通過特殊的打印機將一把立體的小提琴或一個生物肝臟打印出來，并且還能夠使用……看起來似乎不可思議，但在現(xiàn)實中這一切不僅可以實現(xiàn)，而且還能在小范圍內定制生產(chǎn)。這就是當前業(yè)界熱烈討論的3d打印技術。
3d打印 從模型到成品
3d打印技術在上世紀90年代就由美國科學家發(fā)明，但是普遍得到關注和實踐是近兩年的事情。
3d打印技術又稱三維打印技術，主要是由cad(計算機輔助設計)數(shù)據(jù)通過成型設備以材料累加的方式制成實物。它通過對電腦中三維軟件的識別，進行stl(三角網(wǎng)格格式)轉換，再結合切層軟件確定擺放方位和切層路徑，并進行切層工作和相關支撐材料的構造。最后3d打印機使用噴頭將固態(tài)的線型成型材料加熱成半熔融狀態(tài)之后擠出來，和支撐材料自下而上，一層一層地構鑄成最終實體。簡單地說，可以理解為軟件把物體分成若干個橫截面，而三維打印機將這些橫截面一層一層地沉淀、堆積，最終形成所需要的實體。
3d打印機與普通打印機工作原理基本相同，打印機內裝有液體或粉末等“印材料”，與電腦連接后，通過電腦控制把打印材料一層一層疊加起來，最終把計算機上的藍圖變成實物。這一技術與傳統(tǒng)的去除材料加工技術完全不同，起先主要是供工程師們快速而廉價地制造產(chǎn)品模型，但現(xiàn)在，隨著3d打印機的處理能力不斷提升，它開始在多個領域得到應用。人們用它來制造服裝、汽車、巧克力甜品等。
例如，如果用3d打印機來打印機械裝配圖，打印出的齒輪、軸承、拉桿等都可以正?；顒?，而腔體、溝槽等形態(tài)特征位置準確，甚至可以滿足裝配要求，打印出的實體還可通過打磨、鉆孔、電鍍等方式進一步加工。同時粉末材料不限于砂型材料，還有彈性伸縮、高性能復合、熔模鑄造等其他材料。
沃勒斯同仁咨詢公司總裁特里·沃勒斯說，3d打印產(chǎn)品和服務去年的銷售額是17億美元，而零部件生產(chǎn)占到近1/4。到2019年，該行業(yè)的收入將達69億美元，其中零部件制造預計將占80%。
3d打印 先進制造方式的變革
3d打印被認為是先進制造技術和生產(chǎn)方式變革的產(chǎn)物。《經(jīng)濟學家》編輯保羅·麥基里認為，智能軟件、新材料、機器人、新制造方法(例如3d打印)及基于網(wǎng)絡的商業(yè)服務模式這5大要素正共同推動制造業(yè)向數(shù)字化方向發(fā)展，即我們正在經(jīng)歷的第三次工業(yè)革命。
工業(yè)和信息化部副部長蘇波認為，3d打印將使我國甚至全球的制造工藝、制造模式產(chǎn)生革命性變化。傳統(tǒng)的制造工藝是對原材料進行剪裁、拼接后連接而成，而3d打印是通過軟件設計，一層一層堆積材料把產(chǎn)品做出來。
同時節(jié)省材料和加工時間。從制造模式上看，過去是生產(chǎn)線規(guī)?；a(chǎn)，今后則可能更多的是個性化的定制生產(chǎn)，產(chǎn)品上市時間縮短，同時不再需要庫存大量零部件，也不需要大量生產(chǎn)。
3d打印的優(yōu)點表現(xiàn)在無需機械加工或任何模具，就能直接從計算機圖形數(shù)據(jù)中生成任何形狀的零件，從而極大地縮短產(chǎn)品的研制周期，大幅減少材料浪費，提高生產(chǎn)效率和降低生產(chǎn)成本。而且它還可以制造出傳統(tǒng)生產(chǎn)技術無法制造的外形。