3D打印技术及应用趋势

摘要：3D打印技术作为第三次工业革命的代表性技术之一，越来越受到工业界和投资界的关注。在详细介绍3D打印技术具有数字制造、降维制造、堆积制造、直接制造和快速制造等优点的基础上，具体给出了光固化成形、材料喷射、粘结剂喷射、熔融沉积制造、选择性激光烧结、片层压和定向能量沉积这七类3D打印工艺。分别分析了3D打印技术的全球商业化状况和应用领域，并进一步展望了3D打印技术的应用趋势。最后指出，3D打印技术将深刻改变传统行业的产业模式，实现从传统制造向智能制造迈进。

0.引言

2012年4月，英国著名杂志《经济学人》发表专题报告指出，全球工业正在经历第三次工业革命，与以往不同．本次革命将对制造业的发展产生巨大影响，其中一项具有代表性的技术就是3D打印(3D printing)技术。美国《时代》周刊也将3D打印列为“美国十大增长最快的工业”。自2013年以来，国内媒体界、学术界、金融界也掀起了关注3D打印技术的热潮，各级政府部门开始关注并制订3D打印技术的发展规划。本文在查阅大量文献和实践调研的基础上，分别从3D打印技术的概念、工艺、材料、设备及其商业化状况等方面进行介绍：并在此基础上，进一步展望了3D打印技术的应用趋势和对人类未来生产生活方式的影响。

1.3D打印技术的概念和分类

3D打印技术，学术上又称“添加制造”(additivemanufacturing)技术，也称增材制造或增量制造。根据美国材料与试验协会(AS TM)2009年成立的3D打印技术委员会(F42委员会)公布的定义，3D打印是一种与传统的材料加工方法截然相反，基于三维CAD模型数据，通过增加材料逐层制造的方式。其采用直接制造与相应数学模型完全一致的三维物理实体模型的制

造方法。3D打印技术内容涵盖了产品生命周期前端的“快速原型”(rapid prototyping)和全生产周期的“快速制造”(rapid manufacturing)相关的所有打印工艺、技术、设备类别和应用。3D打印涉及的技术包括CAD建模、测量、接口软件、数控、精密机械、激光、材料等多种学科的集成。

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