3D打印技术也称为增材制造技术,是快速成型领域的一种新兴技术[1]。它是一种通过数字模型逐层逐点加工物体的快速成型技术,利用计算机将成形零件的3D模型切成一系列一定厚度的“薄片”,3D打印设备自下而上地制造出每一层“薄片”最后叠加成形出三维的实体零件[1]。它可以在单个设备上快速准确地制造任意复杂形状的零件,在解决传统制造方式难以实现的复杂结构零件成形问题的同时,大大减少了生产成本,简化了处理程序,缩短了处理周期,真正实现“自由制造”。[8]
随着技术的不断发展,3D打印技术逐渐在各种领域实现应用。在加工制造业,它可以完成零部件打印,提高生产率,实现大批量精准化生产[8];在医疗行业,3D打印可以帮助完成使用金属、塑料等非活体组织材料定制牙科、骨科植入物、助听器外壳医疗器械,甚至打印人工肝脏等[9];在教育领域,3D打印技术可以使教学更有趣,助力学生空间思维能力、团队协作能力及时间规划能力。[9]
未来3D打印技术涉足的领域将不断扩展,所占据的市场规模会继续增大[10]。新材料、新工艺的涌现不断刺激着3D打印的创新和升级,使其在航空、汽车、医疗等领域的应用占据主导地位[10]。同时,3D打印将提供精准垂直的个性化服务,加速产业链整合,提高竞争力和降低生产成本。[10]
概念及基本原理
概念