權(quán)威解讀，讓國(guó)人充分了解3D打印技術(shù)的實(shí)質(zhì)及發(fā)展瓶頸

華南理工大學(xué)機(jī)械與汽車(chē)工程學(xué)院劉斌教授

本文深度介紹3D打印技術(shù)，從概念原理到發(fā)展瓶頸，以及與傳統(tǒng)制造行業(yè)的發(fā)展關(guān)系。使國(guó)人充分了解3D打印技術(shù)的實(shí)質(zhì)及存在的本質(zhì)問(wèn)題，從而做到客觀、公正、冷靜、充分地了解3D打印技術(shù)。

自2012年以來(lái)，3D打印技術(shù)出現(xiàn)了新一輪的研究開(kāi)發(fā)熱度期，并且，其熱度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于第一次的熱度。在這次熱度中，3D打印技術(shù)的研究與應(yīng)用如火如荼，對(duì)3D打印技術(shù)的宣傳幾乎做到了婦孺皆知。下面由華南理工大學(xué)機(jī)械與汽車(chē)工程學(xué)院劉斌教授為大家權(quán)威解讀3D打印技術(shù)，使國(guó)人充分了解3D打印技術(shù)的實(shí)質(zhì)及存在的本質(zhì)問(wèn)題，從而做到客觀、公正、冷靜、充分地了解3D打印技術(shù)。

本文采用問(wèn)答形式，對(duì)3D打印技術(shù)中存在的十幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題進(jìn)行了思考與回答，以共饗讀者。

目錄:  
1、什么叫3D打印技術(shù)
定義
3D打印技術(shù)原理   
3D打印技術(shù)的主流工藝介紹
2、3D打印技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)及缺點(diǎn)是什么
3D打印技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)
3D打印技術(shù)的缺點(diǎn)
3、為什么3D打印技術(shù)只有到上世紀(jì)80年代末才開(kāi)始出現(xiàn)商品化的設(shè)備
4、為什么說(shuō)材料是3D打印技術(shù)的核心
3D打印材料分類(lèi)   
3D打印材料的基本性能
5、為什么說(shuō)3D打印不能用于批量化生產(chǎn)        
6、為什么說(shuō)3D打印不能替代傳統(tǒng)的制造工藝        
7、為什么說(shuō)3D打印技術(shù)不能替代傳統(tǒng)的制造產(chǎn)業(yè)        
8、為什么說(shuō)3D打印只是增材制造技術(shù)的一個(gè)分支
9、為什么說(shuō)3D打印技術(shù)的服務(wù)市場(chǎng)有限
10、為什么3D打印技術(shù)又出現(xiàn)新的一輪火熱
11、為什么說(shuō)有人稱(chēng)3D打印技術(shù)能帶來(lái)“第三次工業(yè)革命”
12、3D打印技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)及瓶頸是什么
3D打印技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)
3D打印機(jī)的發(fā)展瓶頸
13、3D打印技術(shù)的發(fā)展方向及趨勢(shì)是什么
14、3D打印技術(shù)的真實(shí)市場(chǎng)定位是什么
15、3D打印技術(shù)與傳統(tǒng)制造技術(shù)的關(guān)系是什么

1、什么叫3D打印技術(shù)？

1.1定義

3D打�。═hreeDimension Printing，簡(jiǎn)稱(chēng)3DP）技術(shù)，是指通過(guò)連續(xù)的物理層疊加，逐層增加材料來(lái)生成三維實(shí)體的技術(shù)，與傳統(tǒng)的去除材料加工技術(shù)不同，因此又稱(chēng)為添加制造或增材制造（AdditiveManufacturing，簡(jiǎn)稱(chēng)AM）技術(shù)，以前稱(chēng)為快速成型（RapidPrototyping，簡(jiǎn)稱(chēng)RP）技術(shù)。

作為一種綜合性應(yīng)用技術(shù)，3D打印綜合了數(shù)字建模技術(shù)、精密機(jī)械、機(jī)電控制技術(shù)、信息技術(shù)、材料科學(xué)與化學(xué)等諸多方面的前沿技術(shù)知識(shí)，具有很高的科技含量。3D打印機(jī)是3D打印的核心裝備，它是集機(jī)械、控制及計(jì)算機(jī)技術(shù)等為一體的復(fù)雜機(jī)電一體化系統(tǒng)，主要由高精度機(jī)械系統(tǒng)、數(shù)控系統(tǒng)、噴射系統(tǒng)和成型環(huán)境等子系統(tǒng)組成。

3D打印技術(shù)，從狹義上來(lái)說(shuō)，主要是指增材成型技術(shù)；從成型工藝上看，3D打印技術(shù)突破了傳統(tǒng)成型方法，它通過(guò)快速自動(dòng)成型系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)模型結(jié)合，無(wú)需任何附加的傳統(tǒng)模具制造和機(jī)械加工，就能夠制造出各種形狀復(fù)雜的原型，這使得產(chǎn)品的設(shè)計(jì)生產(chǎn)周期大大縮短，生產(chǎn)成本大幅下降。

1.2 3D打印技術(shù)原理

3D打印技術(shù)【以前被稱(chēng)為快速成型、快速成形】是上世紀(jì)80年代末期開(kāi)始商品化的一種高新制造技術(shù)，它有不同的英文名稱(chēng)，如RapidPrototyping（快速原型制造、快速成型、快速成形）、FreeformManufacturing（自由形式制造）、AdditiveFabrication（增材制造）等，常常簡(jiǎn)稱(chēng)為RP。該技術(shù)將計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）、計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM）、計(jì)算機(jī)數(shù)字控制（CNC）、激光、精密伺服驅(qū)動(dòng)和新材料等先進(jìn)技術(shù)集于一體（如圖1所示）。

圖1  快速成形——多種先進(jìn)技術(shù)的集成

3D打印技術(shù)的原理是：依據(jù)計(jì)算機(jī)上構(gòu)成的工件三維設(shè)計(jì)模型（圖2（a）），對(duì)其進(jìn)行分層切片，得到各層截面的二維輪廓（圖2（b））。按照這些輪廓，成形頭選擇性地固化一層層的液態(tài)樹(shù)脂（或切割一層層的紙，燒結(jié)一層層的粉末材料，噴涂一層層的熱熔材料或粘結(jié)劑等），形成各個(gè)截面輪廓（圖2（c））并逐步順序迭加成三維工件（圖2（d））。

圖2  三維—二維—三維的轉(zhuǎn)換

3D打印技術(shù)徹底擺脫了傳統(tǒng)的“去除”加工法——部分去除大于工件的毛坯上的材料來(lái)得到工件，而采用全新的“增長(zhǎng)”加工法——用一層層的小毛坯逐步迭加成大工件，將復(fù)雜的三維加工分解成簡(jiǎn)單的二維加工的組合，因此，它不必采用傳統(tǒng)的加工機(jī)床和工模具，只需傳統(tǒng)加工方法的10％～30％的工時(shí)和20％～35％的成本，就能直接制造出產(chǎn)品樣品或模具（圖3）。由于3D打印技術(shù)具有上述突出的優(yōu)勢(shì)，所以近年來(lái)發(fā)展迅速，已成為現(xiàn)代先進(jìn)制造技術(shù)中的一項(xiàng)支柱技術(shù)，是實(shí)現(xiàn)并行工程（ConcurrentEngineering，簡(jiǎn)稱(chēng)CE）的必不可少的手段。

左圖（a）傳統(tǒng)加工；右圖（b）快速成形

圖3  傳統(tǒng)加工與快速成形的比較

1.3 3D打印技術(shù)的主流工藝介紹

3D打印技術(shù)的主流工藝介紹如下：

（1）分層物體制造（LaminatedObject Manufacturing，簡(jiǎn)稱(chēng)LOM）
這是歷史最為悠久的3D打印技術(shù)之一，也是最為成熟的3D打印技術(shù)之一。
LOM技術(shù)自1991年問(wèn)世以來(lái)得到了迅速的發(fā)展。由于該工藝多使用紙材、PVC片材等薄形材料，價(jià)格低廉且成型精度較高，因此受到了較為廣泛的關(guān)注，在產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)可視化、造型設(shè)計(jì)評(píng)估、裝配檢驗(yàn)、熔模鑄造等方面應(yīng)用廣泛。其成型原理如圖4所示。

圖4  分層物體制造工藝原理圖

分層物體制造系統(tǒng)主要包括計(jì)算機(jī)、數(shù)控系統(tǒng)、原材料存儲(chǔ)與運(yùn)送部件、熱粘壓部件、激光切系統(tǒng)、可升降工作臺(tái)等部分組成。其中，計(jì)算機(jī)負(fù)責(zé)接收和存儲(chǔ)成型工件的三維模型數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)主要是沿模型高度方向提取的一系列截面輪廓。原材料存儲(chǔ)與運(yùn)送部件將把存儲(chǔ)在其中的原材料（底面涂有粘合劑的薄層材料）逐步送至工作臺(tái)上方。激光切割器將沿著工件截面輪廓線(xiàn)對(duì)薄層材料進(jìn)行切割，可升降的工作臺(tái)能支撐成型的工件，并在每層成型之后降低一個(gè)材料厚度，以便送進(jìn)將要進(jìn)行粘合和切割的新一層材料，最后熱粘壓部件將會(huì)一層一層地把成型區(qū)域的薄層材料粘合在一起，就這樣重復(fù)上述的步驟，直到工件完全成型。

（2）立體光固化成型（StereoLithography Apparatus，簡(jiǎn)稱(chēng)SLA）

又稱(chēng)立體光刻成型。該工藝最早由美國(guó)CharlesW. Hull于1984年提出并獲得美國(guó)國(guó)家專(zhuān)利，是最早發(fā)展起來(lái)的3D打印技術(shù)之一。CharlesW. Hull在獲得該專(zhuān)利后兩年便成立了3DSystems公司，并于1988年發(fā)布了世界上第一臺(tái)商用3D打印機(jī)SLA-250。

SLA的工藝耗材是光敏樹(shù)脂。SLA工藝以光敏樹(shù)脂作為成型材料，在計(jì)算機(jī)的控制下，紫外激光將對(duì)液態(tài)的光敏樹(shù)脂進(jìn)行掃描，從而讓其逐層固化成型。SLA工藝能以簡(jiǎn)潔且全自動(dòng)的方式制造出精度較高的幾何立體模型。SLA的基本原理如圖5所示。

圖5  立體光固化成型工藝原理圖

在圖5中，液槽里會(huì)先盛滿(mǎn)液態(tài)的光敏樹(shù)脂，氦-鎘激光器或氬離子激光器發(fā)射出來(lái)的紫外激光束，在計(jì)算機(jī)的操縱下，按工件的分層截面數(shù)據(jù)在液態(tài)的光敏樹(shù)脂表面進(jìn)行逐行逐點(diǎn)掃描，這使掃描區(qū)域的樹(shù)脂薄層產(chǎn)生聚合反應(yīng)而固化，從而形成工件的一個(gè)薄層。當(dāng)一層樹(shù)脂固化完畢后，工作臺(tái)將下移一個(gè)層厚的距離，以使在原先固化好的樹(shù)脂表面上再覆蓋一層新的液態(tài)樹(shù)脂，刮板將粘度較大的樹(shù)脂液面刮平，然后再進(jìn)行下一層的激光掃描固化。

新固化的一層將牢固地粘合在前一層上，如此重復(fù)，直至整個(gè)工件層疊完畢，這樣最后就能得到一個(gè)完整的立體模型。

當(dāng)工件完全成型后，首先需要把工件取出并把多余的樹(shù)脂清理干凈，接著還需要把支撐結(jié)構(gòu)清除掉，最后還需要把工件放到紫外燈下進(jìn)行二次固化。

（3）熔融沉積成型（FusedDeposition Modeling，簡(jiǎn)稱(chēng)FDM）

它是繼LOM和SLA工藝之后發(fā)展起來(lái)的一種3D打印技術(shù)。

該技術(shù)由ScottCrump于1988年發(fā)明，隨后ScottCrump創(chuàng)立了Stratasys公司。1992年，Stratasys公司推出了世界上第一臺(tái)基于FDM技術(shù)的3D打印機(jī)——3DModeler，這也標(biāo)志著FDM技術(shù)步入商用階段。

熔融沉積又被稱(chēng)為熔絲沉積。它將絲狀的熱熔性材料進(jìn)行加熱融化，通過(guò)帶有微細(xì)噴嘴的熱噴頭把材料擠出來(lái)。熱噴頭可以沿X、Y方向進(jìn)行移動(dòng)，工作臺(tái)則沿Z軸方向移動(dòng)，熔融的絲材被擠出后，隨即會(huì)和前一層材料粘合在一起。一層材料沉積完成后，工作臺(tái)將按預(yù)定的增量下降一個(gè)高度，然后重復(fù)以上的步驟，直到工件完全成型。其原理如圖6所示。

熱熔性絲料（通常為ABS或PLA等熱塑性材料）先被纏繞在供料輥上，由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)輥?zhàn)有�轉(zhuǎn)，絲料在主動(dòng)輥與從動(dòng)輥的摩擦力作用下，向熱噴頭的噴嘴送出。在供料輥和熱噴頭之間有一導(dǎo)向套，導(dǎo)向套采用低摩擦力材料制成，以便絲料能夠順利準(zhǔn)確地由供料輥送到熱噴頭的內(nèi)腔。熱噴頭的上方有電阻絲式加熱器，在加熱器的作用下，絲料被加熱到熔融狀態(tài)，然后通過(guò)熱噴嘴把熔融材料擠壓到工作臺(tái)上，材料冷卻后便形成了工件的一個(gè)截面。

圖6  熔融沉積成型工藝原理

采用FDM工藝制作具有懸空結(jié)構(gòu)的工件原型時(shí)，需要制作支撐結(jié)構(gòu)。為了節(jié)省材料成本和提高成型效率，新型的FDM設(shè)備采用雙噴頭設(shè)計(jì)，即：一個(gè)噴頭負(fù)責(zé)擠出成型材料，另一個(gè)噴頭負(fù)責(zé)擠出支撐材料。

一般來(lái)說(shuō)，用于成型的材料絲相對(duì)更精細(xì)一些，而且價(jià)格較高，沉積效率也較低；用于制作支撐的材料絲相對(duì)較粗一些，而且成本較低，但沉積效率會(huì)更高些。支撐材料一般選用水溶性材料或比成型材料熔點(diǎn)低的材料，這樣在后期處理時(shí)，通過(guò)物理或化學(xué)的方式就能很方便地把支撐結(jié)構(gòu)去除干凈。

（4）選擇性激光燒結(jié)（SelectiveLaser Sintering，簡(jiǎn)稱(chēng)SLS）

該工藝最早是由美國(guó)德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校的C.R.Dechard于1989年在其碩士論文中提出的，隨后C.R.Dechard創(chuàng)立了DTM公司，并于1992年發(fā)布了基于SLS技術(shù)的工業(yè)級(jí)商用3D打印機(jī)Sinterstation。

SLS工藝使用粉末狀材料。激光器在計(jì)算機(jī)的操控下對(duì)粉末進(jìn)行掃描照射而實(shí)現(xiàn)材料的燒結(jié)粘合，就這樣，材料層層堆積實(shí)現(xiàn)成型。SLS的成型原理如圖7所示。

圖7  選擇性激光燒結(jié)成型原理

選擇性激光燒結(jié)過(guò)程是：先采用壓輥將一層粉末平鋪到已成型工件的上表面，數(shù)控系統(tǒng)操控激光束按照該層截面輪廓在粉層上進(jìn)行掃描照射，使粉末的溫度升至熔化點(diǎn)，從而進(jìn)行燒結(jié)，并與下面已成型的部分實(shí)現(xiàn)粘合。當(dāng)一層截面燒結(jié)完后，工作臺(tái)將下降一個(gè)層厚，這時(shí)壓輥又會(huì)均勻地在上面鋪上一層粉末，并開(kāi)始新一層截面的燒結(jié)，如此反復(fù)操作，直到工件完全成型。

在成型過(guò)程中，未經(jīng)燒結(jié)的粉末對(duì)模型的空腔和懸臂起著支撐的作用，因此，SLS成型時(shí)不需要制作支撐結(jié)構(gòu)。SLS工藝使用的材料，除了石蠟、聚碳酸酯、尼龍、陶瓷等材料外，還可以是金屬材料。

（5）三維打�。═hree-DimensionPrinting，簡(jiǎn)稱(chēng)3DP）

該工藝由美國(guó)麻省理工學(xué)院的EmanualSachs教授發(fā)明于1993年。
3DP的工作原理類(lèi)似于噴墨打印機(jī)的工作原理，是形式上最為貼合“3D打印”概念的成型技術(shù)之一。3DP工藝與SLS工藝也有著類(lèi)似的地方，采用的都是粉末狀材料，如陶瓷粉末、金屬粉末或塑料粉末等，但與其不同的是，3DP使用的粉末并不是通過(guò)激光燒結(jié)粘合在一起的，而是通過(guò)噴頭噴射粘合劑將工件的截面“打印”出來(lái)，并一層層堆積成型的。3DP的技術(shù)原理如圖8所示。

圖8  三維打印的技術(shù)原理示意圖

首先，在工作槽中的工作臺(tái)上鋪上一層指定厚度的粉末，接著噴頭會(huì)按照一定的路徑將液態(tài)粘合劑噴射在粉層上的指定區(qū)域中，成型一個(gè)截面，此后不斷重復(fù)上述步驟，直到工件完全成型，然后除去模型上多余的粉末材料即可。
3DP技術(shù)成型速度非�？�，適用于制造結(jié)構(gòu)復(fù)雜的工件，也適用于制作復(fù)合材料或非均質(zhì)材料的零件。

（6）PolyJet【聚合物噴射】

該工藝是以色列Objet公司于2000年初推出的專(zhuān)利技術(shù)。

PolyJet技術(shù)也是當(dāng)前最為先進(jìn)的3D打印技術(shù)之一，它的成型原理與3DP有點(diǎn)類(lèi)似，不過(guò)噴射的不是粘合劑而是聚合物材料。PolyJet聚合物噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖9所示。PolyJet的噴射打印頭沿X軸方向來(lái)回運(yùn)動(dòng)，工作原理與噴墨打印機(jī)十分類(lèi)似，不同的是噴頭噴射的不是墨水而是光敏聚合物。

圖9  PolyJet聚合物噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

當(dāng)光敏聚合材料被噴射到工作臺(tái)上后，紫外光燈將沿著噴頭工作的方向發(fā)射出紫外光，對(duì)光敏聚合物材料進(jìn)行固化。完成一層的噴射打印和固化后，工作臺(tái)會(huì)精準(zhǔn)地下降一個(gè)成型層厚，噴頭繼續(xù)噴射光敏聚合材料，并進(jìn)行下一層的打印和固化。就這樣一層接一層，直到整個(gè)工件打印制作完成。在工件成型過(guò)程中，使用兩種不同類(lèi)型的光敏樹(shù)脂材料：一種是用來(lái)成型實(shí)際模型的材料，另一種是用來(lái)制作支撐的樹(shù)脂材料。當(dāng)整個(gè)打印成型過(guò)程完成后，再把支撐材料去除。其工藝過(guò)程如圖10、11所示。

圖10  采用PolyJet聚合物噴射系統(tǒng)制造人體腳關(guān)節(jié)的過(guò)程

圖11  采用PolyJet聚合物噴射系統(tǒng)制造人體腳關(guān)節(jié)的實(shí)物圖

3D打印技術(shù)，除了上述六種常用的工藝外，市場(chǎng)上還有多種不同類(lèi)型的成型工藝，但究其成型原理，都是基于“分層制造，層層疊加”的離散化制造思想，故在此不再贅述，感興趣的讀者可查閱相關(guān)資料。

2、3D打印技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)及缺點(diǎn)是什么？

2.1 3D打印技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

（1）節(jié)省材料。不用剔除邊角料，提高了材料的利用率，通過(guò)摒棄生產(chǎn)線(xiàn)而降低了成本；
（2）能做到較高的精度和很高的復(fù)雜程度，可以制造出采用傳統(tǒng)方法制造不出來(lái)的、非常復(fù)雜的制件；
（3）不需要傳統(tǒng)的刀具、夾具、機(jī)床或任何模具，就能直接把計(jì)算機(jī)的任何形狀的三維CAD圖形生成實(shí)物產(chǎn)品；
（4）它可以自動(dòng)、快速、直接和比較精確地將計(jì)算機(jī)中的三維設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化為實(shí)物模型，甚至直接制造零件或模具，從而有效地縮短了產(chǎn)品研發(fā)周期；
（5）3D打印無(wú)需集中的、固定的制造車(chē)間，具有分布式生產(chǎn)的特點(diǎn)；
（6）3D打印能在數(shù)小時(shí)內(nèi)成形，它讓設(shè)計(jì)人員和開(kāi)發(fā)人員實(shí)現(xiàn)了從平面圖到實(shí)體的飛躍；
（7）它能打印出組裝好的產(chǎn)品，因此，它大大降低了組裝成本，甚至可以挑戰(zhàn)大規(guī)模生產(chǎn)方式。

2.2 3D打印技術(shù)的缺點(diǎn)

（1）存在成本高、工時(shí)長(zhǎng)的軟肋

3D打印仍是比較昂貴的技術(shù)。由于用于增材制造的材料研發(fā)難度大、而使用量不大等原因，導(dǎo)致3D打印制造成本較高，而制造效率不高。

目前，3D打印技術(shù)在我國(guó)主要應(yīng)用于新產(chǎn)品研發(fā)，且制造成本高，制造效率低，制造精度尚不能令人滿(mǎn)意。3D打印目前并不能取代傳統(tǒng)制造業(yè)。在未來(lái)制造業(yè)發(fā)展中，“減材制造法仍是主流”。

（2）在規(guī)�；�生產(chǎn)方面尚不具備優(yōu)勢(shì)

3D打印技術(shù)既然具有分布式生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)，那么相反，在規(guī)�；�生產(chǎn)方面就不具備優(yōu)勢(shì)。目前，3D打印技術(shù)尚不具備取代傳統(tǒng)制造業(yè)的條件，在大批量、規(guī)模化制造等方面，高效、低成本的傳統(tǒng)減材制造法更勝一籌。

現(xiàn)在看來(lái)，想用3D打印作為生產(chǎn)方式來(lái)取代大規(guī)模生產(chǎn)不太可能。且不說(shuō)3D打印技術(shù)目前尚且不具備直接生產(chǎn)像汽車(chē)這樣復(fù)雜的混合材料產(chǎn)品，即使該技術(shù)在未來(lái)取得長(zhǎng)足進(jìn)步，完全打印一輛車(chē)只怕要耗時(shí)好幾個(gè)月，在成本上遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于大規(guī)模生產(chǎn)汽車(chē)時(shí)均攤到每輛汽車(chē)上的成本。

所以，對(duì)于生產(chǎn)有大量剛性需求的產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，具有規(guī)模經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)的大規(guī)模生產(chǎn)仍比重點(diǎn)放在“個(gè)性化、定制化”的3D打印生產(chǎn)方式更加經(jīng)濟(jì)。

（3）打印材料受到限制

3D打印技術(shù)的局限和瓶頸主要體現(xiàn)在材料上。目前，打印材料主要是塑料、樹(shù)脂、石膏、陶瓷、砂和金屬等，能用于3D打印的材料非常有限。

盡管已經(jīng)開(kāi)發(fā)了許多應(yīng)用于3D打印的同質(zhì)和異質(zhì)材料，但是開(kāi)發(fā)新材料的需求仍然存在，一些新的材料正在研發(fā)中。這種需求包含兩個(gè)層面，一是不僅需要對(duì)已經(jīng)得到應(yīng)用的材料—工藝—結(jié)構(gòu)—特性關(guān)系進(jìn)行深入研究，以明確其優(yōu)點(diǎn)和限制；二是需要開(kāi)發(fā)新的測(cè)試工藝和方法，以擴(kuò)展可用材料的范圍。

（4）精度和質(zhì)量問(wèn)題

由于3D打印技術(shù)固有的成型原理及發(fā)展還不完善，其打印成型零件的精度（包括尺寸精度、形狀精度和表面粗糙度）、物理性能（如強(qiáng)度、剛度、耐疲勞性等）及化學(xué)性能等大多不能滿(mǎn)足工程實(shí)際的使用要求，不能作為功能性零件，只能做原型件使用，從而其應(yīng)用將大打折扣。

而且，由于3D打印采用“分層制造，層層疊加”的增材制造工藝，層與層之間的結(jié)合再緊密，也無(wú)法和傳統(tǒng)模具整體澆鑄而成的零件相媲美，而零件材料的微觀組織和結(jié)構(gòu)決定了零件的使用性能。

3、為什么3D打印技術(shù)只有到上世紀(jì)80年代末才開(kāi)始出現(xiàn)商品化的設(shè)備？

3D打印技術(shù)的核心思想最早起源于美國(guó)。早在1892年，J.E.Blanther在其專(zhuān)利中曾建議用分層制造法構(gòu)成三維地形圖。1902年，CarloBaese的專(zhuān)利提出了用光敏聚合物制造塑料件的原理。1904年，Perera提出了在硬紙板上切割輪廓線(xiàn)，然后將這些硬紙板粘結(jié)成三維地形圖的方法（如圖12所示）。20世紀(jì)50年代之后，出現(xiàn)了上百個(gè)有關(guān)3D打印的專(zhuān)利。

圖12  采用3D打印制造三維地形圖

現(xiàn)代3D打印技術(shù)的出現(xiàn)，起源于二十世紀(jì)八十年代中后期。此后，3D打印技術(shù)有了根本性的發(fā)展，出現(xiàn)了更多的專(zhuān)利。如：1986年Hull發(fā)明了立體光固化成型（SLA，StereoLithography Appearance），1988年Feygin發(fā)明了分層物體制造，1989年Deckard發(fā)明了粉末材料選擇性激光燒結(jié)技術(shù)（SLS,Selective Laser Sintering），1992年Crump發(fā)明了熔融沉積成型技術(shù)（FDM，F(xiàn)usedDepositionModeling），1993年Sachs在麻省理工大學(xué)發(fā)明了3D打印技術(shù)等。

隨著各類(lèi)3D打印專(zhuān)利技術(shù)的不斷發(fā)明，其相應(yīng)的生產(chǎn)設(shè)備也被相繼研發(fā)而出。如：1988年，美國(guó)的3DSystems公司根據(jù)Hull的專(zhuān)利，生產(chǎn)出了世界上第一臺(tái)現(xiàn)代3D打印設(shè)備——SLA-250（立體光固化成型機(jī)），開(kāi)創(chuàng)了3D打印技術(shù)發(fā)展的新紀(jì)元。在此后的多年中，3D打印技術(shù)蓬勃發(fā)展，涌現(xiàn)出了十余種新工藝及相應(yīng)的3D打印設(shè)備。

那么，為什么3D打印技術(shù)只有到上世紀(jì)80年代末才開(kāi)始出現(xiàn)商品化的設(shè)備呢？本文作者認(rèn)為，主要原因有兩點(diǎn)：

（1）與三維CAD軟件有關(guān)。由于3D打印技術(shù)采用分層制造的原理，因此，被制造零件的各層截面數(shù)據(jù)的來(lái)源是非常重要的。只有三維CAD軟件的成熟，才能輕松、方便、快捷、隨意地獲取被制造零件的任意截面的數(shù)據(jù)。因此，只有到了上世紀(jì)80年代末，成熟的三維CAD軟件為3D打印技術(shù)提供了數(shù)據(jù)保障。

（2）與相關(guān)材料有關(guān)。由于3D打印技術(shù)采用“分層制造，層層疊加”的制造原理，因此，3D打印材料的性能需滿(mǎn)足“制造每一層時(shí)的材料結(jié)合效果、層與層之間的材料結(jié)合效果”較好的要求，并與其打印成型工藝相適應(yīng)。

4、為什么說(shuō)材料是3D打印技術(shù)的核心？

3D打印技術(shù)是一種跨學(xué)科的交叉技術(shù)，打印材料是該技術(shù)的核心。一種材料的出現(xiàn)，直接決定了其三維打印的成型工藝、設(shè)備結(jié)構(gòu)、成型件的性能等。從1988年的立體光固化成型（SLA）技術(shù)的出現(xiàn)到當(dāng)今的三維打印成型，都是由于某一種新材料的出現(xiàn)而引起的，如：液態(tài)光敏樹(shù)脂決定了SLA工藝與設(shè)備，薄層材料決定了LOM工藝與設(shè)備，絲狀材料決定了FDM工藝與設(shè)備等。由于材料在物理形態(tài)、化學(xué)性能等方面存在差別，才形成了今天3D打印材料的多品種和3D打印的不同成型方法。

3D打印技術(shù)在這幾十年的發(fā)展中，新材料是3D打印技術(shù)的重要推動(dòng)力。全世界從事3D打印技術(shù)的公司和大學(xué)等都在積極地研發(fā)用途更為廣泛、打印成型更為簡(jiǎn)便的新材料。

4.1 3D打印材料分類(lèi)

（1）按材料的化學(xué)性能分類(lèi)

目前，3D打印涉及的成型材料主要有四大類(lèi)：
1）高分子材料，如液態(tài)光敏樹(shù)脂材料、塑料（ABS、尼龍、PLA等）絲料或粉料或片材等；
2）無(wú)機(jī)材料，如石蠟、石膏粉末、陶瓷粉末、砂等；
3）金屬材料，如合金金屬粉末、金屬薄板料等；
4）生物醫(yī)學(xué)材料、復(fù)合材料等。

（2）按材料的物理狀態(tài)及形狀分類(lèi)
目前，3D打印涉及的成型材料主要有四大類(lèi)：
1）液態(tài)材料：如光敏樹(shù)脂等；
2）固態(tài)粉末材料：非金屬粉，如蠟粉，塑料粉，覆膜陶瓷粉等；金屬粉，如不銹鋼粉，鈦金屬粉等；
3）固態(tài)薄片材料：如紙、塑料、金屬等；
4）固態(tài)絲狀材料，如蠟絲、ABS絲料、PLA絲料等。
圖13所示為幾種常用的3D打印材料。

（a）塑料粉（b）金屬粉（c）絲材

圖13 幾種常用的3D打印材料

4.2 3D打印材料的基本性能

（1）3D打印對(duì)材料性能的一般要求
1）有利于快速、精確地打印成型原型零件；
2）打印成型的制件應(yīng)當(dāng)接近最終性能要求；
3）應(yīng)盡量滿(mǎn)足對(duì)強(qiáng)度、剛度、耐潮濕性、熱穩(wěn)定性能等要求；
4）應(yīng)該有利于后續(xù)處理工藝。

（2）不同應(yīng)用目標(biāo)對(duì)材料性能的要求
3D打印成型件的四個(gè)應(yīng)用目標(biāo)是：概念型零件、測(cè)試型零件、模具型零件和功能型零件。應(yīng)用目標(biāo)不同，對(duì)成型材料的要求也不同。
1）概念型零件。對(duì)材料成型精度和物理化學(xué)特性要求不高，主要要求成型速度快。
2）測(cè)試型零件。對(duì)于成型后的強(qiáng)度、剛度、耐溫性、抗蝕性能等有一定要求，以滿(mǎn)足測(cè)試要求。如果用于裝配測(cè)試，則要求成型件有一定的精度要求。
3）模具型零件。要求材料適應(yīng)具體模具制造要求，如強(qiáng)度、硬度等。
4）功能型零件。要求材料具有一定的力學(xué)和化學(xué)性能，使打印成型件具有一定的服役特性，從而滿(mǎn)足正常的工程使用要求。

5、為什么說(shuō)3D打印不能用于批量化生產(chǎn)？

3D打印技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)制造技術(shù)的替代作用不強(qiáng)。雖然在部分產(chǎn)品的小批量生產(chǎn)和模具生產(chǎn)上頗有優(yōu)勢(shì)，但在大批量生產(chǎn)（如圖14所示）上，3D打印的速度和成本都比不過(guò)傳統(tǒng)制造方式。

圖14  注塑車(chē)間的大批量生產(chǎn)

另外，3D打印材料品種的單一和昂貴的成本，使其局限于對(duì)價(jià)格敏感度不高的產(chǎn)品，市場(chǎng)應(yīng)用領(lǐng)域有限。

當(dāng)然，不可否認(rèn)3D打印技術(shù)的魅力：不需要復(fù)雜的工藝，不需要龐大的機(jī)床，不需要眾多的人力，能直接從計(jì)算機(jī)的三維圖形數(shù)據(jù)生成實(shí)物零件，使生產(chǎn)制造得以向更廣的人群延伸。因此，可以樂(lè)觀地預(yù)測(cè)，“只要有合適的材料，3D打印機(jī)將來(lái)不是要取代某一個(gè)制造業(yè)，而是要取代所有的制造業(yè)�！�

但是，相比于傳統(tǒng)制造工藝，3D打印效率還是很低，成本依然很高。并且，打印效率與打印質(zhì)量也呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)關(guān)系。如果需要非常高的打印精度，打印速度就會(huì)變慢，效率則會(huì)很低�；�于這樣的打印特征，3D打印只能用于單件、個(gè)性化產(chǎn)品的生產(chǎn)，不能用于大批量（如圖14所示）產(chǎn)品的生產(chǎn)。如果是工業(yè)企業(yè)的大規(guī)�；�生產(chǎn)，一定是選擇性?xún)r(jià)比最高的模具化生產(chǎn)。

對(duì)于3D打印，爭(zhēng)議比較多的是，它是否會(huì)引起生產(chǎn)模式的變化？譬如，一件復(fù)雜產(chǎn)品的設(shè)計(jì)變成了計(jì)算機(jī)的三維數(shù)據(jù)模型，工藝由打印機(jī)完成，普通大眾不用學(xué)習(xí)傳統(tǒng)的復(fù)雜制造工藝，只需要操作計(jì)算機(jī)就可以生產(chǎn)出實(shí)物產(chǎn)品，這樣，大工廠的流水線(xiàn)生產(chǎn)模式可能又回歸到原始的家庭作坊。對(duì)此，有專(zhuān)家指出，3D打印可以生產(chǎn)的產(chǎn)品實(shí)際上還是受限制的，達(dá)不到大規(guī)模生產(chǎn)的地步，后者仍需要通過(guò)傳統(tǒng)的集中生產(chǎn)來(lái)進(jìn)行。但是，對(duì)一些使用比較少的部件或零件，3D打印應(yīng)該是一個(gè)比較好的方式。因此，3D打印所起到的作用，更多的是個(gè)性化生產(chǎn)（如圖15所示），而不是大規(guī)模制造。千萬(wàn)不要有3D打印的出現(xiàn)，就有否定傳統(tǒng)制造工藝的想法。對(duì)于大規(guī)模制造而言，鑄造、鍛造、模具成型都不可替代。成本上競(jìng)爭(zhēng)不過(guò)，質(zhì)量上、穩(wěn)定性上更不用說(shuō)。所以在現(xiàn)階段，3D打印是在某些特定情況下使用，不能用于批量化生產(chǎn)。

圖15  采用3D打印技術(shù)生產(chǎn)的個(gè)性化產(chǎn)品

6、為什么說(shuō)3D打印不能替代傳統(tǒng)的制造工藝？

通常，制造業(yè)特別是金屬制造業(yè)采用的是減法工藝，即通過(guò)車(chē)、銑、刨、磨、鉆等金屬切削工藝對(duì)被加工件進(jìn)行減材制造（如圖16所示），而3D打印則采用的是加法工藝，即通過(guò)不斷地進(jìn)行材料的有序堆積，最終加工出成品，因此，3D打印也被稱(chēng)為增材制造。而3D打印與傳統(tǒng)加工工藝的差別也就體現(xiàn)在這“增減”上。

圖16 傳統(tǒng)的制造工藝

3D打印的特有優(yōu)勢(shì)也體現(xiàn)在這加法工藝上。譬如說(shuō)，幾乎可以百分之百地利用原材料，制造出傳統(tǒng)工藝無(wú)法實(shí)現(xiàn)的特殊結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品，因而節(jié)省開(kāi)模費(fèi)用，在小批量生產(chǎn)上具有成本優(yōu)勢(shì)，在新產(chǎn)品研發(fā)過(guò)程中可以快速制造原型件或樣品，可以實(shí)現(xiàn)分布式制造等。的確，3D打印技術(shù)的這些優(yōu)異特點(diǎn)無(wú)疑是傳統(tǒng)制造工藝難以實(shí)現(xiàn)的。如果一臺(tái)3D打印機(jī)具備這些特點(diǎn)，無(wú)疑將會(huì)對(duì)傳統(tǒng)的制造工藝帶來(lái)強(qiáng)勁的沖擊，甚至顛覆性的變化。

但是，迄今為止，人們常常規(guī)避3D打印在規(guī)模制造中的經(jīng)濟(jì)性這一關(guān)鍵指標(biāo)。譬如說(shuō)，制作飛機(jī)舷窗樣件，3D打印的成本是傳統(tǒng)開(kāi)模成本的十分之一，同時(shí)省去很長(zhǎng)的開(kāi)模時(shí)間。但是，飛機(jī)高昂的研發(fā)成本是靠批量攤薄的，這個(gè)數(shù)字應(yīng)該遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止十架，傳統(tǒng)加工方式的優(yōu)勢(shì)就顯現(xiàn)出來(lái)。再譬如，飲譽(yù)二戰(zhàn)的遠(yuǎn)洋貨輪“自由輪”，戰(zhàn)時(shí)共制造了2751艘，隨著工藝和管理水平的提升，“自由輪”的建造時(shí)間從最初的244天，縮短到平均42天，最快記錄是4天15小時(shí)30分鐘，這是大規(guī)模工業(yè)化制造的經(jīng)典之作。

同時(shí)，我們還應(yīng)該注意的是，3D打印設(shè)備與工藝的緊耦合現(xiàn)象，即3D打印設(shè)備很難做成通用設(shè)備。這在塑料熔融沉積成型工藝中比較突出，要根據(jù)不同的打印原料更換相應(yīng)的打印頭，甚至是打印機(jī)。這種非通用的特點(diǎn)，削弱了3D打印的分布式制造色彩，畢竟，并不是所有3D打印的支持者都有經(jīng)濟(jì)實(shí)力來(lái)購(gòu)置多臺(tái)3D打印設(shè)備的。如果3D打印不能在足夠多的制造領(lǐng)域替代傳統(tǒng)的制造工藝，那么，就要慎言3D打印技術(shù)將顛覆整個(gè)傳統(tǒng)制造業(yè)了。

事實(shí)上，既然3D打印無(wú)法完全替代傳統(tǒng)制造工藝，那么，從產(chǎn)業(yè)高度看，傳統(tǒng)制造技術(shù)和3D打印技術(shù)就應(yīng)該是互補(bǔ)技術(shù)，只不過(guò)在不同的制造領(lǐng)域或者不同的產(chǎn)品制造上，兩者在產(chǎn)品制造過(guò)程中工藝占比不同罷了。

7、為什么說(shuō)3D打印技術(shù)不能替代傳統(tǒng)的制造產(chǎn)業(yè)？

在傳統(tǒng)制造業(yè)領(lǐng)域，開(kāi)模是一件非常令人頭疼的事情，耗時(shí)長(zhǎng)、難度大、成本高。而3D打印技術(shù)的優(yōu)勢(shì)恰恰體現(xiàn)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)（模型設(shè)計(jì)）方面。凡是能夠設(shè)計(jì)出來(lái)的任何復(fù)雜的個(gè)性化產(chǎn)品，都能夠通過(guò)3D打印技術(shù)把模型樣件打印出來(lái)，甚至直接生產(chǎn)制造出產(chǎn)品。

3D打印技術(shù)雖然能夠打印出我們所需要的多種產(chǎn)品，但是從成本核算、材料約束、生產(chǎn)效率、工藝水平、產(chǎn)品性能等多方面因素綜合比較來(lái)看，3D打印并不能夠替代傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式。

3D打印的核心意義體現(xiàn)在兩個(gè)方面：

一是傳統(tǒng)生產(chǎn)方式不能生產(chǎn)制造的個(gè)性化、復(fù)雜、高難度產(chǎn)品，通過(guò)3D打印技術(shù)都能夠直接制造；

二是雖然傳統(tǒng)方式能夠生產(chǎn)制造，但是投入成本太高，周期太長(zhǎng)，通過(guò)3D打印技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)快捷、方便、縮短周期、降低成本的目的。
3D打印能夠解決傳統(tǒng)技術(shù)所不能解決的技術(shù)難題，對(duì)傳統(tǒng)制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)和結(jié)構(gòu)性調(diào)整將起到積極的作用（如圖17所示）。

圖17 3D打印通過(guò)與鑄造技術(shù)相結(jié)合，快速鑄造出發(fā)動(dòng)機(jī)的部件

但是，傳統(tǒng)制造業(yè)所擅長(zhǎng)的批量化、規(guī)�；�、精益化生產(chǎn)，恰恰是3D打印技術(shù)的短腿。同時(shí)，3D打印技術(shù)在原材料、精密度、工藝穩(wěn)定性等諸多方面還面臨著瓶頸。因此，3D打印技術(shù)將替代傳統(tǒng)制造業(yè)并不現(xiàn)實(shí)，一是成本并不劃算，達(dá)不到規(guī)�；�的要求；二是3D打印也不可能使工廠徹底告別車(chē)床、鉆頭、沖壓機(jī)、制模機(jī)等傳統(tǒng)工具。3D打印技術(shù)作為傳統(tǒng)生產(chǎn)方式的一次重大變革，是傳統(tǒng)生產(chǎn)方式有益的補(bǔ)充。

宣揚(yáng)“3D打印技術(shù)將完全取代傳統(tǒng)制造業(yè)”這種觀點(diǎn)是一種嚴(yán)重的誤導(dǎo)，既不科學(xué)，也不符合實(shí)際，是不可能做到的。關(guān)鍵原因在于，我們生產(chǎn)生活中所需要的任何商品都具有功能性，而任何功能性的商品都是由不同的材料制造而成的。我們生產(chǎn)生活中需要很多種類(lèi)的商品，但是，我們每一個(gè)家庭不可能都成為工廠，去采購(gòu)許多種材料。如果我們需要的任何東西都靠自己打印制造，首先是成本將大大超過(guò)商場(chǎng)中購(gòu)買(mǎi)的同類(lèi)商品；其次，傳統(tǒng)制造業(yè)經(jīng)過(guò)數(shù)千年的發(fā)展，在生產(chǎn)工藝等方面都比3D打印技術(shù)更為成熟。

8、為什么說(shuō)3D打印只是增材制造技術(shù)的一個(gè)分支？

增材制造（AdditiveManufacturing，簡(jiǎn)稱(chēng)AM）技術(shù)是采用材料逐漸累加的方法制造實(shí)物零件的技術(shù)，相對(duì)于傳統(tǒng)的材料去除加工技術(shù)，是一種“加法”的制造方法。

近二十多年來(lái)，AM技術(shù)取得了快速的發(fā)展，“快速原型制造（RapidPrototyping）”、“3D打印（3DPrinting）”、“實(shí)體自由制造（SolidFree-formFabrication）”之類(lèi)各異的叫法分別從不同側(cè)面表達(dá)了這一技術(shù)的特點(diǎn)。
快速成型（RapidPrototyping，簡(jiǎn)稱(chēng)RP），誕生于20世紀(jì)80年代中后期，是一種基于材料堆積的新型成型技術(shù)，被認(rèn)為是近20多年來(lái)制造領(lǐng)域的一個(gè)重大成果。它可以自動(dòng)、直接、快速、精確地將設(shè)計(jì)思想轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂幸欢üδ艿脑�型或直接制造零件，從而為零件原型制作、新設(shè)計(jì)思想的校驗(yàn)等方面提供了一種高效低成本的實(shí)現(xiàn)手段。

目前，國(guó)內(nèi)傳媒及專(zhuān)家學(xué)者習(xí)慣把快速成型技術(shù)叫做“3D打印”或者“三維打印”，顯得比較生動(dòng)形象，但實(shí)際上，“3D打印”或者“三維打印”只是快速成型的一個(gè)分支，只能代表部分快速成型工藝（如圖18所示）。

圖18  增材制造的范圍圖

美國(guó)材料與試驗(yàn)協(xié)會(huì)（ASTM）F42國(guó)際委員會(huì)對(duì)增材制造和3D打印有明確的概念定義：增材制造是依據(jù)三維CAD數(shù)據(jù)將材料連接制作物體的過(guò)程，相對(duì)于減法制造，它通常是逐層累加過(guò)程。3D打印是指采用打印頭、噴嘴或其他打印技術(shù)沉積材料來(lái)制造物體的技術(shù)，3D打印也常用來(lái)表示“增材制造”技術(shù)，在特指設(shè)備時(shí)，3D打印是指相對(duì)價(jià)格或總體功能低端的增材制造設(shè)備。
從廣義的原理來(lái)看，以設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，將材料（包括液體、粉材、線(xiàn)材或塊材等）自動(dòng)化地累加起來(lái)成為實(shí)體結(jié)構(gòu)的制造方法，都可視為增材制造技術(shù)。

9、為什么說(shuō)3D打印技術(shù)的服務(wù)市場(chǎng)有限？

整個(gè)增材制造市場(chǎng)，可按價(jià)值鏈劃分為設(shè)備、材料和服務(wù)三個(gè)大類(lèi)。
2012年，設(shè)備市場(chǎng)6.2億美元，占比并不大，約占市場(chǎng)容量的28%，包括設(shè)備硬件、軟件、系統(tǒng)更新、售后支持等；材料市場(chǎng)4.2億美元，占19%；服務(wù)市場(chǎng)則占54%，主要來(lái)自服務(wù)供應(yīng)商利用設(shè)備進(jìn)行材料加工的零部件收入。

據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，圖19為各國(guó)3D打印設(shè)備產(chǎn)業(yè)及安裝統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。2012年，中國(guó)3D打印產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)值3億元左右，全球約100億元。中國(guó)3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟透露，2013年中國(guó)3D打印產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值突破10億元，未來(lái)中國(guó)將成為全球最大的3D打印技術(shù)市場(chǎng)。

圖19  各國(guó)3D打印設(shè)備產(chǎn)業(yè)及安裝統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)（1988~2012年）

實(shí)際上，3D打印市場(chǎng)曾長(zhǎng)期面臨容量有限的狀況，全球總產(chǎn)值曾長(zhǎng)期徘徊在10億美元左右。據(jù)沃勒斯同仁公司的推測(cè)，到2019年，全球3D打印產(chǎn)品和服務(wù)的收入將達(dá)69億美元，其中零部件制造業(yè)務(wù)預(yù)計(jì)將占80%。從這個(gè)角度來(lái)說(shuō)，3D打印產(chǎn)業(yè)的發(fā)展還有一段很長(zhǎng)的路要走。

3D打印可以在比較短的時(shí)間內(nèi)制造一個(gè)實(shí)物樣件出來(lái)，其效率是高于傳統(tǒng)工業(yè)加工手段的，因此它適合小批量制造或是產(chǎn)品原型的快速開(kāi)發(fā)。從成本曲線(xiàn)來(lái)看，除去設(shè)計(jì)成本，其生產(chǎn)成本接近于水平線(xiàn)。傳統(tǒng)制造手段前期投入很大，但其成本會(huì)隨著產(chǎn)量的增加而迅速攤平，因此成本曲線(xiàn)左高右低。這種簡(jiǎn)單的現(xiàn)實(shí)決定了3D打印和傳統(tǒng)制造有各自的價(jià)格優(yōu)勢(shì)區(qū)。只有在生產(chǎn)數(shù)量低于一定限度的情況下，3D打印才有成本和時(shí)間優(yōu)勢(shì)可言，這也就是它的商業(yè)價(jià)值所在。

目前，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)購(gòu)買(mǎi)3D打印機(jī)的主要群體主要集中在工業(yè)客戶(hù)上，如商業(yè)交通工具、航空航天、電子消費(fèi)品、教育、文創(chuàng)、醫(yī)療、制鞋、家電等行業(yè)，如圖20所示。

圖20  3D打印的應(yīng)用領(lǐng)域及其份額

3D打印機(jī)的定位一直是研發(fā)設(shè)備，應(yīng)用在新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的前端，用來(lái)做手板模型。因此，現(xiàn)在市場(chǎng)上超過(guò)90%的裝機(jī)客戶(hù)都是工業(yè)（商用）客戶(hù)。民用客戶(hù)（個(gè)人3D打印機(jī)客戶(hù)、家庭3D打印機(jī)客戶(hù)）的數(shù)量雖然在遞增，但是裝機(jī)量還是非常少。
另外，由于三維打印材料和固有工藝原理的限制，打印出來(lái)的零件的性能非常受限，尤其是其精度、力學(xué)性能等還不能完全滿(mǎn)足功能件的要求，因此，三維打印技術(shù)的服務(wù)市場(chǎng)還是有限的。如三維打印金屬零件，如果這個(gè)金屬零件是常規(guī)的工程零件（如齒輪、曲軸、手柄等），可用傳統(tǒng)的制造工藝加工出來(lái)，那么用三維打印制造這個(gè)金屬零件，無(wú)論從原材料成本、加工成本、生產(chǎn)效率、零件精度、零件性能等方面都沒(méi)有優(yōu)勢(shì)，因此，三維打印金屬零件需找準(zhǔn)其服務(wù)市場(chǎng)定位（如航空航天工業(yè)用的金屬零件、醫(yī)療器械類(lèi)金屬零件、軍工類(lèi)金屬零件等），才具有一定的實(shí)際生產(chǎn)意義和生產(chǎn)效益。

10、為什么3D打印技術(shù)又出現(xiàn)新的一輪火熱？

早在二三十年前，3D打印技術(shù)就已經(jīng)能用樹(shù)脂、塑料、石膏等材料制作三維產(chǎn)品了。近幾年，由于3D打印可處理的材料范圍擴(kuò)大到了金屬材料和生物醫(yī)學(xué)材料，而且成功地將幾十年前就有的工藝技術(shù)重新組合利用，例如結(jié)合信息技術(shù)，使用激光和電子束進(jìn)行表面工程和增材制造。此外，由于激光、振鏡、熱噴頭和電子槍等關(guān)鍵元器件品質(zhì)不斷提高等原因，使得3D打印技術(shù)更加成熟。而在2012年，美國(guó)總統(tǒng)奧巴馬宣布實(shí)施振興美國(guó)制造的新舉動(dòng)，成立了3D打印創(chuàng)新研究院，同時(shí)奧巴馬政府將3D打印技術(shù)作為其重振美國(guó)制造業(yè)的重要支撐技術(shù)之一。

趕著這股熱潮，在中國(guó)，3D打印改變過(guò)去“政府不疼，市場(chǎng)不愛(ài)”的萎靡態(tài)勢(shì)，一下子躍為政府、產(chǎn)業(yè)界、學(xué)界、資本市場(chǎng)等各方的心頭愛(ài)。人們開(kāi)始相信，“小批量與個(gè)性化”代表著迅速積累的財(cái)富、不可思議的傳奇和摧枯拉朽的顛覆。樂(lè)觀者表示，未來(lái)我們的模具制造行業(yè)、機(jī)床行業(yè)、玩具行業(yè)、輕工產(chǎn)品行業(yè)或許都可能被淘汰，而取代他們的就是3D打印機(jī)，致使3D打印技術(shù)又出現(xiàn)新的一輪火熱。

11、為什么說(shuō)有人稱(chēng)3D打印技術(shù)能帶來(lái)“第三次工業(yè)革命”？

3D打印是對(duì)傳統(tǒng)制造業(yè)的一種顛覆性變革，有人甚至將3D打印機(jī)看成是第三次工業(yè)革命的影子，與蒸汽機(jī)和電力相提并論，如圖21所示。

圖21  三次工業(yè)革命

很顯然，與傳統(tǒng)制造相比，3D打印的制作工序、個(gè)性化需求及人力成本具有顛覆性變革意義。從操作工序上來(lái)說(shuō)，傳統(tǒng)的制造工藝是對(duì)原材料進(jìn)行剪裁、拼接后連接而成，而3D打印是通過(guò)軟件設(shè)計(jì)，一層一層堆積材料把產(chǎn)品做出來(lái)。3D打印通過(guò)將材料層層堆積的方法直接制造復(fù)雜的塑料制品、金屬零件和合金元件等，而不是像以前那樣對(duì)材料進(jìn)行切割、鍛打和彎曲等工藝，不再需要工序麻煩地制作很多不同的元件，然后再去組裝它，可以不用傳統(tǒng)的大規(guī)模機(jī)床來(lái)制造小型的零部件。

從制造模式來(lái)說(shuō)，過(guò)去是生產(chǎn)線(xiàn)規(guī)�；�生產(chǎn)，今后則可能更多的是個(gè)性化的定制生產(chǎn)，產(chǎn)品上市時(shí)間縮短，同時(shí)不再需要庫(kù)存大量的零部件，也不需要大量生產(chǎn)。

3D打印適應(yīng)越來(lái)越苛刻的個(gè)性化消費(fèi)需求。傳統(tǒng)的大批量制造生產(chǎn)幾乎能夠提供任何人們最基本的吃穿住行玩等消費(fèi)產(chǎn)品，但是這些產(chǎn)品都是標(biāo)準(zhǔn)化的，比較千篇一律，在個(gè)性化方面已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的需求。而手工生產(chǎn)的個(gè)性化東西雖然地道，品質(zhì)精良，內(nèi)涵豐富，但是手工制造耗時(shí)巨大；而3D打印技術(shù)既可以滿(mǎn)足人們對(duì)個(gè)性化產(chǎn)品的追求欲望（如市面上買(mǎi)不到某件產(chǎn)品，3D打印機(jī)或許可以滿(mǎn)足你的心愿），還可以大大提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率。

從生產(chǎn)成本來(lái)說(shuō)，3D打印無(wú)需機(jī)械加工或任何模具，就能直接從計(jì)算機(jī)的三維圖形自動(dòng)生成實(shí)物零件，從而極大地縮短了產(chǎn)品的研制周期，大幅減少了材料的浪費(fèi)，提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本；它還可以制造出傳統(tǒng)生產(chǎn)技術(shù)無(wú)法制造的、形狀結(jié)構(gòu)極其復(fù)雜的零件。另外，3D打印極大地解放了勞動(dòng)力，一個(gè)技術(shù)工人可以看管數(shù)臺(tái)打印機(jī)，就像紡織工人看管織布機(jī)一樣，可以節(jié)省大量的勞動(dòng)力，而勞動(dòng)效率卻有數(shù)倍甚至數(shù)十倍的提高。

正因?yàn)榫邆渖鲜鎏攸c(diǎn)，3D打印被認(rèn)為是先進(jìn)制造技術(shù)和生產(chǎn)方式變革的產(chǎn)物。
眼下，智能軟件、新材料、機(jī)器人、新制造方法（例如3D打�。┘盎�于網(wǎng)絡(luò)的商業(yè)服務(wù)模式這五大要素，正共同推動(dòng)制造業(yè)向數(shù)字化方向發(fā)展，我們即將迎來(lái)第三次工業(yè)革命。

正因?yàn)槿绱耍�美�?guó)政府捷足先登，將3D打印攬入懷中，試圖成為新一輪工業(yè)革命的領(lǐng)導(dǎo)者，繼續(xù)占據(jù)全球工業(yè)的制高點(diǎn)。

12、3D打印技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)及瓶頸是什么？

12.1 3D打印技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)

3D打印技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)需要依托多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域的尖端技術(shù)，主要包括以下方面：

（1）材料科學(xué)。即用于3D打印的原材料較為特殊，必須能夠液化、粉末化、絲化等，在打印完成后又能重新結(jié)合起來(lái)，并具有合格的精度（如尺寸精度、形狀精度和表面粗糙度等）、物理性能和化學(xué)性質(zhì)。3D打印完成后零件的性能是由其材料的微觀組織和結(jié)構(gòu)決定的，因此，材料是3D打印技術(shù)的關(guān)鍵與核心。

（2）信息技術(shù)。即要有先進(jìn)的設(shè)計(jì)軟件及數(shù)字化工具，輔助設(shè)計(jì)人員制作出產(chǎn)品的三維數(shù)字模型，并根據(jù)模型自動(dòng)分析出打印的工序，自動(dòng)控制打印器材的走向；為三維打印設(shè)備提供一切所需的打印處理數(shù)據(jù)，如彩色信息、分層截面信息等，并具有一定的處理速度和精度。

（3）精密機(jī)械及元器件。3D打印技術(shù)以“每層的疊加”為加工方式，產(chǎn)品的生產(chǎn)要求高精度，必須對(duì)打印設(shè)備的精準(zhǔn)程度、穩(wěn)定性有較高的要求；另外，對(duì)組成三維打印設(shè)備的關(guān)鍵零部件和元器件的精度、速度、使用壽命和可靠性提出了更高的要求。

客觀地說(shuō)，目前3D打印技術(shù)尚不成熟，作為一項(xiàng)多學(xué)科交叉的高新技術(shù)，還需要在各個(gè)相關(guān)領(lǐng)域投入較大的研發(fā)力量，才能掌握完整的核心技術(shù)。

12.2 3D打印機(jī)的發(fā)展瓶頸

（1）價(jià)格因素

大多數(shù)桌面級(jí)3D打印機(jī)的售價(jià)在1萬(wàn)元人民幣左右，近來(lái)，一些國(guó)內(nèi)的桌面級(jí)3D打印機(jī)的售價(jià)可以低到3000多元。對(duì)于桌面級(jí)3D打印機(jī)來(lái)說(shuō)，由于僅能打印塑料產(chǎn)品，因此，其使用范圍非常有限，而且對(duì)于家庭用戶(hù)來(lái)說(shuō)，3D打印機(jī)的使用成本仍然很高，因?yàn)樵诖蛴∫粋�(gè)物品之前，人們必須會(huì)懂得3D建模，然后將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成3D打印機(jī)能夠讀取的格式，最后再進(jìn)行打印。

對(duì)于工業(yè)級(jí)的3D打印機(jī)，其售價(jià)還是偏高，并且打印出來(lái)的零件，其精度、物理性能和化學(xué)性能等方面與真實(shí)功能零件還是具有一定的差距。

（2）原材料

3D打印不是一項(xiàng)高深艱難的技術(shù)，它與普通打印的區(qū)別就在于打印材料。
以色列的Object是掌握最多打印材料的公司，它已經(jīng)可以使用10多種基本材料，并在此基礎(chǔ)上混搭出100多種材料。但是，這些材料的種類(lèi)與人們生活的大千世界里的材料相比，還相差甚遠(yuǎn)。不僅如此，這些材料的價(jià)格，便宜的一公斤幾百元，最貴的要四萬(wàn)元左右。

另外，對(duì)于金屬3D打印和生物醫(yī)療類(lèi)3D打印，目前能用的原材料的種類(lèi)就更少了，并且這幾種原材料的價(jià)格也是比較貴的。

（3）社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)成本

如同核反應(yīng)既能發(fā)電，又能破壞一樣。3D打印技術(shù)在初期就讓人們看到了一系列隱憂(yōu)，而未來(lái)的發(fā)展也會(huì)令不少人擔(dān)心。如果什么都能徹底復(fù)制，想到什么就能制造出什么，聽(tīng)上去很美的同時(shí)，也著實(shí)讓人恐懼。

（4）3D打印存在的悖論

3D打印是采用一層層來(lái)制作物品，如果想把物品制作得更精細(xì)，則需要每層厚度減小；如果想提高打印速度，則需要增加層厚；而這些勢(shì)必都會(huì)影響產(chǎn)品的精度與質(zhì)量。若生產(chǎn)同樣精度的產(chǎn)品，3D打印同傳統(tǒng)的大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)相比，沒(méi)有成本上的優(yōu)勢(shì)，尤其是考慮到時(shí)間成本和規(guī)模成本之后。

（5）整個(gè)行業(yè)沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)，難以形成產(chǎn)業(yè)鏈

現(xiàn)在，3D打印機(jī)生產(chǎn)廠商是百花齊放，如戰(zhàn)國(guó)時(shí)代。3D打印機(jī)缺乏標(biāo)準(zhǔn)，同一個(gè)3D模型給不同的打印機(jī)打印，所得到的結(jié)果是大不相同的。

此外，打印原材料也缺乏標(biāo)準(zhǔn)。目前，3D打印機(jī)廠商都想讓消費(fèi)者買(mǎi)自己提供的打印原料，這樣他們能獲取穩(wěn)定的收入。這樣做雖然可以理解，畢竟普通打印機(jī)也走這一模式，但3D打印機(jī)生產(chǎn)廠商所用的原料一致性太差，從形式到內(nèi)容千差萬(wàn)別，這讓材料生產(chǎn)廠商很難進(jìn)入，研發(fā)成本和供貨風(fēng)險(xiǎn)都很大，難以形成產(chǎn)業(yè)鏈。表面上，是3D打印機(jī)捆綁了3D打印材料，而事實(shí)上，卻是材料捆綁了打印機(jī)，非常不利于降低成本和抵抗風(fēng)險(xiǎn)。

（6）意料之外的工序

它是指3D打印前所需的前處理工序和打印完成之后的后處理工序。

很多人可能以為，3D打印就是在計(jì)算機(jī)上設(shè)計(jì)一個(gè)模型，不管這個(gè)模型有多復(fù)雜的表面和結(jié)構(gòu)，只要按一下按鈕，3D打印機(jī)就能打印出一個(gè)實(shí)物成品，其實(shí)這個(gè)印象是不正確的。真正設(shè)計(jì)一個(gè)三維CAD模型，特別是一個(gè)復(fù)雜的模型，需要大量的工程、結(jié)構(gòu)方面的知識(shí)，需要精細(xì)的技巧，并根據(jù)具體情況進(jìn)行調(diào)整，譬如塑料的熔融沉積成型打印，如果在一個(gè)復(fù)雜部件內(nèi)部沒(méi)有設(shè)計(jì)合理的支撐結(jié)構(gòu)，則打印出的零件很可能是會(huì)變形的。因此，前處理工序應(yīng)包括：三維CAD模型的準(zhǔn)備、打印成型方向的選擇、成型工藝參數(shù)的確定等。

另外，3D打印完成之后的后處理工序通常也是避免不了的。媒體將3D打印描述成打印完畢后零件就能直接使用的神器，可事實(shí)上，打印完成后還需要一些后處理工藝，如：去除支撐、燒結(jié)、組裝、切割、表面打磨、拋光、噴涂等，這些后處理工藝通常需要大量的手工工作和處理時(shí)間。

13、3D打印技術(shù)的發(fā)展方向及趨勢(shì)是什么？

隨著智能制造的進(jìn)一步發(fā)展成熟，新的信息技術(shù)、控制技術(shù)、材料技術(shù)等不斷被廣泛應(yīng)用到制造領(lǐng)域，3D打印技術(shù)也將被推向更高的層面。未來(lái)，3D打印技術(shù)的發(fā)展將體現(xiàn)出精密化、智能化、通用化以及便捷化等主要趨勢(shì)。

3D打印機(jī)將呈現(xiàn)四個(gè)方面的發(fā)展趨勢(shì)：

（1）3D打印材料更加多樣化

隨著先進(jìn)材料的不斷發(fā)展，智能材料、納米材料、新型聚合材料、合成生物材料等將成為3D打印材料。開(kāi)發(fā)更為多樣的3D打印材料，如智能材料、功能梯度材料、納米材料、非均質(zhì)材料及復(fù)合材料等，特別是能夠直接打印金屬功能零件的各種金屬材料，是今后研究與應(yīng)用的又一個(gè)熱點(diǎn)。

（2）3D打印速度、效率和質(zhì)量將不斷提升

隨著開(kāi)拓并行打印、連續(xù)打印、大件打印、多材料打印的工藝方法，3D打印速度和效率有望獲得更大提升。隨著對(duì)3D打印材料和打印工藝的深入研究，將大大提升3D打印零件的質(zhì)量（包括精度、表面質(zhì)量、物理力學(xué)性能和化學(xué)性能等），以實(shí)現(xiàn)直接面向真實(shí)產(chǎn)品的制造。

（3）3D打印機(jī)價(jià)格大幅下降

一些較小規(guī)模的3D打印機(jī)制造廠商已經(jīng)開(kāi)始推出一萬(wàn)美元以下的3D打印機(jī)。隨著3D打印技術(shù)的不斷進(jìn)步及推廣應(yīng)用，3D打印機(jī)的價(jià)格有望大幅下降。目前，在國(guó)內(nèi)，一些桌面型的3D打印機(jī)，其價(jià)格已經(jīng)降到只有3000多元人民幣了。而工業(yè)級(jí)的3D打印機(jī)，由于其3D打印精度高、打印尺寸比較大，故其價(jià)格仍然比較高。

（4）3D打印機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域更加廣泛

3D打印機(jī)的體積小型化，成本更低廉，操作更簡(jiǎn)便，更加適應(yīng)分布式生產(chǎn)、設(shè)計(jì)與制造一體化的需求以及家庭日常應(yīng)用的需求。軟件集成化，實(shí)現(xiàn)CAD/CAPP/RP的一體化，使設(shè)計(jì)軟件和生產(chǎn)控制軟件能夠無(wú)縫對(duì)接，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)者直接聯(lián)網(wǎng)控制的遠(yuǎn)程在線(xiàn)制造。

3D打印機(jī)誕生后，早期主要用于機(jī)械、模具、工藝品、航空航天、醫(yī)療、建筑等行業(yè)的模型制作。隨著3D打印技術(shù)進(jìn)一步走向成熟，3D打印機(jī)已開(kāi)始用來(lái)制造汽車(chē)、飛機(jī)等高科技含量零部件，以及皮膚、骨骼等生物活體組織。積極拓展3D打印技術(shù)在生物醫(yī)學(xué)、機(jī)械模具（直接打印金屬功能零件）、建筑、車(chē)輛、服裝等更多行業(yè)領(lǐng)域的創(chuàng)造性應(yīng)用。有專(zhuān)家預(yù)計(jì)，在不久的將來(lái)，從鞋、眼鏡到廚房用具、汽車(chē)等各種產(chǎn)品都可以用3D打印機(jī)生產(chǎn)出來(lái)。

14、3D打印技術(shù)的真實(shí)市場(chǎng)定位是什么？

3D打印誕生近三十年了，但產(chǎn)業(yè)化遠(yuǎn)未形成。雖然3D打印的名氣很大，但到今天仍然處于科普階段。

3D打印技術(shù)作為一項(xiàng)前沿性、先導(dǎo)性很強(qiáng)的技術(shù)，主要是滿(mǎn)足個(gè)性化、定制化、復(fù)雜、高難度產(chǎn)品的需求（如圖22所示），并不具有批量化、規(guī)�；�的優(yōu)勢(shì)。目前，3D打印技術(shù)主要應(yīng)用于：產(chǎn)品原型（樣件）、模具制造以及藝術(shù)創(chuàng)作、珠寶制作、生物醫(yī)療模型與假體等領(lǐng)域。3D打印可以在很大程度上提升制作的效率和精度。除此之外，在生物工程與醫(yī)學(xué)、建筑、服裝等領(lǐng)域，3D打印技術(shù)的引入也為創(chuàng)新開(kāi)拓了廣闊的空間。

圖22  3D打印個(gè)性化、定制化的產(chǎn)品

但3D打印技術(shù)要進(jìn)一步擴(kuò)展其產(chǎn)業(yè)應(yīng)用空間，目前仍面臨著多方面的瓶頸和挑戰(zhàn)，具體包括：

（1）成本方面。現(xiàn)有3D打印機(jī)造價(jià)仍普遍較貴，尤其是工業(yè)級(jí)的3D打印機(jī)，價(jià)格昂貴，給其進(jìn)一步普及應(yīng)用帶來(lái)了一些困難。另外，3D打印零件的成本也較貴，不利于市場(chǎng)推廣。

（2）打印材料方面。目前3D打印材料的種類(lèi)有限，品種不多，供使用者選擇的局限性較大，且打印出來(lái)的零件的精度、物理性能等還不能完全滿(mǎn)足客戶(hù)的要求，而且在使用安全方面也存在一定的隱患。

（3）精度、速度和效率方面。目前，3D打印零件的精度還不盡人意，打印效率還遠(yuǎn)不能適應(yīng)大規(guī)模生產(chǎn)的需求，而且受3D打印工作原理的限制，打印精度與打印速度之間存在嚴(yán)重的沖突。

（4）產(chǎn)業(yè)環(huán)境方面。3D打印技術(shù)的普及，將使產(chǎn)品更容易被復(fù)制和擴(kuò)散，制造業(yè)面對(duì)的盜版風(fēng)險(xiǎn)大增，現(xiàn)有知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)機(jī)制難以適應(yīng)產(chǎn)業(yè)未來(lái)發(fā)展的需求。
3D打印技術(shù)目前正在進(jìn)入概念炒作的高峰階段，其技術(shù)還有待充分成熟，主流市場(chǎng)也有待進(jìn)一步培育。3D打印技術(shù)成熟到適應(yīng)市場(chǎng)需求還將需要大概5~10年的時(shí)間。在這一較長(zhǎng)的發(fā)展過(guò)程中，3D打印產(chǎn)業(yè)可能會(huì)面臨著一些技術(shù)和市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)。

總之，從中長(zhǎng)期來(lái)看，3D打印產(chǎn)業(yè)具有較為廣闊的發(fā)展前景，但目前產(chǎn)業(yè)距離成熟階段尚有一定的距離。因此，現(xiàn)階段，產(chǎn)業(yè)界對(duì)3D打印領(lǐng)域的投入應(yīng)以“加強(qiáng)創(chuàng)新研發(fā)、技術(shù)引進(jìn)和儲(chǔ)備”為主，尤其要重視自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的建設(shè)和維護(hù)，爭(zhēng)取在未來(lái)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)有利地位。如果受到概念炒作的影響，在技術(shù)尚未充分完善的現(xiàn)階段就大規(guī)模投入產(chǎn)能擴(kuò)張，則投資回報(bào)將面臨著一定的風(fēng)險(xiǎn)。

15、3D打印技術(shù)與傳統(tǒng)制造技術(shù)的關(guān)系是什么？

當(dāng)前這個(gè)時(shí)代，3D打印，家喻戶(hù)曉，如火如荼，已無(wú)處不在，為我們開(kāi)啟了無(wú)限的想象力。三維打印車(chē)子、房子、工業(yè)品或許僅僅是個(gè)開(kāi)始，按3D打印技術(shù)原理來(lái)講，任何東西其實(shí)都是可以打印的。但業(yè)界也同時(shí)指出，它不會(huì)替代傳統(tǒng)制造業(yè)。

作為一項(xiàng)基礎(chǔ)性的制造技術(shù)，3D打印的確是一個(gè)顛覆性的技術(shù)，它具有很多傳統(tǒng)制造業(yè)所不具有的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，但只是解決傳統(tǒng)制造業(yè)解決不了的難題。與傳統(tǒng)制造業(yè)批量化的特點(diǎn)不同，目前，3D打印技術(shù)多應(yīng)用于一條生產(chǎn)鏈上某個(gè)部分，還不是生產(chǎn)線(xiàn)上全面的應(yīng)用，目前還是一個(gè)小眾的市場(chǎng)。所以，對(duì)大多數(shù)的傳統(tǒng)制造業(yè)來(lái)說(shuō)，它帶來(lái)的是技術(shù)的改進(jìn)和產(chǎn)業(yè)的提升。兩者的關(guān)系是互為補(bǔ)充，而不是誰(shuí)替代誰(shuí)。

3D打印技術(shù)作為一個(gè)新技術(shù)的發(fā)展，不能脫離已有的技術(shù)孤立地發(fā)展，與原有技術(shù)互相補(bǔ)充是基本的發(fā)展理念。

3D打印與傳統(tǒng)制造技術(shù)不是取代的關(guān)系，而是結(jié)合的關(guān)系。3D打印應(yīng)與傳統(tǒng)制造技術(shù)相結(jié)合，反過(guò)來(lái)，傳統(tǒng)制造技術(shù)也要與3D打印相結(jié)合。3D打印仍是趨于成熟的新興技術(shù)，必須與傳統(tǒng)制造技術(shù)相結(jié)合，互相取長(zhǎng)補(bǔ)短才會(huì)有光明的未來(lái)。


轉(zhuǎn)自：前沿?cái)?shù)控技術(shù) 作者：劉斌