分析3D打印机的未来前景
作者：&& 发布于： 09:46:33 来源：
　　3D打印是快速成型技术的一种，它是一种以文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。近几年来，随着3D打印被大家逐渐熟知，3D打印技术的应用领域也逐渐拓宽。那么，问题来了，3D打印机的未来前景到底如何呢？请跟小编一起来探讨一下吧！
　　3D打印机
　　&上上个世纪的思想，上个世纪的技术，这个世纪的市场&，其实3D打印技术并非新兴产物。3D打印机技术在成长发展时期一直被少数人所关注和使用，但技术的改变让3D打印成为了目前世界上最令人关注的技术之一并不为过，甚至有人称3D打印将会是第四次工业革命的起点。
　　中国首家3D打印体验馆的一幕。房间里的灯罩、鞋、玩具、人像等人们所能看到的一切摆件，都非工业流水线或手工制作而成，而全部出自一部机器――3D打印机。那么，3D打印真能颠覆传统制造？
　　带着各种疑问，让我们一起了解3D打印技术的各个应用领域，看看3D打印机的未来前景如何。
　　应用领域
　　3D打印机的应用对象可以是任何行业，只要这些行业需要模型和原型。3D打印机需求量较大的行业包括政府、航天和国防、医疗设备、高科技、教育业以及制造业。
　　航天和国防。GE中国研发中心的工程师们仍在埋头研究3D打印技术。就在这之前，他们刚刚用3D打印机成功&打印&出了航空发动机的重要零部件。与传统制造相比，这一技术将使该零件成本缩减30%、制造周期缩短40%。来不及庆祝这一喜人成果，他们就又匆匆踏上了新的征程。鲜为人知的是，他们已经&秘密&研发3D打印技术十年之久了。
　　医疗行业。一位83岁的老人由于患有慢性的骨头感染，因此换上了由3D打印机&打印&出来的下颚骨，这是世界上首位使用3D打印产品做人体骨骼的案例。
　　文物保护。博物馆里常常会用很多复杂的替代品来保护原始作品不受环境或意外事件的伤害，同时复制品也能将艺术或文物的影响传递给更多更远的人。史密森尼博物馆就因为原始的托马斯&杰弗逊要放在弗吉尼亚州展览，所以博物馆用了一个巨大的3D打印替代品放在了原来雕塑的位置。
　　建筑设计。在建筑业里，工程师和设计师们已经接受了用3D打印机打印的建筑模型，这种方法快速、成本低、环保，同时制作精美。完全合乎设计者的要求，同时又能节省大量材料。
　　制造业。制造业也需要很多3D打印产品，因为3D打印无论是在成本、速度和精确度上都要比传统制造好很多。而3D打印技术本身非常适合大规模生产，所以制造业利用3D技术能带来很多好处，甚至连质量控制都不再是个问题。
　　食品产业。没错，就是&打印&食品。研究人员已经开始尝试打印巧克力了。或许在不久的将来，很多看起来一模一样的食品就是用食品3D打印机&打印&出来的。当然，到那时可能人工制作的食品会贵很多倍。
　　3D打印成品案例
　　3D打印照相馆。只需要10分钟的3D扫描,等待几小时,就可以得到实体人像。运用3D打印照相技术,打印人偶纪念品。
　　3D打印枪。前不久，一则全球首支3D打印手枪的CAD制作文件在网络上被下载了超过10万次的消息引起了人们的恐慌。据报道，手机的打印设备，是Stratasys公司的DimensionSST型3D打印机。人们之所以恐慌，是因为按照这个道理，只需一台3D打印机就可以把枪制造出来，安全如何保障？
　　3D打印枪像是一个更致命的武器玩具，一个玩具一旦超出了它本身的娱乐特性，涉及到安全问题后，本身的立场也就改变了。去年，美国的科迪威尔逊，他在大学的时候就计划研究3D打印枪，在几个月后，威尔逊和他的该团队实现了这一计划，成功的研制出了取名为&解放者&的3D打印枪，并且在随后拍摄的视频来演示射击金属钉的实验。这把枪的制造成本是由一台价值8000美元的3D打印机完成的，在之后，设计者试图制作更大口径的子弹来体现这帮枪的威慑力。
　　&中国龙&从3D打印机中脱&影&而出。自从人类进入工业化时代，大机器的生产方式始终遵循的是模具产品的模式。然而，昨日记者在软交会现场看到，不借助任何模具，一条精雕细刻的&中国龙&竟从3D打印机中脱&影&而出。
　　打印音乐。为了探索3D打印机更多的应用，RickardDahlstrand使用Lulzbot3D打印机创造出独特的艺术。在2013斯德哥尔摩艺术黑客节上，Lulzbot3D打印机不仅为参加的艺术家和黑客们打印出艺术节的LOGO，而且作为一个表演项目，它还一边播放古典音乐一边相应地打印出可视化的音乐作品。Lulzbot3D打印机打印可视化音乐的原理是：该步进电机的运动进行控制可以以不同的速度运行，声音的音调决定速度，从而音乐控制了打印过程。三台电机分别代表一个音轨，它们使用独特的模式运动。两个马达控制Z轴移动。
　　澳研究人员用3D打印机制作出放大版的昆虫标本。澳大利亚有很多出了名的大虫子，比如长达20英寸的泰坦竹节虫(Titanstickinsect)。不过，其国内也有很多微小的昆虫，比如小巧玲珑的wheatwheevil。(中文学名叫啥来着？)为了能够&更进一步&地研究微小昆虫，澳大利亚的国家科学机构，便利用3D打印技术，制作出了放大倍数有些夸张的3D副本。
　　半加工品的3D打印小提琴。日前在国外，世界上第一台3D打印小提琴诞生，但它事实上是一个半成品，这把小提琴的制作者亚历克斯戴维斯用3D打印制作出主要的提琴身体部分后，他和他的团队再铺上报纸和胶水塑料来完成后半程的制作。琴颈部用一块硬纸板以及一些简单的装饰，不久的几日后，在YouTube上大家就听到了一段并不算的悦耳的演示视频，而他的制作者说：这不算什么，只不过花费了一个周末和12美金。
　　打印干细胞。干细胞又叫起源细胞，是一类具有自我复制能力的多潜能细胞，在一定条件下，它可以分化成多种功能细胞。它是一种未充分分化，尚不成熟的细胞，具有再生各种组织器官和人体的潜在功能。虽然现在3D打印技术还不能将其完美的应用到医疗技术上，但科学家们已经对这种设想进行了深度的尝试。
　　替换骨头。其实目前已经有很多的报道都在讨论，3D打印技术应用到医疗事业上是对人类而言最大的福利，对于打印人体器官的想法也一直在不断的实践，打印器官虽然还是一个梦想，但目前已经成功的实现了一些例如头骨的取代，接近75%的完美还原性让3D打印在未来的成熟性值得期待。
　　仿声耳。依然还是围绕着医疗技术而言，国外研究人员通过截取人类的小腿细胞聚合物与纳米颗粒制成了可以重新代替人类听觉的接收器，这种类似于无线电信号的&仿生耳&也就此诞生。2018年3D打印机前景发展趋势要改善的地方_百度文库
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2018年3D打印机前景发展趋势要改善的地方
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3D打印技术的优缺点和发展前景
3D打印3D打印（3DP)即快速成型技术的一种，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印工作原理3D打印运用多种技术。它们的不同之处在于以可用的材料的方式，并以不同层次构建创建部件。3D打印常用材料有尼龙玻纤、耐用性尼龙材料、石膏材料、铝材料、钛合金、不锈钢、镀银、镀金、橡胶类等材料。如今的3D打印技术，不仅可以在制造过程中控制所用材料，还可以将精度保证在分子和原子的级别上。通过3D打印机制造的产品将集新材料、纳米尺度以及印刷电子器件等特点于一身，从而展示出令人惊叹的新特性。3D打印过程3D打印机在设计文件指令的引导下，先喷出固体粉末或熔融的液态材料，使其固化为一体特殊的平面薄层。第一层固化后，3D打印机打印头返回，在第一层外部形成另一薄层。第二层固化后，打印头再次返回，并在第二层外部形成另一薄层。如此往复，最终薄层累积成为三维物体。与传统制造机器那样通过切割或模具塑造制造物品的方法不同，3D打印机通过层层堆积形成实体物品的方法从物理的角度扩大了数字概念的范围。对于要求具有精确对内部凹陷或互锁部分的形状设计，3D打印机是首选的加工设备，它可以将这样的设计在实体世界中实现。优点 / 应用领域工程制造。在工程类制造方面，一方面是应用于国防军工、航空航天等高端制造的重要零部件生产，这些部件生产要求高，传统工艺往往无法达到或者即使达到但成本过高；另一方面是用于工程制造的小批量或者单件产品生产。民用发展。在民用发展方面，带来制造工艺的深刻变革同时减少劳动力的成本，3D打印技术被誉为“第三次工业革命”的核心技术。医疗方面。同时3D打印技术在医疗方面也有着显著的成效，可以用来打印假肢，帮助更多因为意外失去双腿的人重新站起来，和正常人一样生活。“3D打印心脏”是应用3D打印技术实施人类器官仿制的又一成果。该3D打印心脏可用于心脏解剖的副本，对于练习复杂的心脏手术大有裨益。同时还可以打印“肾脏器官”，但目前这些技术还尚不成熟。建筑行业。在建筑业也成绩显著，3D打印的潜力远不止可以生产DIY的家居物品这么简单。实际上，这项技术甚至可以彻底颠覆传统的建筑行业。与传统建筑行业相比，3D打印的建筑不但建材质量可靠，还可节约建筑材料30%-60%、缩短工期50%-70%、减少人工50%-80%……根据测算，打印至少能使建筑成本降低50%以上，让更多人住得起房子。不过，新型“油墨”打印的建筑，其刚度、强度和耐久性等综合性能还待进一步验证。缺点 / 挑战3D打印技术在给我们创造无限未来的今天，还面临着巨大的挑战：制造商“不感冒”。生产率低，成本高。3D打印成本高是众所周知的，虽然现在相比以前成本有所下降，但单个商品的制造成本问题依然无法得到根本性的解决。使用3D技术制作一个成品和制作一万个成品的成本价格没有太大的差别，而且远远高于大型制造企业大规模量产平均到每一个成品的价格。同时3D打印技术前期投资大，利润率低，无法吸引到大笔资金的投入。所以在可预见的未来，3D打印也无法替代传统的生产力。消费者不买账，个性化定制还是“传说”。3D打印制造需要建模，设计到生产，出品周期长，会耗掉很多消费者的耐心。即便快速响应消费者，在高昂的价格下，相比较同类产品，制作成本又会失去一部分消费者。3D打印跟不上大规模的量产需求，也是造成消费者流失的重要原因。耗材决定未来。3D打印不是一项高深艰难的技术。它与普通打印的区别就在于打印材料，耗材的扩展，决定了3D打印机的能力边界。目前3D打印的耗材非常有限，现有市场上的耗材多为石膏、塑料、可粘结的粉末颗粒、光敏树脂、沙土等，制造精度、复杂性、强度和质感都达不到高要求。危险但事物发展到一定程度，都具有两面性，我们在享受着3D打印技术所带来的好处，以及它能给制造业带来革命性的影响，甚至挽救生命，但很少讨论的是内在的危险。随着3D打印技术的日益普及，许多部门，特别是制造业他们的日常工作可能变得更为便捷和高效，但执法人员的情况可能恰恰相反。该技术的开源性、可访问性意味着用户可以在自己家中舒适地生产各种产品，甚至可以生产警方严格控制或违禁的产品。据外媒报道，澳大利亚警方在黄金海岸发现了一个3D打印枪的设施。与街头黑市和传统黑市相比，主要的价格差异使人们掌握危险武器的另一个因素。近日，欧洲研究机构兰德和曼彻斯特大学发表在3D打印枪网络黑市存在潜在的危险的报告。大家或许多少听闻过网络黑市，也称为暗网，是谷歌服务器无法正常访问的。他们在去年九月收集了一周的在线数据，发现制造枪支的指令是在黑暗网络上购买枪支的第二大武器，仅次于军火交易本身。这或许有点危言耸听，但这取决于你如何看待它。我们应该用一个辩证的、期待的、发展的眼光看待3D打印技术，从而每个人都应该做到严于律己，让3D打印技术朝着光明的方向前进，这样我们的生活才会更加美好。
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& & & 从中期来看，与传统的制造技术形成互补。相较于传统生产方式，3D打印技术的确是重大的变革，但目前和近中期还不具备推动第三次工业革命的本领，也不会是传统制造业的总结者。目前的3D打印技术在复杂构件、新产品开发、协同制造和实现创意方面较有优势，最理想的应用是在个性化或者定制化的领域。因此，近中期还不可能完成替代传统的制造技术，应该是优势互补。
& & & 3D打印技术虽然也许会重振部分发达国家制造业竞争力，但是短期内还难以颠覆整个传统制造业模式。理由有三：一是3D打印只是新的精密技术与信息化技术的融合，相比于机器化大生产，不是替代关系，而是平行和互补关系；二是3D打印原材料种类有限，决定了绝大多数产品打印不出来；三是个性化打印成本极高，很难实现传统制造方式的大批量、低成本制造。
& & &综合3D打印产业的技术特点和发展现状，我们认为未来行业发展存在以下趋势特点：
& & &1、3D打印机个人消费保持高速增长
& & & 随着&个人制造&的兴起，在个人消费领域，3D打印行业预计仍会保持相对较高的增速。有助于拉动个人使用桌面3D打印设备的需求；同时也会促进上游打印材料（主要以光敏树脂和塑料为主）的消费，
& & &2、3D打印金属材料应用程度不断加深
& & &在工业消费领域，由于3D打印金属材料的不断发展，以及金属本身在工业制造中的广泛应用。前瞻预计，以激光金属烧结为主要成型技术的3D打印设备，将会在未来工业领域的应用仍会集中在产品设计和工具制造环节。
& & & 3、产业链上的专业分工会进一步深化
& & & 现阶段，主要的3D打印企业一般以材料供应，设备制造和打印 服务的综合形式存在。这里由产业发展初期技术推广和市场规模的限制所致。长期来看，产业链的各环节会产生专业化的 分离；专业材料供应商和打印企业会出现，产品设计服务会独立或向下游消费企业转移。3D打印有望转化为一个真正意义上的工具平台。
& & &国内3D打印技术的推广与应用尚在起步阶段，无论是工业应用，还是个人消费领域都存在广阔的 发展前景。对于工业领域而言，国内在激光熔覆方面的技术具有一定优势，这有助于在以激光烧结为成型技术的3D打印设备制造和打印服务领域进行发展。对于个人消费领域，应用的推广速度取决于对于3D打印这一技术和认知的提高，以及相关辅助平台，如软件设计，制作文件库的发展。
& & &前瞻产业研究发布的《中国3D打印产业市场需求与投资潜力分析报告前瞻》认为，从行业发展的角度来看，整个3D打印产业链都存在巨大的潜在发展空间。就未来的长期的需求增长而言，前瞻相对看好上游打印材料和个人3D打印设备的制造企业。就前者而言，在通用化的技术标准不断推广的基础上，专业化的材料供应企业的发展是大势所趋。从个人消费到工业制造，无论是哪个领域引来快速增长，对于耗材的需求都必不可少。
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