3D打印 又名：三維打印

　　3D打印通常是采用數(shù)字技術(shù)材料打印機來實現(xiàn)的。常在模具制造、工業(yè)設(shè)計等領(lǐng)域被用于制造模型，后逐漸用于一些產(chǎn)品的直接制造，已經(jīng)有使用這種技術(shù)打印而成的零部件。該技術(shù)在珠寶、鞋類、工業(yè)設(shè)計、建筑、工程和施工（AEC）、汽車，航空航天、牙科和醫(yī)療產(chǎn)業(yè)、教育、地理信息系統(tǒng)、土木工程、槍支以及其他領(lǐng)域都有所應(yīng)用。

　　2019年1月14日，美國加州大學(xué)圣迭戈分校首次利用快速3D打印技術(shù)，制造出模仿中樞神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的脊髓支架，成功幫助大鼠恢復(fù)了運動功能。

　　2020年5月5日，中國首飛成功的長征五號B運載火箭上，搭載著“3D打印機”。這是中國首次太空3D打印實驗，也是國際上第一次在太空中開展連續(xù)纖維增強復(fù)合材料的3D打印實驗。

　　3D打印在醫(yī)學(xué)界應(yīng)用，根據(jù)患者需求進行個性化護理的優(yōu)秀工具，可同時簡化醫(yī)生、護士、藥劑師等專業(yè)人員的操作。

原理技術(shù)

　　日常生活中使用的普通打印機可以打印電腦設(shè)計的平面物品，而所謂的3D打印機與普通打印機工作原理基本相同，只是打印材料有些不同，普通打印機的打印材料是墨水和紙張，而3D打印機內(nèi)裝有金屬、陶瓷、塑料、砂等不同的“打印材料”，是實實在在的原材料，打印機與電腦連接后，通過電腦控制可以把“打印材料”一層層疊加起來，最終把計算機上的藍圖變成實物。通俗地說，3D打印機是可以“打印”出真實的3D物體的一種設(shè)備，比如打印一個機器人、打印玩具車，打印各種模型，甚至是食物等等。之所以通俗地稱其為“打印機”是參照了普通打印機的技術(shù)原理，因為分層加工的過程與噴墨打印十分相似。這項打印技術(shù)稱為3D立體打印技術(shù)。 

　　3D打印存在著許多不同的技術(shù)。它們的不同之處在于以可用的材料的方式，并以不同層構(gòu)建創(chuàng)建部件。 3D打印常用材料有尼龍玻纖、耐用性尼龍材料、石膏材料、鋁材料、鈦合金、不銹鋼、鍍銀、鍍金、橡膠類材料。

打印過程

三維設(shè)計

　　三維打印的設(shè)計過程是：先通過計算機建模軟件建模，再將建成的三維模型“分區(qū)”成逐層的截面，即切片，從而指導(dǎo)打印機逐層打印。

　　設(shè)計軟件和打印機之間協(xié)作的標(biāo)準(zhǔn)文件格式是STL文件格式。一個STL文件使用三角面來近似模擬物體的表面。三角面越小其生成的表面分辨率越高。PLY是一種通過掃描產(chǎn)生的三維文件的掃描器，其生成的VRML或者WRL文件經(jīng)常被用作全彩打印的輸入文件。

切片處理

　　打印機通過讀取文件中的橫截面信息，用液體狀、粉狀或片狀的材料將這些截面逐層地打印出來，再將各層截面以各種方式粘合起來從而制造出一個實體。這種技術(shù)的特點在于其幾乎可以造出任何形狀的物品。

　　打印機打出的截面的厚度（即Z方向）以及平面方向即X-Y方向的分辨率是以dpi（像素/英寸）或者微米來計算的。一般的厚度為100微米，即0.1毫米，也有部分打印機如ObjetConnex 系列還有三維 Systems" ProJet 系列可以打印出16微米薄的一層。而平面方向則可以打印出跟激光打印機相近的分辨率。打印出來的“墨水滴”的直徑通常為50到100個微米。 用傳統(tǒng)方法制造出一個模型通常需要數(shù)小時到數(shù)天，根據(jù)模型的尺寸以及復(fù)雜程度而定。而用三維打印的技術(shù)則可以將時間縮短為數(shù)個小時，當(dāng)然其是由打印機的性能以及模型的尺寸和復(fù)雜程度而定的。

　　傳統(tǒng)的制造技術(shù)如注塑法可以以較低的成本大量制造聚合物產(chǎn)品，而三維打印技術(shù)則可以以更快，更有彈性以及更低成本的辦法生產(chǎn)數(shù)量相對較少的產(chǎn)品。一個桌面尺寸的三維打印機就可以滿足設(shè)計者或概念開發(fā)小組制造模型的需要。

完成打印

　　三維打印機的分辨率對大多數(shù)應(yīng)用來說已經(jīng)足夠（在彎曲的表面可能會比較粗糙，像圖像上的鋸齒一樣），要獲得更高分辨率的物品可以通過如下方法：先用當(dāng)前的三維打印機打出稍大一點的物體，再稍微經(jīng)過表面打磨即可得到表面光滑的“高分辨率”物品。

　　有些技術(shù)可以同時使用多種材料進行打印。有些技術(shù)在打印的過程中還會用到支撐物，比如在打印出一些有倒掛狀的物體時就需要用到一些易于除去的東西（如可溶物）作為支撐物。

　　3D打印，也被稱為增材制造（Additive Manufacturing, AM），是一種通過逐層堆積材料來構(gòu)建物體的制造方法。與傳統(tǒng)的減材制造方法不同，3D打印通過添加材料的方式逐漸建造出三維物體，從數(shù)字模型直接轉(zhuǎn)化為實體。以下是3D打印的基本步驟：

一、準(zhǔn)備3D模型

　　1、直接下載模型：現(xiàn)在網(wǎng)上有很多3D模型的網(wǎng)站，可以下載到各種各樣的3D模型，這些模型基本上都可以直接用于3D打印。

　　2、3D掃描儀逆向工程建模：通過掃描儀對實物進行掃描，得到三維數(shù)據(jù)，然后加工修復(fù)。它能夠精確描述物體三維結(jié)構(gòu)的一系列坐標(biāo)數(shù)據(jù)，輸入3D軟件中即可完整還原出物體的3D模型。

　　3、使用3D設(shè)計軟件創(chuàng)建3D模型：市場上有許多3D建模軟件，如3DMax、Maya、CAD等，都可以用來進行三維建模。此外，一些3D打印機廠商也提供3D模型制作軟件。機械設(shè)計軟件UG、Pro/E、CATIA、SOLIDWORK等都能夠直接支持。CG設(shè)計軟件如3DMAX、MAYA、Zbrush等不能直接使用，但可以將OBJ文件轉(zhuǎn)換為STL文件使用。Autodesk 123D是一款免費的三維CAD軟件，123D Catch可以把普通照片轉(zhuǎn)換成3D模型。

二、模型處理

　　1、轉(zhuǎn)換文件格式：將數(shù)字模型文件轉(zhuǎn)換為STL或OBJ等格式，以便于切片軟件進行加工處理。STL是3D打印領(lǐng)域中最常用的文件格式之一，它描述了三維物體的幾何形狀，但不包括顏色、紋理等屬性。

　　2、切片處理：將數(shù)字模型文件導(dǎo)入到3D打印軟件中進行切片處理。切片軟件將數(shù)字模型分解成一系列的薄層，每一層都將成為3D打印機逐層建造的一部分。在切片過程中，可以設(shè)置打印參數(shù)如層高、填充密度、打印速度等。切片后的文件會被儲存成Gcode格式，這是一種3D打印機能直接讀取并使用的文件格式。

三、打印設(shè)置

　　1、選擇打印材料：根據(jù)打印需求選擇合適的打印材料，如塑料、金屬、陶瓷等。同時要確保材料質(zhì)量可靠，無雜質(zhì)。

　　2、設(shè)置打印參數(shù)：根據(jù)模型的特點和打印機的性能，設(shè)置合適的打印參數(shù)，如層高、速度等。

四、開始打印

　　1、傳輸G代碼：將生成的G代碼傳輸?shù)?D打印機中，可以通過USB、SD卡或Wi-Fi等方式完成。

　　2、啟動打印過程：在打印機控制面板上選擇導(dǎo)入的G代碼文件，檢查設(shè)置是否正確。然后啟動打印過程。在打印過程中，3D打印機按照預(yù)定的路徑和圖層信息，逐層堆積或硬化材料，直到整個物體完成。

五、打印完成與后處理

　　1、取出打印件：等待打印完成后，小心取下打印物體。

　　2、后處理：根據(jù)需要進行后續(xù)處理，如去除支撐結(jié)構(gòu)、修整邊緣、拋光表面、上色等。在打印一些懸空結(jié)構(gòu)的時候，需要有個支撐結(jié)構(gòu)頂起來，然后才可以打印懸空上面的部分。所以，對于這部分多余的支撐需要去掉。其次，有時候3D打印出來的物品表面會比較粗糙，需要拋光。拋光的辦法有物理拋光和化學(xué)拋光。通常使用的是砂紙打磨、珠光處理和蒸汽平滑這三種技術(shù)。還有，除了3DP的打印技術(shù)可以做到彩色3D打印之外，其他的一般只可以打印單種顏色。有的時候需要對打印出來的物件進行上色，例如ABS塑料、光敏樹脂、尼龍、金屬等，不同材料需要使用不一樣的顏料。

　　總的來說，3D打印是一個將數(shù)字模型轉(zhuǎn)化為實體物體的過程，它涉及多個步驟和環(huán)節(jié)，需要仔細操作以確保打印質(zhì)量和效果。隨著3D打印技術(shù)的不斷發(fā)展，它將在更多領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。

歷史發(fā)展

　　3D打印技術(shù)出現(xiàn)在20世紀90年代中期，實際上是利用光固化和紙層疊等技術(shù)的最新快速成型裝置。它與普通打印工作原理基本相同，打印機內(nèi)裝有液體或粉末等“打印材料”，與電腦連接后，通過電腦控制把“打印材料”一層層疊加起來，最終把計算機上的藍圖變成實物。這打印技術(shù)稱為3D立體打印技術(shù)。

　　1986年，美國科學(xué)家Charles Hull開發(fā)了第一臺商業(yè)3D印刷機。

　　1993年，麻省理工學(xué)院獲3D印刷技術(shù)專利。

　　1995年，美國ZCorp公司從麻省理工學(xué)院獲得唯一授權(quán)并開始開發(fā)3D打印機。

　　2005年，市場上首個高清晰彩色3D打印機Spectrum Z510由ZCorp公司研制成功。

　　2010年11月，美國Jim Kor團隊打造出世界上第一輛由3D打印機打印而成的汽車Urbee問世。

　　2011年6月6日，發(fā)布了全球第一款3D打印的比基尼。

　　2011年7月，英國研究人員開發(fā)出世界上第一臺3D巧克力打印機。

　　2011年8月，南安普敦大學(xué)的工程師們開發(fā)出世界上第一架3D打印的飛機。

　　2012年11月，蘇格蘭科學(xué)家利用人體細胞首次用3D打印機打印出人造肝臟組織。

　　2013年10月，全球首次成功拍賣一款名為“ONO之神”的3D打印藝術(shù)品。

　　2013年11月，美國德克薩斯州奧斯汀的3D打印公司“固體概念”(SolidConcepts)設(shè)計制造出3D打印金屬手槍。 

　　2018年8月1日起，3D打印槍支將在美國合法，3D打印手槍的設(shè)計圖也將可以在互聯(lián)網(wǎng)上自由下載。

　　2018年12月10日，俄羅斯宇航員利用國際空間站上的3D生物打印機，設(shè)法在零重力下打印出了實驗鼠的甲狀腺。 

　　2019年1月14日，美國加州大學(xué)圣迭戈分校在《自然·醫(yī)學(xué)》雜志發(fā)表論文，首次利用快速3D打印技術(shù)，制造出模仿中樞神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的脊髓支架，在裝載神經(jīng)干細胞后被植入脊髓嚴重受損的大鼠脊柱內(nèi)，成功幫助大鼠恢復(fù)了運動功能。該支架模仿中樞神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計，呈圓形，厚度僅有兩毫米，支架中間為H型結(jié)構(gòu)，周圍則是數(shù)十個直徑200微米左右的微小通道，用于引導(dǎo)植入的神經(jīng)干細胞和軸突沿著脊髓損傷部位生長。

　　2019年4月15日，以色列特拉維夫大學(xué)研究人員以病人自身的組織為原材料，3D打印出全球首顆擁有細胞、血管、心室和心房的“完整”心臟，這在全球尚屬首例（3D打印心臟）。

　　2022年3月，加拿大英屬哥倫比亞大學(xué)（UBC）的科學(xué)家利用3D技術(shù)打印出人類睪丸細胞，并發(fā)現(xiàn)其有希望產(chǎn)生精子的早期跡象，世界上尚屬首次。

　　2022年4月，一項新3D打印系統(tǒng)發(fā)表在《自然》雜志上，這項新3D打印系統(tǒng)是由美國研究人員開發(fā)的一種在固定體積的樹脂內(nèi)打印3D物體的方法。打印物體完全由厚樹脂支撐，就像一個動作人偶漂浮在一塊果凍的中心，可從任何角度進行添加?？筛p松地打印日益復(fù)雜的設(shè)計作品，同時節(jié)省時間和材料。

　　2022年6月，據(jù)外媒報道，一名來自墨西哥的20歲女性成為世界第一個通過3D打印技術(shù)成功進行耳朵移植的人。 

　　2022年11月，央視軍事報道“3D打印技術(shù)在飛機上的應(yīng)用我們已達到規(guī)模化、工程化處于世界領(lǐng)先位置”。

　　2022年，哈爾濱工業(yè)大學(xué)重慶研究院項目負責(zé)人、博士生導(dǎo)師楊治華帶領(lǐng)團隊圍繞“先進陶瓷及其智能制造技術(shù)”取得重大突破，掌握了結(jié)構(gòu)功能一體化陶瓷及其器件制備核心技術(shù)，特別是攻克了陶瓷3D打印“定制化”關(guān)鍵技術(shù)，能夠針對不同器件和需求進行規(guī)模化加工生產(chǎn)。

　　2023年，俄羅斯門捷列夫化工大學(xué)開發(fā)出一種新的生物聚合物多相3D打印技術(shù)。

　　2023年4月，3D打印首次在線蟲體內(nèi)造電路。

　　2023年5月，以色列的一個食品科技公司成功地用 3D 打印技術(shù)制造出了世界首塊人造魚肉，而且口感和真魚無異。 

　　2023年6月消息，包括澳大利亞皇家墨爾本理工大學(xué)、悉尼大學(xué)在內(nèi)的國際研究團隊將合金和3D打印工藝結(jié)合在一起，創(chuàng)造出了一種新的鈦合金，這種合金在拉伸下堅固而不脆。

　　2024年4月，混凝土3D打印車棚僅用2.5小時現(xiàn)場安裝落地中國南京江北新區(qū)研創(chuàng)園，車棚結(jié)構(gòu)和造型均由計算機圖紙產(chǎn)生數(shù)控程序，通過3D建筑打印機實現(xiàn)。

　　2024年4月3日，探月工程用鵲橋通導(dǎo)技術(shù)試驗衛(wèi)星——天都二號衛(wèi)星推進分系統(tǒng)工作正常，為衛(wèi)星繞月提供了高精度軌道姿態(tài)控制，標(biāo)志著液氨冷氣微推進系統(tǒng)在深空探測領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)首次成功應(yīng)用，同時標(biāo)志著我國3D打印貯箱首次實現(xiàn)在軌應(yīng)用。

應(yīng)用領(lǐng)域

　　3D打?。?DP）技術(shù)自誕生以來，應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴大。以下是3D打印技術(shù)在不同領(lǐng)域的應(yīng)用及相應(yīng)的時間點：

早期應(yīng)用（20世紀90年代中期）：

　　3D打印技術(shù)首次出現(xiàn)，主要作為快速成型技術(shù)用于模具制造、工業(yè)設(shè)計等領(lǐng)域，用于制造模型。

醫(yī)學(xué)領(lǐng)域（2010年代至今）：

　　2012年11月，蘇格蘭科學(xué)家利用人體細胞首次用3D打印機打印出人造肝臟組織。

　　2019年1月14日，美國加州大學(xué)圣迭戈分校首次利用快速3D打印技術(shù)，制造出模仿中樞神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的脊髓支架，成功幫助大鼠恢復(fù)了運動功能。

　　醫(yī)療專業(yè)人員現(xiàn)在可創(chuàng)建患者解剖結(jié)構(gòu)的3D模型，以更好地規(guī)劃復(fù)雜的手術(shù)。例如，心臟結(jié)構(gòu)復(fù)雜，3D打印模型可準(zhǔn)確復(fù)制出先天性心臟病等心血管疾病的典型解剖結(jié)構(gòu)。

　　3D打印技術(shù)還用于制造醫(yī)療器械、牙科植入物、假肢等，以滿足患者的個性化需求。

航空航天領(lǐng)域（2010年代至今）：

　　3D打印技術(shù)被用于制造復(fù)雜、高性能的航空航天零件，如燃料噴嘴、渦輪葉片和起落架部件等。

　　鈦合金是航空業(yè)里3D打印最常用的材料之一，因為它結(jié)合了鋁的輕盈性和鋼的強度。

　　英國南安普敦大學(xué)成功運用3D打印技術(shù)構(gòu)建了一架完全由打印部件組成的無人機。

食品領(lǐng)域（近年來）：

　　3D打印技術(shù)在食品制造中用于滿足消費者個性化需求，通過軟件設(shè)計出想要的食品形狀和口感。

　　該技術(shù)也被用于制作醫(yī)療營養(yǎng)食品、太空食品、巧克力制品、漢堡包、糖果、餅干、蛋糕和冰淇淋等。

　　環(huán)保餐具也通過3D打印技術(shù)使用可降解材料制作，以減少環(huán)境污染。

其他領(lǐng)域：

　　3D打印技術(shù)在建筑、工程和施工（AEC）、汽車、教育、地理信息系統(tǒng)、土木工程等領(lǐng)域也有所應(yīng)用。

　　2020年5月5日，中國首飛成功的長征五號B運載火箭上，搭載著“3D打印機”。這是中國首次太空3D打印實驗，也是國際上第一次在太空中開展連續(xù)纖維增強復(fù)合材料的3D打印實驗。

　　隨著科技的進步和3D打印技術(shù)的不斷完善，其應(yīng)用領(lǐng)域還將繼續(xù)擴大。

限制因素

材料的限制

　　雖然高端工業(yè)印刷可以實現(xiàn)塑料、某些金屬或者陶瓷打印， 但無法實現(xiàn)打印的材料都是比較昂貴和稀缺的。另外，打印機也還沒有達到成熟的水平，無法支持日常生活中所接觸到的各種各樣的材料。

　　研究者們在多材料打印上已經(jīng)取得了一定的進展，但除非這些進展達到成熟并有效，否則材料依然會是3D打印的一大障礙。

機器的限制

　　3D打印技術(shù)在重建物體的幾何形狀和機能上已經(jīng)獲得了一定的水平，幾乎任何靜態(tài)的形狀都可以被打印出來，但是那些運動的物體和它們的清晰度就難以實現(xiàn)了。這個困難對于制造商來說也許是可以解決的，但是3D打印技術(shù)想要進入普通家庭，每個人都能隨意打印想要的東西，那么機器的限制就必須得到解決才行。

知識產(chǎn)權(quán)的憂慮

　　在過去的幾十年里，音樂、電影和電視產(chǎn)業(yè)中對知識產(chǎn)權(quán)的關(guān)注變得越來越多。3D打印技術(shù)也會涉及到這一問題，因為現(xiàn)實中的很多東西都會得到更 加廣泛的傳播。人們可以隨意復(fù)制任何東西，并且數(shù)量不限。如何制定3D打印的法律法規(guī)用來保護知識產(chǎn)權(quán)，也是我們面臨的問題之一，否則就會出現(xiàn)泛濫的現(xiàn)象。

道德的挑戰(zhàn)

　　道德是底線。什么樣的東西會違反道德規(guī)律是很難界定的，如果有人打印出生物器官和活體組織，在不久的將來會遇到極大的道德挑戰(zhàn)。

花費的承擔(dān)

　　3D打印技術(shù)需要承擔(dān)的花費是高昂的。第一臺3D打印機的售價為1萬5。如果想要普及到大眾，降價是必須的，但又會與成本形成沖突。

　　每一種新技術(shù)誕生初期都會面臨著這些類似的障礙，但相信找到合理的解決方案3D打印技術(shù)的發(fā)展將會更加迅速，就如同任何渲染軟件一樣，不斷地更新才能達到最終的完善。

可以打印什么東西

　　3D打印機可以打印的東西非常廣泛，包括但不限于以下幾個方面：

　　1、原型和模型：3D打印機能夠快速打印出產(chǎn)品的3D原型，這對于產(chǎn)品設(shè)計和開發(fā)過程至關(guān)重要。它可以幫助設(shè)計師更快地驗證設(shè)計理念，加速產(chǎn)品開發(fā)周期。

　　2、家居用品：如餐具、花瓶、家具等。這些物品可以通過3D打印實現(xiàn)個性化定制，滿足用戶的獨特需求。

　　3、玩具、藝術(shù)品和裝飾品：3D打印技術(shù)可以用來打印各種雕塑、珠寶、模型等藝術(shù)品和裝飾品，為創(chuàng)意工作者提供了更多的創(chuàng)作手段和可能性。

　　4、醫(yī)療用品：在醫(yī)療領(lǐng)域，3D打印技術(shù)已被用于制作義肢、矯形器、牙齒矯正器等醫(yī)療用品。此外，還有研究利用3D打印技術(shù)進行骨骼、肌肉甚至卵巢等生物組織的打印，這些打印的組織在植入后能夠存活并成為功能組織，為醫(yī)學(xué)研究和治療提供了新的途徑。

　　5、建筑模型與建筑材料：建筑師可以利用3D打印技術(shù)制作出精確的建筑沙盤模型，更好地展現(xiàn)設(shè)計方案。同時，也有研究利用3D打印技術(shù)制造建筑材料，如輕質(zhì)高強的混凝土和具有保溫性能的墻體材料等。

　　6、其他領(lǐng)域的應(yīng)用：除了上述領(lǐng)域，3D打印機還在教育、影視、游戲等領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。例如，在教育領(lǐng)域，可以利用3D打印技術(shù)制作教具和實驗器材；在影視和游戲領(lǐng)域，則可以打印出具有特定形狀和功能的道具和場景模型。

　　總的來說，3D打印機的應(yīng)用范圍非常廣泛，幾乎可以涉及到生活的各個方面。隨著技術(shù)的不斷進步和發(fā)展，未來3D打印的應(yīng)用領(lǐng)域還將進一步拓展。

金屬材料

　　3D打印技術(shù)確實可以應(yīng)用于金屬材料的打印，這一技術(shù)通過逐層堆積的方式，將金屬粉末或金屬絲熔化并固化，從而構(gòu)建出復(fù)雜的三維金屬結(jié)構(gòu)。在金屬3D打印中，常用的材料種類豐富，主要包括以下幾種：

常用金屬材料

　　1、不銹鋼：不銹鋼以其優(yōu)異的耐腐蝕性和高溫性能，廣泛應(yīng)用于工業(yè)零件、醫(yī)療器械和航空航天領(lǐng)域。通過3D打印技術(shù)，可以制造出具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的不銹鋼制品，提高制造效率和材料利用率。

　　2、鋁合金：鋁合金是一種輕質(zhì)、高強度的金屬材料，常用于制造航空航天、汽車等領(lǐng)域的結(jié)構(gòu)件。3D打印技術(shù)能夠制造出高精度、輕量化的鋁合金制品，提高結(jié)構(gòu)性能和節(jié)能效果。

　　3、鈦合金：鈦合金以其高強度、低密度和良好的生物相容性，在醫(yī)療器械和高端航空部件中受到青睞。通過3D打印技術(shù)，可以制造出復(fù)雜結(jié)構(gòu)的鈦合金制品，滿足各種特殊需求。

　　4、鎳合金：鎳合金具有高強度和良好的耐腐蝕性，常用于制造高溫高壓部件等領(lǐng)域。3D打印技術(shù)使得復(fù)雜結(jié)構(gòu)的鎳合金制品的制造成為可能，提高了制造效率和材料利用率。

　　5、模具鋼：模具鋼用于制造各種模具，要求具有高硬度、耐磨性和抗腐蝕性等特點。通過3D打印技術(shù)，可以制造出復(fù)雜結(jié)構(gòu)的模具鋼制品，提高制造效率。

　　6、高溫合金：高溫合金用于制造高溫環(huán)境下使用的部件，要求具有優(yōu)良的耐高溫性能和抗腐蝕性等特點。3D打印技術(shù)使得高溫合金制品的制造更加靈活和高效。

　　7、銅合金：銅合金具有良好的導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性，常用于制造電氣連接件等領(lǐng)域。通過3D打印技術(shù)，可以制造出復(fù)雜結(jié)構(gòu)的銅合金制品，滿足特定需求。

　　8、鎂合金：鎂合金也是一種輕質(zhì)、高強度的金屬材料，常用于航空航天、汽車等領(lǐng)域。3D打印技術(shù)能夠制造出高精度、輕量化的鎂合金制品。

　　9、其他金屬材料：此外，金屬3D打印還在不斷探索和嘗試新的材料組合，如鈷鉻合金、鈦合金TA6V4等，以及通過不同金屬粉末的混合使用，實現(xiàn)材料性能的定制和優(yōu)化。

技術(shù)優(yōu)勢與應(yīng)用前景

　　金屬3D打印技術(shù)相比傳統(tǒng)制造技術(shù)具有顯著優(yōu)勢，如能夠制造出傳統(tǒng)方法難以加工的復(fù)雜形狀和結(jié)構(gòu)，大大縮短制造周期，降低成本，并提高材料性能。這一技術(shù)在航空航天、醫(yī)療、汽車、藝術(shù)創(chuàng)作等多個領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，并展現(xiàn)出廣闊的發(fā)展前景。

　　隨著技術(shù)的不斷進步和應(yīng)用領(lǐng)域的拓展，金屬3D打印技術(shù)將在更多領(lǐng)域大放異彩，為人類社會的發(fā)展做出更大貢獻。同時，隨著環(huán)保意識的增強，金屬3D打印技術(shù)還將在減少材料浪費、降低能源消耗和減少環(huán)境污染等方面發(fā)揮重要作用。

發(fā)展現(xiàn)狀及前景

一、發(fā)展現(xiàn)狀

　　1、市場規(guī)模持續(xù)增長

　　根據(jù)多家權(quán)威機構(gòu)的數(shù)據(jù)，3D打印市場正以驚人的速度增長。預(yù)計到2024年，全球3D打印市場規(guī)模將達到248億美元，較2023年有顯著增長，并預(yù)計到2028年底將達到571億美元。在中國，3D打印設(shè)備行業(yè)的市場規(guī)模也在持續(xù)增長，預(yù)計2024年市場規(guī)模有望增長至415億元。

　　2、技術(shù)不斷進步

　　3D打印技術(shù)在材料、精度和速度方面取得了顯著進步。例如，金屬3D打印中的定向能量沉積(DED)技術(shù)正在崛起，而聚合物3D打印機在行業(yè)中仍占據(jù)主導(dǎo)地位。此外，人工智能(AI)技術(shù)預(yù)計將對3D打印機硬件帶來巨變，通過數(shù)據(jù)分析和優(yōu)化提高生產(chǎn)效率和打印質(zhì)量。

　　3、應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展

　　3D打印技術(shù)廣泛應(yīng)用于珠寶設(shè)計、鞋類設(shè)計與制造、工業(yè)設(shè)計、建筑設(shè)計、汽車設(shè)計與制造、醫(yī)療健康、建筑建造、消費品和教育研究等多個領(lǐng)域。例如，在航空航天領(lǐng)域，3D打印技術(shù)可用于制造復(fù)雜的發(fā)動機零件；在醫(yī)療領(lǐng)域，可打印出定制化的醫(yī)療器械和人體組織器官模型。

　　4、市場競爭格局

　　全球范圍內(nèi)，有多家上市公司在3D打印領(lǐng)域占據(jù)重要地位，這些公司在技術(shù)研發(fā)、市場推廣和品牌建設(shè)方面具有顯著優(yōu)勢。在中國，隨著3D打印技術(shù)的不斷發(fā)展和市場需求的增加，越來越多的企業(yè)開始進入該領(lǐng)域，主要集中在消費級和工業(yè)級3D打印設(shè)備的制造和銷售方面。

　　5、出口情況

　　國產(chǎn)3D打印機在國際市場上的表現(xiàn)也十分亮眼。2024年上半年，國產(chǎn)3D打印機出口臺數(shù)達到182.9萬臺，同比增長40.3%，出口金額大增77.2%，預(yù)計全年出口金額有望超過100億元。其中，打印塑料的桌面3D打印機占主導(dǎo)地位，且中國廠商已壟斷了入門級3D打印機的市場。

　　6、行業(yè)面臨的挑戰(zhàn)

　　盡管3D打印技術(shù)取得了顯著進展，但仍面臨一些挑戰(zhàn)，如成本、材料限制、打印速度和精度等。此外，市場競爭也日趨激烈，企業(yè)需要不斷創(chuàng)新和提升競爭力。同時，行業(yè)內(nèi)部也存在投資減少、公司估值下降、收入下滑等問題。

二、發(fā)展前景

　　1、市場持續(xù)增長

　　隨著技術(shù)的不斷進步和應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展，3D打印市場將繼續(xù)保持增長態(tài)勢。預(yù)計未來幾年內(nèi)，全球3D打印市場規(guī)模將以較快的速度增長，技術(shù)創(chuàng)新將推動3D打印產(chǎn)業(yè)升級和轉(zhuǎn)型。

　　2、技術(shù)智能化、自動化

　　3D打印設(shè)備將越來越智能化和自動化，能夠?qū)崿F(xiàn)遠程監(jiān)控、自動更換材料、故障自診斷等功能。這將提高設(shè)備的可靠性和生產(chǎn)效率，降低人力成本。

　　3、材料多樣化

　　3D打印材料將越來越多樣化，包括金屬、塑料、陶瓷、生物材料等。這些新材料的應(yīng)用將拓寬3D打印技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域，并推動相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

　　4、綠色環(huán)保趨勢

　　隨著環(huán)保意識的提高和政策的推動，綠色環(huán)保將成為3D打印行業(yè)的重要發(fā)展趨勢。未來，3D打印企業(yè)將更加注重環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展，推動綠色制造和循環(huán)經(jīng)濟的發(fā)展。

　　5、跨界融合與創(chuàng)新

　　3D打印技術(shù)將與更多領(lǐng)域進行跨界融合和創(chuàng)新發(fā)展。例如，在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，3D打印技術(shù)將與生物材料、細胞工程和基因編輯等技術(shù)相結(jié)合；在建筑領(lǐng)域，將與數(shù)字化設(shè)計和機器人技術(shù)相結(jié)合。

　　綜上所述，3D打印技術(shù)正處于快速發(fā)展階段，其市場規(guī)模持續(xù)增長，應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展，技術(shù)創(chuàng)新和跨界融合將成為未來發(fā)展的關(guān)鍵驅(qū)動力。然而，行業(yè)也面臨著一些挑戰(zhàn)，需要企業(yè)不斷創(chuàng)新和提升競爭力以應(yīng)對。

人物模型

　　人物模型3D打印人物模型是一種利用3D打印技術(shù)快速成型的人物立體模型。以下是對3D打印人物模型的詳細介紹：

一、3D打印人物模型概述

　　3D打印人物模型是快速成型技術(shù)的一種應(yīng)用，它依靠先進的3D掃描儀對人物進行全身或局部的掃描，獲取人物的3D數(shù)據(jù)，然后通過電腦建模和專門的3D打印機，使用粉末狀金屬、塑料或其他可粘合材料，逐層打印出逼真的人物模型。

二、3D打印人物模型的制作流程

　　1、掃描3D數(shù)據(jù)：使用手持3D掃描儀或3D瞬時掃描艙等設(shè)備對人物進行全方位掃描，獲取人物的3D數(shù)據(jù)。

　　2、數(shù)據(jù)精修：將掃描后的3D數(shù)據(jù)導(dǎo)入電腦，使用專業(yè)軟件進行精修和完善，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和完整性。

　　3、建模與切片：在3D建模軟件中創(chuàng)建或優(yōu)化人物模型，并將其導(dǎo)出為3D打印機可識別的文件格式（如STL格式）。然后，使用切片軟件將3D模型轉(zhuǎn)換為打印機可執(zhí)行的打印路徑。

　　4、打印準(zhǔn)備：選擇合適的3D打印機和打印材料，根據(jù)模型大小和復(fù)雜程度設(shè)置打印參數(shù)，如層厚、填充率、打印速度等。

　　5、開始打?。?/strong>將設(shè)置好的文件發(fā)送到3D打印機，并按下“開始”按鈕進行打印。打印過程中，打印機會逐層添加材料，直到模型完全成型。

　　6、后處理：打印完成后，對模型進行去除支撐、清潔、打磨、上色等后處理步驟，以獲得最終的成品。

三、3D打印人物模型的應(yīng)用領(lǐng)域

　　1、個性化定制：3D打印技術(shù)可以根據(jù)個人需求定制獨特的人物模型，如真人手辦、動漫角色等。

　　2、教育與培訓(xùn)：在教育領(lǐng)域，3D打印人物模型可以用于解剖學(xué)教學(xué)、歷史人物再現(xiàn)等方面。

　　3、藝術(shù)創(chuàng)作：藝術(shù)家可以利用3D打印技術(shù)創(chuàng)作獨特的人物雕塑和藝術(shù)品。

　　4、影視娛樂：在電影、電視劇和動畫制作中，3D打印人物模型可以作為道具或原型使用。

四、3D打印人物模型的市場現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

　　目前，3D打印人物模型在市場上已經(jīng)有一定的應(yīng)用，并且隨著3D打印技術(shù)的不斷發(fā)展和成本的降低，其應(yīng)用領(lǐng)域和市場前景將不斷擴大。未來，隨著消費者對個性化定制和高質(zhì)量產(chǎn)品的需求增加，3D打印人物模型有望在更多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

五、3D打印人物模型的價格因素

　　3D打印人物模型的價格受多種因素影響，包括模型的大小、復(fù)雜程度、打印材料、打印精度以及后處理要求等。一般來說，較小、較簡單的模型價格相對較低，而大型、復(fù)雜且需要高精度打印的模型價格則較高。此外，不同廠家和服務(wù)提供商的報價也可能存在差異。

　　綜上所述，3D打印人物模型是一種具有廣泛應(yīng)用前景的先進制造技術(shù)，它不僅能夠滿足個性化定制的需求，還能夠在教育、藝術(shù)、影視娛樂等多個領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。