3D 打印学术资讯 - 科技工作者之家

3D 打印，也称增材制造，指使用含黏合剂的材料（粉末或者液体），依据电子数据通过有序堆积构建特定三维结构的工艺。

3D 打印的前身是快速原型制造，在 20 世纪 80 年代已经应用于工业设计和生产过程。现在通用的各种 3D 打印技术，就是在当时的基础上开发出来的。1981 年，名古屋工业研究所的小玉秀男发明了两种增材制造的方法，分别使用掩模图形或者扫描光纤发射器来控制紫外线曝光区，从而使得光硬化聚合物可以成型为三维塑料模型。1984 年，3D 系统公司的查克·赫尔制作出了一个立体光刻的原型系统，该系统通过紫外光固化光敏树脂来逐层堆积制备三维模型。然而“3D 打印”这名字来得相对较晚，直到 1995 年，麻省理工学院的两名毕业生吉姆·布雷特和蒂姆·安德森才第一次提出了 3D 打印的概念。他们之所以要将这个技术命名为 3D 打印，除了其样机的概念就像是打印文件一样制造产品，同时也是期望这项技术最终能像打印机一样走进千家万户。

3D 打印技术虽然有很多种，但思路都是一样的。举个大家容易看懂的例子：传统建造技术盖房，就是把钢筋水泥混合起来，千篇一律。而 3D 打印技术的成熟可以带给你一栋与众不同的房子，把单个零件的设计文件输入到 3D 打印机中，自己想要什么样子，就可以打印出什么样子的零件。然后将零件组合起来，最多需要三个星期，一栋与众不同的房子就造好了。不仅省时省力，而且完全不用担心和别人家“撞房”，因为这是你自己设计的房子。3D 打印就是将要生产的产品分割成一个个小部分，分别制造出来然后堆积在一起。只不过这些分割出来的部件都非常小，而且随着技术的进步，制造精度将不断提高，分割的部件还会越来越小。我们可以把3D 打印机看作是严格遵守说明书进行操作组装的工人，而那些小部件就是 3D 打印的“墨水”。条条大路通罗马，虽然原理都是一样的，但实现的方式却非常多，简单来说可以分为选择性激光烧结法、熔融沉积制造法、光固化成型法和分层实体制造法。

与传统批量生产的产品相比，3D 打印的产品可以与特定用户高度匹配，3D 打印可以潜在地颠覆现有的传统生产和物流方式，但到目前为止，它仍然是一个新生的技术，现在主要应用于汽车制造、航空航天和医药领域。随着技术的发展，这些新技术有望更为广泛地应用于大众化的产品中。