[摘 要]3D打印思想起源于19世紀末的美國，并在20世紀80年代得以發(fā)展和推廣，3d打印已經(jīng)成為了方便人們生活的一種技術(shù)，在日常生活中，不論是小到玩具，模型，還是大到醫(yī)學(xué)，航天，這門技術(shù)都融入了我們的生活之中。3D打印機又稱三維打印機（3DP），是一種累積制造技術(shù)，即快速成形技術(shù)的一種機器，它是一種數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運用特殊蠟材、粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過打印一層層的粘合材料來制造三維的物體。簡單來說，3d打印技術(shù)就是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)。
　　[關(guān)鍵詞]3d打印；數(shù)字模型；構(gòu)造物體
　　中圖分類號：S383 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2018）24-0079-01
　　一、技術(shù)原理
　　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。
　　二、打印過程
　　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。
　　三、基本內(nèi)容
　　3D打印（3DP）即快速成型技術(shù)的一種，它是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)。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。
　　設(shè)計軟件和打印機之間協(xié)作的標準文件格式是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。
　　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（如可溶的東西）作為支撐物。
　　四、限制因素
　　經(jīng)濟的限制3D打印技術(shù)需要承擔的花費是高昂的。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。
　　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。
　　五、未來前景
　　3d打印技術(shù)在海軍、艦艇、航天、醫(yī)學(xué)領(lǐng)域、房屋建筑、汽車行業(yè)等領(lǐng)域等起到了不可代替的作用，在海軍，艦艇，航天領(lǐng)域中，可以用此技術(shù)打印一些重要零件，加快進程，降低成本；在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中，可以打印人體一些器官，用來治療疾��；在房屋建筑方面，用此技術(shù)可以打印房屋模型，能夠快速，精確地滿足當下需求；在汽車行業(yè)，此技術(shù)更是達到了打印汽車大部分零件的需求，大大提高了制作汽車的速度。此技術(shù)在未來一定也會在這些領(lǐng)域起到至關(guān)重要的作用。
　　參考文獻
　　[1] 呂鑒濤.3D打印原理技術(shù)與應(yīng)用[J].人民郵電出版社[2017-04].
　　[2] 徐麗莉.你所不知的“3D打印”[J].人民網(wǎng)[2013-11-11].
　　[3] 胡迪·利普森梅爾芭·庫曼.3D打�。簭南胂蟮浆F(xiàn)實[J].中信出版社[2013-04].
　　[4] 中國機械工程學(xué)會.3D打�。捍蛴∥磥韀J].中國科學(xué)技術(shù)出版社[2013-06].
　　[5] 徐旺.3D打印：從平面到立體[J].清華大學(xué)出版社[2014-06].

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