3d打印与创新

1、3d打印机的发展前景和用途是什么样的？

3d打印机的应用

3d打印机的工作原理与传统打印技术相似，但在外部设备中，用电脑软件设计3d模型，数字化分析的原理与医学显微镜下观察组织切片的实验相似，模型设计时需要使用切片样品，设计模型的层片重叠，打印相同模型的产品，最后固体成型。大家都知道，传统的制造技术是通过喷墨技术在纸上涂墨，这也是制造的起源。3d打印的最大区别在于它使用的材料不是墨水，而是真正的特殊材料。当然，因为目前技术的限制，材料不能随意选择，而是有一定的种类，但又有重大突破。

1.1医疗

目前的医疗技术虽然能够支持人工器官的正常工作，但是成本高、寿命短，容易感染。但3D打印技术的出现却很好地解决了这一问题。以钛合金为原料，经过1:1的器官修复，可以最大限度地模拟人体器官的形状和功能。当然，模型的设计也很复杂，需要大量的精确计算来讨论具体操作的可执行性，最后取代器官。已经知道打印3d可以将物质还原到分子水平，这类胶囊或固体颗粒药物由分子构成，因此可以使用该技术来打印药物，这不仅节省了时间，而且节省了临床上仍处于试验阶段的药物。它不仅可以根据临床反应保存药物数据，还可以根据临床反应调整分子结构。

2.公路运输。

3d打印技术在高速公路上的应用在国外已被证明是可行的。利用3d打印技术，只需在辅助设计软件中设计道路模型，添加原材料即可直接打印高速公路。虽然这种打印机用于大型机械，但工作原理是相同的。此外，在公路维护中，使用3d打印技术更加方便快捷。现行施工技术均为现场施工。这个方法很费时，而且受外部因素的影响，如地形，天气等。如采用三维打印技术，可到国外如桥梁，路基等进行施工。产品成型后，可以说操作更简单、更安全、更灵活。

3.航空航天

3d打印技术在航天领域发挥着重要作用。众所周知，飞机部件非常精密，理论上没有误差，但在生产线式生产过程中不可避免地会出现不符合要求的情况。

使用3d打印技术可以尽力避免这种事发生。原料溶于喷嘴。由3d模型生成专用软件生成模型并将其发送到打印机的接收设备。喷管按预定的轨道运转、堆积、覆盖，并最终形成合格部件。通过配合使用大型3d打印机，可以实现模块化生产，即节约资源和高效率。

未来发展趋势

目前，国内制造业依赖传统制造，3d打印技术尚未形成规模，产业链更不用说了。但是，将来3D打印取代传统制造，3D打印的应用也越来越广泛。以上应用领域只是典型的一个方面，其它如美术设计，建筑沙盘设计，零件制造等。三维打印渗透于各行各业，成为一种趋势。这与我们的生产生活密切相关，不可分割，也可以实现全国人民的普及。采用3D打印技术的人数在不断增加，随着使用的深入，新技术的应用也在反其道而行之，提高了整个行业的水平，最终形成了完善的产业链。但目前的3D打印技术存在着诸多问题。3d打印材料选择性差。只有特殊材料可以在高温下溶解并复原。从某种意义上说，模型的可伸缩性和可塑性等性能都会受到影响。此外，由于材料及电脑运算速度的限制，印刷一些复杂精密模型需要较长时间。不断研究适合于现有技术的新材料和印刷技术的创新。简单地说，持续改善用户体验。技术员可以从这两个方面来发展和研究三维打印技术。

3d打印技术的出现填补了制造业的空白，同时对传统制造业也有冲击。3D打印技术以其操作性强，方便实用，节省资源等优点，占据着不可动摇的地位，实现了跨行业、多学科的交叉渗透。将来，3D打印将会渗透到我们生活的每一个角落，现在提高用户的体验感，最大限度地改善现有的技术壁垒，这些都是技术人员需要解决的问题。解决这些后，3d打印机的用途和前景将进一步扩大和提升。

2、学3d打印怎么提升自己创新能力

在杭州的这所中学教室里，桌上摆放了很多3D打印的作品，有各种各样的花瓶、还有一些雕塑像以及一些笔筒、手机支架等各种生活用品，看起来非常的可爱，据这所学校的老师介绍，这些3D打印机都是供学生使用的，以后将会成立3D打印室，让每一位同学都有机会来学习3D打印机。
有了3D打印机，不仅仅是可以学习3D打印技术，还可以用在教学上，比如打印一些化学分子式、数学、物理的立体图形等等，这样就可以让学生看的更加直观，从而更容易的记忆和学习。3D打印的应用价值当然远不止于此，它对于提高学生的整个设计能力与创造能力都是有着极大帮助的。21世纪的孩子，将是未来伟大的设计师、伟大的企业家。
当然，3D打印机可不仅仅是中学、大学才会引进，一些地区的小学也开始引进3D打印机，可见，3D打印机在教学市场还是非常受欢迎的。
彩猫科技目前正与各个教育机构合作，为学生提供丰富的3D打印课程及相关配套方案，也欢迎其他各位伙伴与彩猫君联系，共同为3D打印的教育事业尽一份力。

3、3D打印技术在工艺礼品行业有哪些创新应用呢？

3D打印技术在工艺礼品行业的创新应用
泉州市比邻三维科技有限公司一直都在从事三维数字化（3D打印）方向的服务，如果非要用数字来统计和分析大家对3D打印的认知情况，那么可以将人群分为三类：
第一类是对3D打印一无所知，当然现在这部分的人群已经越来越少了。
第二类是对3D打印有所认识，但是停留在报刊、新闻及茶余饭后的闲聊上。
第三类是已经在应用3D打印这项技术，并从这项新技术上得到了良好的经济效益。
3D打印技术已经诞生了数十年，其特点是将在计算机的三维模型数字，输入3D打印机再通过逐层堆积材料的方式进行加工，不同于传统的去除多余材料的加工方式，能够节省材料和加工时间。由于3D打印技术本身独特的优势性，其有着巨大的未来发展想像空间，因而包括中国在内的世界所有国家都在以政府的行为推动3D打印技术在本国的发展和应用。3D的技术分类主要有：FDM（熔融沉积快速成型）、SLA（立体光刻）、SLS（选择性激光烧结）、SLM（直接金属）、3DP（三维粉末粘接）、Ployjet(喷射光聚合物)、ProjetUV(紫外线成型)等。可打印的材料包括：ABS、PLA、光敏树脂、尼龙、类水泥、玻璃、陶瓷、钛合金、不锈钢、模具钢、贵金属等。3D打印目前可以达到0.016mm的精度。

工艺礼品行业三维数字化(3D打印)应用案例：
1、高精细度工艺礼品雕塑
泉州某树脂工艺礼品厂2014年底接到了来自日本客人的意向订单,一件大好事却让树脂工艺礼品厂犯了难。因为此批产品的尺寸非常小，而且对产品的雕刻细节及尺寸要求又异常严格,超出了传统手工泥塑的局限。最后树脂工艺礼品厂借助三维数字化（3D打印），实现从电脑3D建模再到产品模种的高精度3D打印，高质量的样品得到日本客人的认可从而拿到了收益相当可观的一张订单。

图：客人的要求

图：电脑三维模型

图：电脑三维模型
2、工艺礼品快速制样
福建省某工艺礼品集团是福建省树脂及陶瓷工艺品开发量居前的企业。由于开发量比较庞大且现有的雕塑师团队又在萎缩。集团借助3D打印技术实现产品的不同规格尺寸的放大、缩小和微调后直接3D打印，在提高制样效率降低成本的同时解放了雕塑师，使其能将更多的精力投入新产品的创作。据测算，打印一个12英寸大本钟的成本只要400元，而一台3D打印机一天能打印8个类似的产品，也就是96英寸的产品，效率是人工的10倍以上。

图：超高精度3D打印产品

图：不同尺寸3D打印产品

3、大型雕刻工程的三维数字化

图：成品效果图
福建某石业集团是专注户外大型石雕工程的建设，集团承接了某地一个40米高的四面观音工程。由于石像内部是空心的所以必须获得石像的的多层剖面详细尺寸信息以便于设计钢筋水泥结构。传统的做法是通过对10：1缩放玻璃钢模型进行人工切割再对切割块进行尺寸测量,这个过程的操作是十分烦琐的，并且尺寸误差比较大。而我们现在是通过三维数字化手段对10：1缩放玻璃钢模型进行3D立体扫描，从而获得玻璃钢模型的三维数字模型，通过电脑三维软件实现对三维数字模型的精准分割。最后将分割模型剖面图导入CAD软件中生成详细的尺寸信息。

进一步的应用我们还可以做到：
1、通过获取到的10：1缩放玻璃钢模型的三维模型数据，可以精准得计算出40米高石像的表面积和石材用量，从而做到工程量的精准测算及报价。
2、通过电脑模拟石块的堆叠和受力分析，优化工程方案。可以省掉石像产地工程试装的环节，亦可以减少石材的用量，低降劳动量、运输费用以及缩放工程时间。

图：4米原形

图：扫描数据分割

图：切片尺寸图
目前我们了解到有不少的企业有采购了3D打印机，但是3D打印技术的企业化应用是一个完整的产业链条，光有一台3D打印是远远不够。首先是要有模型三维数字，模型三维数字的来源一般是电脑3D建模和3D扫描两种。然后有了模型三维数字还要进行数字的优化处理和转换，转换成3D打印机能识别和接受的文件。最后才是将数字输入3D打印机进行打印生产。所以企业如果要自己配套3D打印机的话，那么就必须要有3D建模人员要有数字处理人员还要有3D打印机操作人员。这也是为什么3D打印技术第一次出现已经是上世纪80年代的，而直到目前此应用的领域及市场规模还非常小的原因之一。我们认为除了3D打印自身的技术有待不断提升之外，主要问题是缺乏一个综合性的三维数据化(3D打印)服务机构。因为3D打印的应用涵盖三维数字的生成、三维数字的转化、原材料的选择、设备的选择、设备的操作、设备的维护以及后期处理。这些问题并不是单一企业自身能克服的问题，也不是设备生产制造商能解决的问题。

图：三维数字化（3D打印）服务链条
泉州市比邻三维科技有限公司三维数字化（3D打印）服务过的工艺礼品行业企业已经超过500家。伴随着3D建模人才的培养和3D打印技术自身的进步以及成本的下降，三维数字化（3D打印）在工艺礼品行业的应用将是革命性的。同时我们也相信3D打印作为一种新的加工工艺将会有更大的发展前景。它未来将改变第二次工业革命产生的以装配生产线为代表的大规模生产方式，使产品生产向个性化、定制化转变，实现生产方式的根本变革。3D打印的推广应用将减少产品推向市场的时间，用户只需下载设计图，在数小时内通过3D打印机将产品“打印”出来，从而不需要大规模生产线，不需要库存大量的零部件，不需要大量的工人。同时，3D打印技术综合应用了CAD/CAM技术、激光技术、光化学以及材料科学等多方面的技术知识，未来将推动新材料、智能制造和数字制造等技术实现飞跃。

4、看3D打印在这四大领域都有哪些新突破

3D打印被用作《经济学人》杂志封面，主题为《看制造业新技术如何改变世界》，详细介绍了3D打印的历史和发展，可见人们对于3D打印成为一项可以改变世界的影响力日益关注。回顾2011年，3D打印市场并购整合成为主流，业内主流3D打印公司完成了大规模收购，建立未来3D打印全方位服务平台，以拓展更广的用户与合作伙伴群及联合研发更多适合市场推广的产品。
而3D打印的价值体现在想象力驰骋的各个领域，3D打印正让“天马行空”转变为“脚踏实地”的可能，人们利用3D打印为自己所在的领域贴上了个性化的标签。人们纷纷展示了如何3D打印马铃薯、巧克力、小镇模型，甚至扩展到用3D打印汽车和飞机。3D打印行业的发展犹如其定义本身，始终凸显着“创新突破”这一关键特质。
创新突破1：3D打印应用领域扩展延伸
3D打印的优势在2011年被充分应用于生物医药领域，利用3D打印进行生物组织直接打印的概念日益受到推崇。比较典型的包括Open3DP创新小组宣布3D打印在打印骨骼组织上的应用获得成功，利用3D打印技术制造人类骨骼组织的技术已经成熟；哈佛大学医学院的一个研究小组则成功研制了一款可以实现生物细胞打印的设备；另外，3D打印人体器官的尝试也正在研究中。【而在3D打印材料方面，Objet 公司相继推出新型生物相容性3D 打印材料以用于医疗和牙科解决方案。】
随着3D打印材料的多样化发展以及打印技术的革新，3D打印不仅在传统的制造行业体现出非凡的发展潜力，同时其魅力更延伸至食品制造、服装奢侈品、影视传媒以及教育等多个与人们生活息息相关的领域。
【以影视传媒为例，在2011年11月，由史蒂文·斯皮尔伯格监制、休·杰克曼主演的动作励志影片《铁甲钢拳》，围绕未来世界的机器人拳击比赛，讲述了一个饱含梦想与亲情的励志故事，其中的父子情是影片大受欢迎的一大卖点。为了让片中的主角——机器人看起来更逼真，Legacy Effects特效公司使用Objet公司的3D打印机制作了1:5大小的模型。在完成建模、手绘、抛光和审核后，全尺寸的机器人“亚当”、“吵闹小子”和“奇袭”相继制作完成，高精度的3D打印制作呈现出了活灵活现的主角们。通过动作捕捉技术与实际大小仿真机器人模型的完美结合，则生动演绎了热血澎湃的机器人打斗画面，为影片加分不少。】
【除此之外，Legacy Effects公司还与Objet携手制作了好莱坞巨制《侏罗纪公园3》、《钢铁侠2》、《阿凡达》及动画片《鬼妈妈》中的各尺寸模型。】
创新突破2：3D打印速度、尺寸及技术日新月异
在速度突破上，2011年，个人使用3D打印机的速度已突破了送丝速度300mm每秒的极限，达到350mm每秒。在体积突破上，3D打印机体积为适合不同行业的需求，也呈现“轻盈”和“大尺寸”的多样化选择。目前已有多款适合办公室打印的小巧3D打印机，并在不断挑战“轻盈”极限，为未来进入家庭奠定基础。
在Vienna University of Technology的一个研究项目中，该团队设计了迄今为止世界上最小的3D打印设备，并且降低了打印设备的制造成本，也有望未来进驻家庭。 在“大尺寸”领域，在德国的3D打印公司发布了4000x2000x1000mm尺寸的3D打印机，该款大尺寸3D打印机使打印大尺寸部件一次成型成为可能。
3D打印技术日新月异，在2011年Lexus对外发布了新3D打印技术，该技术基于高科技循环编织技术，使用激光进行3D打印， 能够以编织的方式制作复杂的3D模型。
利用3D打印技术改善艺术及生活的例子屡见不鲜。例如荷兰时尚设计师Iris van Herpen 展示了它的服装设计作品，这些服装作品全部使用3D打印机一次成型。通过3D打印技术制造的服装，突破了传统服装剪裁的限制，帮助设计师完整地展现其灵感。而在Cornell大学的一个项目中，研究团队制造了一台3D打印机用于打印食物，展现了烹调的独特方式。其优势在于能够精确控制食物内部材料分布和结构，将原本需要经验和技术的精细烹调转换为电子屏幕前的简单设计。
创新突破3：设计平台革新
基于3D打印民用化普及的趋势，3D打印的设计平台正从专业设计软件向简单设计应用发展，其中比较成熟的平台有基于WEB的3D设计平台——3D Tin，另外，微软、谷歌以及其他软件行业巨头也相继推出了基于各种开放平台的3D打印应用，大大降低了3D设计的门槛，甚至有的应用已经可以让普通用户通过类似玩乐高积木的方式设计3D模型。

5、在工业4.0时代,如何利用3D打印进行技术创新和创造?

剪开3D打印机的包装带，打开纸箱子，取走顶部的随机配件及耗材，将机器抬出纸箱。
取出机器内的材料导管，取走光轴上的固定件，插上电源线，打开红色电源开关。
主菜单选择“Prepare”-“Auto home”，进行平台复位。
把位于平台下方的配件取出。
将材料导管穿到缠线管的八字环上，将材料导管安装在机器背部的送料器上，将另一端安装到喷头上。

6、3D打印技术与应用？

Stratasys公司持续深入地关注用户业务需求，聚焦于3D打印技术创新，获得批准和待批准的增材技术共有1200项，这些先进的技术帮助全球行业用户降低了时间成本，提高了生产效率，创造出真正的利润价值。比如，海尔模具公司在应用Stratasys 3D 打印技术之后，节省 了69% 的家电产品制作时间，生产效率大大提升，带来可观的经济效益。

7、与传统制造业相比，3D打印的有什么优势？

无需组装、设计空间无限、不占空间、减少废弃副产品、材料无限组合。以上五点都是3D打印比传统制造业的优势。

1、无需组装：3D打印是一体成型。传统的大规模生产是建立在一条生产线上，需要人工组装。产品的部件越多，所花费的时间成本和人力成本就越多。但3D打印就不同，3D打印的过程是一体成型，不需要去组装，省略组装就缩短了供应链。

2、设计空间无限：传统的木制车床只能制造圆形物品，轧机只能加工用铣刀组装的部件，制模机仅能制造模铸形状。但现在，3D打印机可以突破这些局限，开辟巨大的设计空间，甚至可以制作目前可能只存在于自然界的形状。

3、不占空间：从制造空间来讲，3D打印机比传统制造机器的制造能力更强。比如说，注塑机只能制造比自己小的物品，但3D打印机则可以打印与打印台一样大的物品。3D打印机调试好后，打印设备可以自由移动。

4、减少废弃副产品：原材料的浪费对企业来说往往是一笔不小的支出，传统金属加工的浪费量惊人，90％的金属原材料被丢弃在工厂车间里。相对于传统制造来说，3D打印机在制造金属物品时浪费量极小。

5、材料无限组合：不同材料的结合是对传统制造的挑战，因为传统的制造机器在切割或模具成型过程中不能轻易地将多种原材料融合在一起。随着3D打印技术的发展以及耗材的不断增加，已经有能力将不同的原材料融合在一起进行打印。

8、3D打印会带来哪些创业机会？

1.我国从20世纪90年代起研发3D打印技术，目前，清华大学、北京航空航天大学、西安交通大学、华中科技大学等研究机构与企业已经在3D打印设备和材料领域取得一定研究成果。2012年10月，中国3D打印技术产业联盟成立，2013年，中国3D打印技术产业创新中心(南京、潍坊、珠海)相继成立。 

2.2013年，3D打印入选国家863计划，国家提供4000万元作为研究基金来支持3D打印核心技术的发展，北京投入了15亿元支持3D打印技术。在地方政府层面，3D打印产业更是遍地开花，成为各地政府追捧热点，包括南京、武汉、珠海、青岛、成都、长沙等地都筹建了3D打印产业园，并在资金、土地、配套政策上给予支持。

3.2015年2月，业内认为，中国3D打印行业迎来了产业发展的春天——工信部、发改委及财政部联合发布了《国家增材制造产业发展推进计划(2015~2016年)》，首次将增材制造(即3D打印)产业发展上升到国家战略层面，对3D产业的发展做出了整体计划。

4.其中也对我国3D打印的现状进行了客观评价：我国增材制造产业化仍处于起步阶段，与先进国家相比存在较大差距，尚未形成完整的产业体系，离实现大规模产业化、工程化应用还有一定距离。

5.当前，在加快转变经济发展方式的新常态下，政府提出了“中国制造2025”发展战略，努力实现由“制造大国”向“制造强国”的转变。这正是3D打印给包括材料供应、智能制造在内的相关行业带来的重大机遇。

6.业内人士认为，“十三五”期间，3D打印将深刻影响制造企业的生产方式，引领制造业从标准化和精益化生产步入定制化生产。最新相关打印机行业政策请查阅中国报告大厅发布的《2015-2020年条形码打印机行业深度分析及“十三五”发展规划指导报告》。

7.3D打印技术正在突破自身的束缚，这其中包括市场、材料、工艺、成本等等，正在努力地成为大众化的消费品。在未来，3D打印机将会以低成本、高品质、实用性强的姿态飞入寻常百姓家。