3D打印技術(shù)是指由計算機輔助設(shè)計模型（CAD）直接驅(qū)動的，運用金屬、塑料、陶瓷、樹脂、蠟、紙、砂等材料，在快速成形設(shè)備里分層制造任何復(fù)雜形狀的物理實體的技術(shù)?；玖鞒淌牵扔糜嬎銠C軟件設(shè)計三維模型，然后把三維數(shù)字模型離散為面、線和點，再通過3D打印設(shè)備分層堆積，最后變成一個三維的實物。

 

　　1、3D打印：第三次工業(yè)革命的標志性生產(chǎn)工具

 

　　傳統(tǒng)制造技術(shù)是“減材制造技術(shù)”，3D打印則是“增材制造技術(shù)”，具有制造成本低、生產(chǎn)周期短等明顯優(yōu)勢，被譽為“第三次工業(yè)革命最具標志性的生產(chǎn)工具”。3D打印將多維制造變成簡單的由下而上的二維疊加，從而大大降低了設(shè)計與制造的復(fù)雜度。同時，3D打印還可以制造傳統(tǒng)方式無法加工的奇異結(jié)構(gòu)，尤其適合動力設(shè)備、航空航天、汽車等高端產(chǎn)品上的關(guān)鍵零部件的制造。

 

　　上一輪的工業(yè)革命中，制造業(yè)主要通過批量化的流水線制造和集約生產(chǎn)來降低生產(chǎn)成本，實現(xiàn)規(guī)模效益。原來是制造商和消費者分離，現(xiàn)在是制造商和消費者合為一體，開展自工業(yè)化。3D打印將引發(fā)真正意義上的制造業(yè)革命，產(chǎn)業(yè)組織形態(tài)和供應(yīng)鏈模式都將被重新構(gòu)建，帶來無窮的創(chuàng)新空間。

 

1.1、3D打印仍處于前沿科學(xué)

 

　　根據(jù)2012年Gartner技術(shù)成熟曲線顯示，目前3D打印技術(shù)處于“過高期望的峰值”（PeakofInflated Expectations）：在此階段的特征就是早期公眾過分關(guān)注。

 

　　回顧過去10年，2000年3D打印出現(xiàn)一輪高潮，當時的概念為“快速成型”，全國很多地方都建立相應(yīng)的生產(chǎn)力促進中心，主要購買光固化設(shè)備。但是后來受到CNC技術(shù)（數(shù)控加工，是數(shù)字化加工的一種，屬于去除加工的形式）的競爭，很多快速成型的工藝，CNC也能做，且快速成型生產(chǎn)的產(chǎn)品在精度和效率方面都高于3D打?。恢?D打印在工業(yè)上慢慢萎縮。當然，過去10年3D打印技術(shù)也在發(fā)展，目前已經(jīng)達到與鑄造精度相媲美的技術(shù)水平，但與一般的工業(yè)應(yīng)用仍有距離。目前，3D打印是作為CNC技術(shù)的一個補充。

 

　　目前3D打印仍待解決的問題包括：1）材料，開發(fā)專用材料的成本大。2）行業(yè)標準待建立。3）涉及到法律法規(guī)及倫理領(lǐng)域的問題。

 

　　1.2、歐美發(fā)展：應(yīng)用廣泛

 

　　3D打印技術(shù)誕生于上世紀80年代的美國，此后馬上出現(xiàn)第一波小高潮，美國很快涌現(xiàn)出多家3D打印公司：1984年，Charles Hull開始研發(fā)3D打印技術(shù)，1986年，他自立門戶，創(chuàng)辦了世界上第一家3D打印技術(shù)公司（3DSystems公司也是目前3D市場領(lǐng)軍者之一），同年發(fā)布了第一款商用3D打印機。

 

　　1988年，Scott Crump發(fā)明了FDM（熱熔擠制成型）技術(shù)，并于1989年成立了現(xiàn)在的另一家3D打印上市公司Stratasys（NASDAQ：SSYS），該公司在1992年賣出了第一臺商用3D打印機。

 

　　到了21世紀初，3D打印沉寂下來，許多人開始質(zhì)疑這種技術(shù)的可靠性，當時只能做一些塑料模型，強度和精度都不高。直到2008年，開源3D打印項目RepRap發(fā)布“Darwin”，3D打印機制造進入新紀元；同年，Objet推出Connex500，讓多材料3D打印成為可能。

 

　　在歐美3D打印技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用。目前限制金屬材料發(fā)展的主要的問題是其成形制造效率不高，每個小時大約只有100-3000克。