摘要：3D打印技術(shù)作為第三次工業(yè)革命的代表性技術(shù)之一，越來越受到工業(yè)界和投資界的關(guān)注。在詳細(xì)介紹3D打印技術(shù)具有數(shù)字制造、降維制造、堆積制造、直接制造和快速制造等優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，具體給出了光固化成形、材料噴射、粘結(jié)劑噴射、熔融沉積制造、選擇性激光燒結(jié)、片層壓和定向能量沉積這七類3D打印工藝。分別分析了3D打印技術(shù)的全球商業(yè)化狀況和應(yīng)用領(lǐng)域，并進(jìn)一步展望了3D打印技術(shù)的應(yīng)用趨勢。最后指出，3D打印技術(shù)將深刻改變傳統(tǒng)行業(yè)的產(chǎn)業(yè)模式，實(shí)現(xiàn)從傳統(tǒng)制造向智能制造邁進(jìn)。

0.引言

2012年4月，英國著名雜志《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》發(fā)表專題報(bào)告指出，全球工業(yè)正在經(jīng)歷第三次工業(yè)革命，與以往不同．本次革命將對制造業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生巨大影響，其中一項(xiàng)具有代表性的技術(shù)就是3D打印(3D printing)技術(shù)。美國《時(shí)代》周刊也將3D打印列為“美國十大增長最快的工業(yè)”。自2013年以來，國內(nèi)媒體界、學(xué)術(shù)界、金融界也掀起了關(guān)注3D打印技術(shù)的熱潮，各級政府部門開始關(guān)注并制訂3D打印技術(shù)的發(fā)展規(guī)劃。本文在查閱大量文獻(xiàn)和實(shí)踐調(diào)研的基礎(chǔ)上，分別從3D打印技術(shù)的概念、工藝、材料、設(shè)備及其商業(yè)化狀況等方面進(jìn)行介紹：并在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步展望了3D打印技術(shù)的應(yīng)用趨勢和對人類未來生產(chǎn)生活方式的影響。

1.3D打印技術(shù)的概念和分類

3D打印技術(shù)，學(xué)術(shù)上又稱“添加制造”(additivemanufacturing)技術(shù)，也稱增材制造或增量制造。根據(jù)美國材料與試驗(yàn)協(xié)會(huì)(AS TM)2009年成立的3D打印技術(shù)委員會(huì)(F42委員會(huì))公布的定義，3D打印是一種與傳統(tǒng)的材料加工方法截然相反，基于三維CAD模型數(shù)據(jù)，通過增加材料逐層制造的方式。其采用直接制造與相應(yīng)數(shù)學(xué)模型完全一致的三維物理實(shí)體模型的制

造方法。3D打印技術(shù)內(nèi)容涵蓋了產(chǎn)品生命周期前端的“快速原型”(rapid prototyping)和全生產(chǎn)周期的“快速制造”(rapid manufacturing)相關(guān)的所有打印工藝、技術(shù)、設(shè)備類別和應(yīng)用。3D打印涉及的技術(shù)包括CAD建模、測量、接口軟件、數(shù)控、精密機(jī)械、激光、材料等多種學(xué)科的集成。

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