关于3D打印技术的调研报告

关于3D打印技术的调研报告

作者：XX

单位：机械工程学院

学号：20110130xxx

目录

一、前言 (3)

二、3D打印技术为何物 (4)

三、国内外3D打印技术的应用 (4)

四、国内外3D打印技术的技术现状 (5)

五、国内外3D打印技术的技术现状 (6)

六、3D打印技术还面临着哪些问题 (7)

七、参考文献 (9)

一、前言

前段时间，由成龙执导并担任主演的影片《十二生肖》想必很多人都看过，其中有一个画面就是将圆明园十二生肖兽首的详细数据输入电脑后，“打印机”立即就打印出了与实物一模一样的复制品。你很可能以为这是为吸引眼球而设计的带有科幻色彩的情节，但实际上，这种被称为“3D打印”的神奇技术已经走进现实，并成为各主要军事强国争相研发、应用的“新宠”。有专家预测，未来我们生活中的电器、汽车以及房子，甚至是战场上使用的飞机、大炮、潜艇等武器装备，皆可被打印出来。

或将引发新一轮技术革命浪潮

旧时王谢堂前燕，飞入寻常百姓家。其实，3D打印正是发源于军方的“快速成型”技术，早在上世纪90年代就已提出技术研发构想，只不过近几年才出现了突破性进展，似乎一夜之间出现在世人的眼前。2012年，美国《时代》周刊将3D打印产业列为“美国十大增长最快的工业”，英国《经济学人》杂志则预测，3D打印技术将与数字化生产模式一道，推动新一轮工业革命的来临。

The inception of 3D printing can be traced back to 1976, when the inkjet printer was invented. In 1984, adaptations and advances on the inkjet concept morphed the technology from printing with ink to printing with materials. In the decades since, a variety of applications of 3D printing technology have been developed across several industries.

二、3D打印技术为何物

那么3D打印又是一项什么技术呢？所谓3D打印技术，是一种由计算机辅助设计软件通过成型设备以材料累加的方式制成实物模型的增材制造技术。它既不需要用纸，也不需要用墨，而是通过电子制图、远程数据传输、激光扫描、材料熔化等一系列技术，使特定金属粉或者记忆材料熔化，并按照电子模型图的指示一层层重新叠加起来，最终把电子模型图变成实物。由此可见，3D打印技术是一项集光、机、电、计算机、数控及新材料于一体的先进综合制造技术。

3D printers work like inkjet printers. Instead of ink, 3D printers deposit the desired material in successive layers to create a physical object from a digital file.

三、国内外3D打印技术的应用

一个是航空航天，一个是生物医学。国外做到了非常核心的东西，比如非常复杂的发动机核心部件，而国内在航空航天领域还是处于打印毛坯件的水平。

另外，生物医学方面将来的应用前景更可观些。国外已有技术可以打印细胞，虽然这个是有预先性的，不是马上可以做。比如，如果一个人的肝脏损坏了，可以提取这个人的肝脏细胞去培养，然后将细胞分成一个一个的，之后像打印机的喷头一样，打印出一个肝脏，在特殊的环境下培养让其存活，最后将其植入到人体中。

据说美国已经有人用3D打印技术成功制造了人造膀胱，当然，

这项技术离临床应用还有距离，还处于试验阶段，因为医学方面的应用还需要许可和批准。

Three Dimensional Printing is being applied to the fabrication of tooling directly from a Computer model using metal powders. This paper presents progress updates in four area:i) harder tooling, ii) improvements in surface finish, iii) data on dimensional control, and iv) production application of conformal cooling.

四、国内外3D打印技术的技术现状

设备、材料及应用领域与国外尚有差距，活体组织打印是未来重要方向发展3D打印技术，中国其实起步并不晚。这方面的研究在上世纪80年代末就已开始，研究力量集中在西安交通大学、华中科技大学和清华大学等高校。

目前，这3所高校仍是我国3D打印技术的研究重地，其中西安交通大学侧重研究光固化技术，华中科技大学的优势在于激光粉末烧结技术，而清华大学则侧重塑料堆积技术。

我国生产的3D打印机装备功能已经接近国际先进水平，两者的差距主要体现在装备的可靠性和材料研发上。“部分3D打印机的关键器件需从国外进口，而用国产零件生产的打印机稳定性不够。”此外，我国在材料质量和品种上还远不如美国、德国丰富，许多研发的实

验材料也需要进口。

更大的差距体现在应用上。在国外，3D打印技术已经在新产品

开发、生物医疗、航空航天、影视教育创意等方面有较多应用，而我国还主要局限于模具打印、文化创意产品等少数领域。

另外，在西方国家，3D打印技术可以打印出个性化的假牙、假肢，在医疗健康领域已经取得成效。不过，“假”的东西并不能让人们满足。未来3D打印技术一个前沿方向是研究如何打印‘活’的人体‘零件’。只要能找出与人体相容的材料，打印出网状物，再把人体的细胞放上去培养，就能制造出真正的人体组织了。

3D printing can offer benefits across the entire creation process from initial concept design to final manufacturing and all steps in between. Different applications have unique needs and understanding those application requirements is critical when choosing a 3D printer. Multiple systems may offer broader use opportunities than a single system, so identifying your unique requirements to apply 3D printing across your entire design-to-manufacture process can shorten time-to-market, improve product performance, streamline and cost-reduce manufacturing, and improve product quality and customer satisfaction will help you define the ideal 3D printing capability for your organization.

五、3D打印技术还将在哪些领域大显身手

注定将在军事应用领域大展身手在军事领域，3D打印技术给装备保障带来的变化无疑也是革命性的。在未来信息化战场上，无论武器装备处于任何位置，一旦需要更换损毁的零部件，技术保障人员可随