3d打印技术论文结语

3d印制技术代表着互联网创建以来最大的技术进步。小编整理了3d打印技术论文结语，有兴趣的亲可以来阅读一下!

3d打印技术论文结语篇一

关于3d打印背景的探索

摘要：3d印制技术代表着互联网创建以来最大的技术进步。其巨大潜力即真正创新的使用确保这种技术将很快在全球市场成为主导力量，并通过允许共享物理对象消除世界的物理屏障瞬间传遍全球。本文将探索3d打印的发展及其局限性和对世界的影响。

关键词：3d打印;创建对象;物理对象;设计文件

中图分类号：F416.6文献标识码：A文章编号：2095-4379-(2015)17-0290-02

作者简介：张志宪(1991-)，男，汉族，河南开封人，河南大学(明伦校区)法学院在读法律硕士研究生。

一、3d打印机是什么?

3d打印机基于一个专门的计算机文件创建真实、工作、物理对象，这一过程被称为“加法制造”。简单地说，从本质上讲，3d打印机是一种机器，可以把蓝图变成一个物理对象。为它设计一个模式，按照这个模式工作，将产生一个物理成果。用3d扫描仪扫描一个咖啡杯，将文件发送到打印机，结果产生成千上万的相同的杯子……因为他们由上一层来层层地建立它们的创建对象，3d打印机可以用内部创建对象，而不必打印单个零件再装配，一个3d打印机可以打印对象并且组装。当然，一个3d打印机可以打印单个部件或更换部件。事实上，一些3d打印机可以打印自己的绝大部分，本质上允许他们复制的方式。

3d打印机如何利用“加法制造”(AM)过程产生物理对象其背后的技术细节非常简单，“喷墨工具有效地修改打印机，一层层的材料直到一个三维对象建立”这允许3d打印机比传统的制造方法大大减少材料的使用，并允许数量惊人的3d打印机工作，包括不同的源材料、热塑性塑料如ABS(硬塑料积木)，金属、粘土、甚至生物细胞。所有的3d打印系统利用相同的基本方式工作，即利用一个3d设计文件(也称为计算机辅助设计的CAD文件)和处理专业的软件数据转换成二维横截面(每片对0.1毫米厚，相当于一根人类头发的直径)。而传统的制造业加工一直是先选择生产资料，本质上它是有缺陷的，因为你必须从一个更大数量的材料开始然后逐渐筛选，它比3d打印更浪费，只它只使用它需要的材料。

另外，我让设计师打造的，是不可能手动创建或通过传统制造技术的对象，如“彭罗斯三角”，一个不可能创建的错觉对象，是不可能在物理空间创造的，直到最近一个3D打印爱好者发布的3D设计文件创建这样出了这样一个对象。

二、从枪支到墨西哥卷：3d印制技术的局限性是什么?

虽然3d打印机许多的潜在使用仍然在小的领域，但众多现实世界的应用，这项技术已经证明了成功。一个3D打印技术在现实世界的革命性发展。Organovo公司的商业生物打印机利用已有打印能力的释放功能(尽管还不完善)打印患者自身的细胞静脉。Organovo的技术目前非常好，“打印血管，他们仍在学习打印更完善的血管”该公司预测，3d设备在未来可能会创建整个器官。利普森副教授的机械和康奈尔大学的航空航天工程已经解释说明，3d生物打印实际打印出的活细胞，它被插入到一个物理水凝胶油墨而印刷成成品。目前，利普森教授和他的同事Larry Bonassarand和康奈尔大学的Jonathan Butcher能够打印膝盖软骨、半月板，他们正在研究印刷脊髓磁盘和心脏瓣膜。骨头，骨头组织和软骨的成功，可以这么说因为他们是非晶态和非常简单的结构，但有小血管存在，这是最先进的所在。推动医学三维印刷技术的边界的克罗宁，格拉斯哥大学的化学教授正在开发一种印刷药品方法并已经证明能够打印所需的试剂和催化剂的化学反应生成布洛芬。3d打印机也被用来创建一个遇到猎人受伤的秃鹰。

与此同时，各个组织都在使用3d打印技术。为允许手机的终极定制，Sculpteo发布3DPCase，一个iPhone应用程序，允许用户设计并打印自己的自定义iPhone案件。Sculpteo首席执行官兼联合创始人Cldment Moreau，表明“他的公司正试图让3d印刷更易于被普通用户通过减少所需的时间和精力来创建一个3d设计。杰・雷诺，著名的老爷车爱好者，有自己的3d打印机用来打印出备件修理他的车，否则部分零件将难以或者不可能获得。Urbee，从另一方面说，它是世界上第一辆整个外观都由3d打印机打印的汽车。另一个更极端的例子，恩里科尼迪的测试说明当前的3d打印界限正在减退，英国的单塑料对D型3D打印机，可以打印全尺寸的“房屋结构”的石头。

最后，虽然一个全3d打印枪支并不存在(尽管人们修改)，一个功能齐全的武器是由美国枪匠Michael・Guslick，他创建的装置利用3d打印“基础”和标准枪架组件。HaveBlue上传他的“reinforced AR-15降低接收机”到免费3D设计文件存储库网站供其他用户免费下载、打印和修改。HaveBlue创造的不是一个突击步枪，而是一个功能齐全的22口径手枪。虽然没有完全意义上创建一个3d打印机，“至少降低接收机，在法律意义上，实际上构成枪支。没有更低的接收机，枪不会工作。因此，接收机是实际的法律控制的部分。简而言之，这意味着没有枪支许可证的人，或被吊销执照的拍卖行的人，可以打印自己的降低接收机构成一个完整的、灰色的枪。”

鉴于目前的各种可行的3d打印输出，这应该不足为奇。全面概括评估3d设计文件和3d打印对象是困难的。鉴于部分输出的是医疗、科学、实用的或功利的物理对象。值得怀疑的是，著作权法是在知识产权法领域试图保护3d打印获得物品。

三、3d打印机为什么会改变世界

与3d打印技术的当前能力相比未来潜在的这种技术能力更大。生物打印目前只允许研究人员创建简单的结构，如静脉，但是在将来整个器官都可以自定义打印。在某种程度上，3d打印机只受限于个人操作他们的创造力和聪明才智。例如，Fab@Home等3d打印机工厂有现成的3d零件打印机，它所有的设计和软件是开源的，这意味着允许所有设备信息自由传播、修改和利用。由于Fab@Home项目的开源性质和一般3d印制技术社区，如果一个人想要创造的东西超出了他们机器本身的限制，他们可以修改单元，直到它能够找到所需的方式。

3d打印机仅仅因为现存的3d设计文件是有用的，没有它就有必要重新设计从而一切从头开始。作为推论，只有在与互联网如存储库网站Thingiverse和Shapeways的结合，才能有助于3d打印机技术被广泛采用。网络共享文件之前，个人上传自己的文件为他人免费下载和修改。然而，在这个行业有显著差异。由于开放的设计3d印制技术生态系统的性质(尤其是免费网站如Thingiverse)，每次用户上传一个新的或修改文件，整个的社区效用是3d打印机增强。潜在的社会影响是，在一个网站用户可以免费共享物理对象，但如果是在全球范围内，则是令人震惊的。一个非常有趣的利用社区力量的例子是Thingiverse，因为在网站上的大多数作品都是由一个创作共用许可，通常相当宽松的，只要原作者是由于任何派生或修改工作都允许他人使用、修改文件。

近年来更加普遍的使用3d印制机使它们价格大幅度下降。在过去它们都是极度昂贵的，售价在超过25000美元到1000000美元的范围内。新设备是成倍地便宜，包括MakerBot复制，可在2000美元以下，RepRap，可供约500美元。关于RepRap最有趣的事情是，即使它是目前可用的最便宜的3d打印机，它有“自我复制”的能力，可以打印出自己所有的部件(电路板除外)。甚至有一个非常基本的3d打印机称为SeeMeCNC用于在200美元以下，其中价格从1000美元到25000美元不等，可以打印金属的机器。这些因素的融合将本质上确保3d打印机从相对闻所未闻到一个家庭共同的名字。在不久的将来，就像个人电脑一样。然而，由于作为基础设施的电脑和互联网已经到位，3D打印机的传播可能发展的比个人电脑更迅速，因为人们一般都是对可以触摸的物理对象比虚幻的早期网络和电脑更感兴趣。

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3d打印技术论文结语篇二

3D打印技术的应用与发展探究

摘要：印刷和打印技术作为信息传播的重要方式，以平面图文信息的形式，为人类的文明和进步做出了重要的贡献。3D(三维)打印技术是在传统二维平面印刷打印技术的基础上，通过逐层二维打印的叠加，在三维立体空间内制造出产品。本文主要讲述3D打印技术在各领域中的应用，探索限制3D打印技术发展的瓶颈及其未来发展趋势。

Abstract： Printing technology is an important way of information transmission. It made an important contribution for human civilization and progress by the plane graphic information. Based on traditional two-dimensional graphic printing technology， 3D (three dimensional) printing technology is superposed by the 2D printing and producted in three-dimensional space. This article mainly expounds the application of 3D printing technology in all fields， explores the bottleneck of the development of 3D printing technology and its development trend in the future.

关键词：3D打印技术;印刷技术;发展前景

Key words： 3D printing technology;printing technology;development prospect

中图分类号：TS805 文献标识码：A 文章编号：1006-4311(2016)07-0166-02

0 引言

近年来，我们经常会看到有关于3D打印技术的新闻，“3D打印房屋”、“3D打印金属手枪”、“3D打印自行车”、“3D打印仿生耳”等等，3D打印自问世以来就得到了广泛的关注，其应用更是跨越各个领域。2014年11月末，《时代》周刊将3D打印技术列为2014年25项年度最佳发明之一。全球工业分析公司(Global Industry Analysis Inc)的研究报告预测2018年全球3D打印市场将达到29.9亿美元。但3D打印技术也面临着如制造速度与精度、设备和材料成本、产品性能、操作的安全性等多方面的瓶颈和挑战。提升3D打印的效率和精度，开发更为多样的3D打印材料是未来的研究热点。本文主要对3D打印技术的应用和发展趋势进行了研究和探讨。

1 何为3D打印

3D打印(Three Dimensional Printing)始于上世纪90年代，是快速成型技术的一种。美国3D System公司在1986年就制造了第一款3D打印设备。在传统二维平面印刷打印技术的基础上，通过逐层二维打印的迭加，利用喷头的三维运动实现曲面打印，逐层增加材料来生成三维实体，其原理图如图1所示。其分层加工的过程与传统喷墨打印十分相似，树脂、尼龙、塑料、金属、陶瓷、混凝土等材料经过特殊处理都可以用做3D打印的“墨水”。3D打印机是3D打印的核心装备。它是集机械、控制及计算机技术等为一体的复杂机电一体化系统，主要由高精度机械系统、数控系统、喷射系统和成型环境等子系统组成。此外，新型打印材料、打印工艺、设计与控制软件等也是3D打印技术体系的重要组成部分。

2 3D打印技术的应用

目前3D打印技术支持多种材料，可以广泛应用在工业设计、建筑、家具、航天、医疗和教育等各个领域，其主要具有以下应用特点：

2.1 模具加工与机械制造 如今，3D打印技术已经广泛应用于机械模具的设计与加工，如图2A所示。相对于传统制造技术来说，3D打印技术不需要任何模具或任何机械加工，既省工又省料，如美国F-22猛禽战斗机在制造过程中会大量使用钛合金构件，如使用传统的整体锻造方法，最大的钛合金整体加强框材料利用率不到4.9%，使用3D打印利用率接近100%，几乎不产生废料，大大节省了原材料的浪费，降低了生产成本。此外，也可利用3D打印技术实现个性生产，满足人们的少量和复杂形状的个性化需求。如个性化艺术家具的定制和专属个性空间的打造(如图2B)。

在建筑行业，2014年8月，在上海青浦张江高新园区，盈创建筑科技有限公司用3D打印技术24小时打印了10栋房屋(如图2C、2D)并交付使用，相关建筑指标均达到国家建筑质量标准，开启了3D打印建筑的新篇章，将来更有望使用3D打印技术建造整栋别墅。

在航天方面，美国NASA以及国外的一些航天公司已经就3D打印技术在航天上的应用展开了尝试，2014年第一台3D打印机在国际空间站上安装成功，并打印出扳手等机械部件，这台打印机由Made in Space公司设计制作，该公司是世界首家研究零重力下3D打印技术的公司。而且3D打印为按需施材，减少了材料的浪费，从而降低了生产成本。

2.2 生物医疗 3D打印技术与医学的结合堪称医学史上的创造性举动。在生物医学领域，已开始被应用于手术分析策划、假体植入物的制造、细胞或组织打印等方面。

早在2011年，德国科学家利用3D打印技术成功研制出了一种人工血管(如图3A)，该项目有望被用于人体试验和药物试验。2014年，University College London的研究人员利用生物“墨水”打印出人造耳朵(如图3B)，可用于外科整形。目前这种3D打印耳朵已有成功移植的案例。2015年7月，湖南省脑科医院利用3D打印颅骨为脑积水患儿缩脑，完成全球首例“全脑缩小塑形”手术。 2.3 考古文物复制 3D打印技术在考古文物领域主要用于修复已经破损的古文物。在应用3D打印技术进行文物修复时，需要使用3D扫描仪扫描破损文物，完成数据采集，并处理数据，建立相应的模型之后进行打印。在电影《十二生肖》中，先是对兽首进行三维扫描，再使用3D打印技术打印了兽首的复制模型，精度和相似度令人赞叹，且不需后期加工打磨，相信在不久的将来，随着3D打印技术的不断发展改进，3D打印技术复制文物的精度定会上升到这个高度，将不再需要后期处理。

2.4 教育行业 3D打印技术也为教育的发展开启了新的方向，许多教育机构和组织正探索如何将3D技术应用到教育、教学中。以高职教育为例，在高职院校中印刷技术专业、数码印刷专业、印刷图文信息处理以及计算机等相关专业都可以考虑引入3D打印技术。

相关专业引入3D打印技术后，可以将人才培养的目标范围进行延伸和扩大。培养不仅能从事传统印刷设备和数码印刷设备的操作，还能使用3D打印机;不仅能完成传统印刷和数码印刷的印前制作，还能从事3D打印需要的三维建模设计;不仅能从事传统印刷和数码印刷的印刷工艺与生产管理、印刷营销与业务管理，还能从事3D打印设备的控制和生产管理、营销和业务管理的人才。学生就业面更宽广，职业技能更新，更贴合社会发展需要，也必定会推动3D打印设备的发展。另外，3D打印技术可以作为扶持大学生创新创业的一个项目，支持大学生们早日实现创业的梦想，让刚刚走出校园的甚至还在校内的大学生们勇敢地站在科技发展的前沿，直观地感受打印技术带来的影响与进步。

3 3D打印技术未来发展前景分析

与传统技术相比，3D打印技术拥有诸多优势。美国总统奥巴马在2014年国情咨文的演讲中强调了3D打印技术的重要性，赋予其制造业复兴的重任，提出将推动3D打印产业的发展。在欧美发达国家，3D打印机的研究技术已走向成熟并产业化发展。近年来，随着2015年《中国制造2025》规划的实施与颁布，我国对这项技术的重视和产业链规划将进一步加强。

从中长期看来3D打印产业具有较为广阔的发展前景，但要进一步扩展其产业应用空间，目前仍面临着多方面的瓶颈和挑战：一是设备和耗材方面，现有3D打印机造价普遍较为昂贵，打印耗材的价格每公斤几百到数万元不等，给其进一步普及应用带来了困难。二是打印材料方面，目前3D打印的成型材料多采用化学聚合物、石膏等材料，成型品的物理特性较差，金属材料直接成型技术有待发展。三是工艺方面，目前3D打印的精度及效率还远不适应大规模生产的需求。四是知识产权方面，3D打印技术的普及将使产品更容易被复制和扩散，制造业面对的盗版风险大增，如何针对3D打印技术进行知识产权保护面临新的挑战。五是公共安全方面，如3D打印手枪，若可从网络上下载手枪的三维图纸，再拥有一台3D打印机就可以打印并组装手枪，这一潜在问题需要国家从法律层面进行规范和监督。

4 结束语

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。伟大发明所能带来的影响，在当时那个年代都是难以预测的，1450年的印刷术如此，1969年的互联网也是如此，3D打印技术更是如此。未来3D打印技术的发展将体现出精密化、智能化、通用化等主要趋势。随着信息技术、控制技术、材料技术的进一步发展，制约3D打印技术发展的瓶颈将一一得到解决。3D打印技术也将被推向更高的应用层面。

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