及3D设计的能力——的培育将得到3D打印机的支持。很多中学和高中已经装备了3D打印机，随着3D打印技术的成本持续下降，更多的学校将会开始使用。数字素养将不仅关乎“字节”，还关乎实物。
11、3D打印开始广泛应用于电影工业
3D打印也开始在电影工业中取得广泛应用。由于3D打印是一种快速成型技术，对于制作复杂电影道具具有成本低，时间快的优势，高仿真的电影道具已经使用了3D打印技术来制作面具模型，汽车模型，和其他功能性道具。
最新成果
北京时间5月23日消息,新科学家报道，目前3D打印的飞机、枪支和化石骨骼已经变为现实，但科学家最近利用3D打印技术打印了第一份真实人类的心脏。该心脏样本是由塑料制成，是患有不寻常并发症病人的心脏的精确解剖副本。
3D打印第一颗人类心脏
美国华盛顿国家儿童医学中心的儿科心脏病专家劳拉·奥利弗瑞（Laura Olivieri）手中握着的正是3D打印的人类心脏，该3D打印机耗费了25万美元。劳拉表示心脏副本对于练习复杂手术来说是非常理想的对象，它使得手术外科医生能够看清他们要进行手术的精确解剖情景。
想要打印3D心脏，必须先输入单个病人计算机控制x线体层扫描术或超声波扫描获得的二维数据，这使得打印机能够逐层建立复制样本层。医院正在制定欲采用3D打印技术的早期计划。近期美国纽约康奈尔大学的研究学者3D打印了一只人工耳朵，并向其植入了来自奶牛的细胞进行培育。此外，还有研究人员获得了世界上第一个3D打印的迷你人类肝脏。
瓶颈
3D打印机带来的变革不仅仅是正面的，还有负面的，不过不必太过担心，人类的发展总是伴随着双刃宝剑披荆斩浪冲刺前进的。如果我们抱着全是消极的态度只“堵”不“疏”，那么社会与技术就不会发展，“人类一犯愁，上帝会发笑”，何必自我烦恼，先让我们历数这个制造利器所带来的负面作用吧（按危害顺序及21世纪初技术上实现的可能性排列）。
1. 安全隐患：前不久一个狂人的大胆想象用3D打印机去制造实践，着实让人大大捏了一把冷汗，枪械机件的数码模型十分容易传播的，也许一个.STL文件带上U盘就能让万能制造机吞吐出极具杀伤性武器，这一点真希望3D打印机不要那么万能啊。
2. 盗版问题：万能的拷贝和万能的复制功能让靠智慧吃饭的人士再次担忧，从信息共享时代就吃尽苦头的创作人士找了好久才摸索到了盈利机制，如今3D来了，新形势下，人们再次将面临新的版权问题,也许利好电子钱包的发展－－因为彩色复印机解决不了的防伪问题，3D打印轻而易举就“打印”实现了。
3. 资源消耗增加，环境问题：环境保护者要特别头痛了，在自由想像与创造欲望的驱动下，随心所欲地涂鸦将带来灾难性的后果，耗材厂商要乐了，而模型设计软件将分支出与结构优化与耗材压缩相关的数学模型，尽可能减少材料使用但能强化结构。
道德与伦理：2D平面时代，偷拍、艳照已经足够令人恐慌，如今3D时代来临，在港产3D情欲影片的引领下，人们更应当做好屏蔽与自我保护，偷透扫、偷拍、平面照片直接转为3D等高科技的民用化将让人们防不胜防－－透视扫描一个人体简直就是秒杀，这不，前阶段机场透视安检引起的个人隐私问题已招人反对，应当忧虑，打印人像嫁接PS（Photoshop）不雅照成为网购热卖，一个电子邮件就能传播出一具具某明星脸的充气娃娃做宅男闺蜜的现象出现。
4. 设计海洋：创意疲劳将很快出现，信马由缰积极滥造，前仆后继地个性化展示反而让人们有了新的审美需求，类似谷歌那样的信息海洋指南必将出现，帮助人们搜寻出最实用符合要求的产品。某种程度的“审美倒退”其实是对优秀设计有了更高需求－－人们反而更
加注重简约性和实用性结合的设计，尤其功能与巧思绝妙结合设计的商品更能得到关注，人们愿意为此付钱。这与2D时代谁都能照相，但取材与视点绝对需要天赋，一个道理。
5. 怪异变造人或人造人出现：人兽更加难辨、雌雄更加难分。医学上往有益应用，比如像医学修复、整形，骨植、义肢等等无疑能帮助人们摆脱疾病与残疾的困扰。但邪恶的想象一定会让人类生出恶魔的翅膀，打印出零件组合成功能模块，结合核心驱动或智能芯片，钢铁侠绝不会是科幻影片主角。当优秀自然的人种成为稀缺，星球变成阿凡达，人之发肤，受之父母，你愿意选择哪种？动物的浩劫，是进化还是毁灭？也许上面的第6点在人类方面有所收敛，但在动物身上一定变本加厉地出现，邪恶的动物变造－－把动物变成人类，超越人类，人类社会若果进入猿人星球，是3D时代的生态？
6. 打印食品，是更加可口富于营养还是破坏口味，这是萝卜青菜各有所需的问题，反正大多数人是不会选择吃打印成蟑螂、老鼠的美味食品。
7. 果然是先有盾再有矛，白领痛恨的杀手“打卡机”将扫进历史垃圾，无论是掌纹、虹膜、眼底还是面部识别都将被3D打印这只“利矛”逐一破解。
8. 艺术品收藏：先善意提醒各位，当赝品泛滥充斥时、真品就弥显珍贵了，趁现[4]在高位收藏还来得及。3D打印让文物制造者有了更好的工具。举例说：油画耗材的出现，只要做油画表面的精细扫描，轻易就能一比一打印出一件艺术品。有人也许从各种角度反驳，你应当考虑这种可能性，也许在某一个角落，就已经有人已经调好颜料，打算用电子商场买来的2D喷墨打印机逐层细打实现以上所设想的。
材料问题是3D打印应用推广的最大障碍，也是全行业的瓶颈问题，现在很多材料主要还是依赖国外。目前维示泰克开发并已投入市场的3D打印材料主要是ABS工程塑料、PLA生物塑料，和具有特殊功能的夜光、变色、导电等的功能性材料。材料价格低廉，1克材料的价格不到0.1元人民币。该公司下一步将根据市场的多元化需求，与一些企业和科研机构合作，自主研发更多新的材料。