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3D打印，学名快速成型技术，它以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可黏合材料，通过逐层打印的方式来构造物体。目前，该技术在珠宝、鞋类、汽车等许多领域都得到极为广泛的应用。
3D打印机与传统打印机最大的区别在于它使用的“墨水”是实实在在的原材料。使用不同规格的3D打印机，我们将可以打印出汽车、飞机等庞然大物，还可以打印出巧克力、钥匙扣、手机壳等趣味生活物品，甚至还能用3D打印笔现场作画，制作出天马行空的模型。
2012年12月下旬，国内首家3D打印照相馆在西安落户，顾客只要静待15分钟，等全身外形被扫描至计算机，再经过2—3小时的打印，便可以收获一个立体的迷你版“自己”。
市场前景乐观
3D打印技术曾被英国《经济学人》杂志称为“第三次技术革命”，被国内外诸多专家看好，因为：
首先，3D打印技术促进了多个行业的快速发展。像2012年中国国家最高科技奖——科技发明一等奖就颁给了3D打印科研项目：北航王华明教授的“飞机钛合金大型复杂整体构件激光成形”，该项目比原有技术节约了以亿计算的资金投入和以年计算的模型成形时间。
其次，可以解决个性化定制的成本问题。对于生产型企业而言，“开模”很麻烦，只有大批量标准化生产，才能降低成本，且传统切削等减材方法不适合特别精细复杂的情况，而3D打印则有效解决了这个问题，面对小批量订单和个性化产品，无需再开模，只需打印出来即可，成本也大大降低。
第三，民用化已经实现。只有被民用化的技术才能称为好技术，而3D打印技术经过多年的发展已经开始民用化了，小型的3D打印设备在淘宝网的售价仅2000多元，这价格绝对“亲民”。同时因为其技术可以民用化，不少风投已经开始关注这个领域，像红杉资本甚至表示，3D打印技术现在正是利润最为丰厚的时期，投资正当时。
第四，政策鼓励。2012年12月工信部高层表态将推动3D打印产业化之后，科技部有关人士也在2013年“两会”期间表示，3D打印相关战略规划正在研究制定中，有望“两会”之后公布。
第五，目前小型化商业机会比大型化更有“钱途”。 亚洲制造业协会首席执行官罗军透露，目前市场现状是从事原形制造和小型金属产品直接制造的公司更有“钱途”，因为其不受原材料的局限性，而且技术成熟度相当高，反之大型金属产品制造，目前国内技术尚未完全攻克，而像生物医学领域则受生物材料的局限性，发展缓慢。
草根投资最少40万元， 耗材或许成为制约进一步发展
罗军表示，目前对于中小投资者而言，介入3D打印领域，最佳方式就是开一家3D打印店，其投资最少40万元，其中房租、装修、人工费用等约10万元，购置设备（含扫描设备）约16万元（8—10台），其余为流动资金（包含购置原材料）。
因为目前小型化3D打印机存在一个较为明显的弊端，就是只能使用专用原材料，如金属3D打印机不能使用树脂、石蜡等耗材，只能使用金属耗材，可是并不是所有顾客都希望购置金属耗材的打印产品，因此投资者在这方面必须要多购置几种适合不同耗材的打印机。
尽管时下一件3D商品的售价不菲，平均价格约四五百元，贵的则两三千元，毛利润率也比较高，约50%—100%，而且目前业内一些体验馆的月盈利超过五六万元。但是投资者需要注意一点，当业务量上升的时候，耗材或许会成为制约发展的重要因素。因为投资者为了满足各类顾客需求，需要大量购置各种原材料，占压资金不说，对库存、保管等都增加了成本投入。毕竟3D打印的耗材不是标件耗材。
技术门槛有点高，并非难以逾越
业内元老级人物金涛透露，3D打印的流程很简单，但是其背后的“技术活”不是很简单。因为要制作一个3D打印产品，首先要制作数字模型，先通过扫描设备制作“粗稿”，再经过复杂的修改，生成3D打印机能识别的文件，或者用计算机辅助设计（CAD）软件进行3D建模。
显然有了这个技术门槛，就等于将那些不熟悉计算机的投资者拒之门外。不过投资者并不需要失望，目前市场中这类从事设计业务的人才很多，甚至一些机械专业的在校大学生都能很好地完成这项“工作”，投资者只需要舍得投入，聘请一两个大学生就能解决这个难题。
卖设备、卖服务、
卖产品三个渠道缺一不可
金涛表示，中小投资者要想获取较高的利润空间，需要做好三个渠道，即卖设备、卖服务、卖产品：
首先，卖设备。毕竟3D打印机在国内仍然属于新兴事物，只是在少数几个城市得到了较好地发展，如杭州、北京，其他地区都属于空白。投资者若能成为地区的经销商或代理商，在开店同时销售设备，会在当地形成首映印象，对后期发展有很大的帮助。其目标顾客是一些DIY爱好者和从事设计工作的技术人员。另外，小型化打印设备的价格不贵，作为经销商的投资者投入并不大。
其次，卖服务。这也是很多业内经营者主要盈利手段。不是每个人都愿意支付几千元来买机器，但他们又有3D打印的需求，投资者主要为这群人服务，如新婚夫妇、新生儿父母、喜欢个性化礼物的“90后”、“00后”。用户只要选定喜欢的东西，报出想要的尺寸等，投资者便可打印出模型并邮寄给用户。据了解，业内一些知名的企业一年仅靠卖服务，一年的收益约百万元。
第三，卖产品。这个和卖服务有些类似，也是替客户制作产品，但是不同之处在于该环节销售的产品有两个特点：一是不再是单件，而是批量生产的产品，起步订单量至少两三百套，有时会达到数千套，一般有这种需求的客户都是一些从事高科技领域的小型生产企业，由于订单量少，“开模”不划算，反之找从事3D打印业务的公司更加划算；二是根据投资者市场调查，批量制作出来的产品，如网游魔兽世界中一些角色模型，其目标顾客是一些对网游、动漫、个性礼品痴迷的顾客。
一般情况，三个渠道带来的盈利比例是3：5：2。
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目前适合小型商业化使用的原材料有薄膜、树脂、石蜡、石膏、尼龙丝、钛合金、陶瓷等十几种。
今年3D打印无疑是国内最热门的话题，3D打印行业逐渐被世人认知，越来越多的创业者希望能尽早进入此行业，以抢占市场先机，这其中包括很多小成本创业的朋友，在不知道3d打印机能不能赚钱的情况下，希望能小投资快速进入3D打印行业。但目前的3D打印是否适合小成本创业？风险在哪里？绍兴的创业者姜利芳，在近半年时间投资8万元开3D打印店，每月营收仅仅千元，目前已经萌生退意，转店改行，原因究竟在哪里？
风险一：门槛低但赚钱并不快
一台3D打印机价格约为1万元左右，外加电脑及相关软件、打印材料等，不用多高的门槛就可以开一个简单的3D打印店。但是，3D打印想要赚钱并不容易，究其原因，一是成本昂贵，二是市场认同不够。
某3D打印照相馆“3D梦工场”打印店的投资者、创始人文进希博士介绍，虽然打印店使用的ABS材料不算最贵，但预计短期内仍然难以回收成本。因为3D打印机的软硬件成本、打印的时间成本以及后期维修设备、更换配件的成本都比较高，一个打印头坏了就要花费几千元钱才能更换，打印彩色头像则成本更高。
已欲退出该行业的姜利芳同样表示“我真的赚不了几块钱。”比如自己生产一个3D摇头车载，姜利芳批发给婚庆市场是20元一个，但成本就差不多要十几元钱。目前，国外3D打印的材料已有100多种，而我国国产材料仅有几十种，许多材料还依赖进口，价格相对高昂。即便如此，不少婚庆公司、婚纱摄影店和儿童摄影店仍拒绝与她合作，理由是价格太高：3D打印玩偶每个售价在20元—200元不等，而同样大小的玩偶在市场上只需要几元到几十元钱，很多商家认为不值得花这个钱，这正是3D打印的应用瓶颈所在。
风险二：产业链尚不完善，需做制造业补充
目前，3D打印整个产业链并不完善，基本是小企业作坊式的研发、生产，因为产业化的前景并不明朗。深圳首家3D打印照相馆工作人员陈先生同样认同，“产业链不完善对我们来说是个很大的困难。” 国内3D打印业“小而散”是行业普遍现象，从事3D打印技术的科研单位和企业总数不过二三十家，最大的3D打印企业产值也不足1亿，导致3D打印在国内的产业化和市场接受度仍然较低。概念上大红大紫的技术还未到民用的时候，行业热度不等于市场消费热度。
3D打印技术诞生30多年，一直没有得到广泛运用，自身原因主要在于3D打印技术不是替代性很强的技术，也就是说，3D打印目前很难替代传统制造业。南京航空航天大学机电学院田宗军教授在接受采访时提出，目前3D打印技术还在发展，产业远未成熟，替代不了传统制造业。3D打印在生产特殊零部件方面有优势，但它只能作为对传统工艺的补充，不应把3D打印神化。
南京大学钱志新教授说，“3D打印中，‘打印’只是表象，核心在软件，只有跟传统制造业改造与提升相结合，这种信息技术才能有更大的生存空间。”青岛奥德莱三维打印有限公司CEO袁大伟称，目前3D打印的行业规范和标准还没建立起来，商业模式也有待进一步创新。从目前看，3D打印应与传统产业相结合，带动并引领传统制造业升级，这也许是大势所趋。
3D打印技术 为什么会这么热
3D打印，这个新技术从一开始的热炒，到目前已是争议频频。中国3D产业联盟、秘书长唐斌认为，3D打印还有一个探索过程，学界将它捧得太高了，明显有学术浮躁的成分。一位在杭州从事3D打印行业多年的业内人士则认为，近年来3D打印技术被热炒，一方面是出于股市题材炒作的需要；另一方面国内的设备代理商也需要热炒这一概念来推销代理的3D打印机；此外，加盟商也需要推广这个新技术的概念，来吸引创业者的加盟。
由此可见，现在进入3D打印行业进行小成本创业，期待能快速打开市场很显然还存在一定困难，想快速进入快速致富的朋友还需谨慎。但随着打印技术改进、设备与耗材的成本降低、市场和消费者消费观念的改变，3D打印市场还是大有可为的，只是心急吃不了热豆腐，或者只能形容为拼搏今日，收获未来。
文/王义兵、杨婧如、程超
只能做一千多元的生意
在百度上输入“3D 加盟”，就能跳出各种3D打印业务加盟的信息，加盟费用从近万元到数万元不等。绍兴创业者姜利芳就是被这个新兴的产业所吸引了：“以前就比较喜欢了解些新技术和新产业，看到最近都在宣传3D打印，感觉是一个很有特色的东西，我就动心了。”姜利芳说。
加盟费加上购买3D打印机一共2万元；30多平方米的房子租金2.5万元/年……2013年4月份，姜利芳在绍兴袍江开起了当地第一家3D打印店，可以做人物面部的3D打印，再配上各种现成的公仔，相比完整的3D打印，姜利芳的设备和技术都比较低端，她认为这样可以缩短打印时间，降低打印费用，也更容易让消费者接受。
(图片：深圳科学馆3D打印照相馆)
不过经营了3个月之后，残酷的现实击碎了姜利芳“靠3D打印技术赚钱”的美梦：每个月的销售不到1000元，连房租钱都不够；很多人只是对3D打印出来的玩偶感兴趣，但实际为此买单的寥寥无几。为了推广业务，姜利芳还找了十多家婚庆公司、婚纱摄影店和儿童摄影店。不过对方都觉得价格太高：3D打印出来的玩偶按照大小，售价在二十元到数百元不等，而同样大小的玩偶在市场上只需要几元到几十元钱，两者相差近十倍。产品相差只有一张是否逼真的面孔，价格却相差好几倍。在人流量很大的夜市，消费者对需要第二天才能打印完成的产品，往往失去购买的热情。8月份姜利芳把店址换到了人流量更大的绍兴市区，惨淡的生意也没有改变。
“包括加盟费和设备、原材料、房租和营运开销等，这4个多月我前前后后已经投入8万多元了，生意却迟迟不见起色，实在感觉有些吃不消了。”几近丧失信心的姜利芳，现在正打算把店转让掉，或者转做别的生意。
3D打印小店
仅20%实现盈利
“之前我们也主要是面向普通消费者开设3D打印业务，但经过一段时间的运作后，现在个人业务比例越来越小，对公的打印业务占据相当大的比例。”杭州造物科技有限公司的负责人陈泓宇说。
今年1月份，从美国留学回来的台州人陈泓宇，带着对国外3D打印业务蓬勃发展的印象，以及三台zprinter650（去年销量最大的3D打印机制造公司3Dsysterm的主流工业级产品），在杭州余杭塘路一个创意产业园里开出了一家3D打印店。不过在随后的经营过程中，陈泓宇发现，3D打印在普通消费者当中的业务很难开展，更多的只能从制造业企业和工业设计公司当中接到业务：“花5000元在结婚前拍一套婚纱照大家都能接受，但是花2000元把婚纱照的样子通过3D打印做一套模型，消费者很难接受。而工业领域，对新产品的设计开发，很需要把图纸上的产品，做成一个实际的模型。”陈泓宇说。
杭州造物科技的办公场所大约有300多平方米，房租费20万元/年，正式员工近10人，每个月的人力成本8万元左右。陈泓宇坦言，光靠这个打印店承接的打印业务，根本无法实现盈利：“目前我们主要做两块，一个是做美国3D打印机的代理，今年打印机和扫描仪的销售业务大约做了400万元；还有一块是开放加盟和合作伙伴，加盟店只要花少量的钱购买扫描仪，数据传给我们代为打印。这样算下来，开业半年左右才实现盈利。”
在网上，各种3D打印技术的加盟店比比皆是，除了像陈泓宇这样不收加盟费代为打印模式，更多的要收取为数不小的加盟费。但事实上，这些加盟店在实际的3D打印业务中，目前大多还无法实现盈利，陈泓宇说，目前个人投资开家3D打印店，风险还是很大的，在杭州造物科技有限公司的加盟下线中，大概只有20%能实现盈利。
在换过了店址、摆过夜市、跑过婚庆公司之后，姜利芳终于一筹莫展了，在进入3D打印近4个月，投入8万多元之后，她开始感觉到，或许这个已经在社会上传得大红大紫的高新科技产业，还不到民用的时候。
最近两年，3D打印技术被越来越多地普及推广。不用通过工业流水线，只要一台扫描仪和一台3D打印机，你需要的产品就能在办公室里制造出来。这个被业内称之为“带来第三次工业革命”的技术，在这一段时间里，被社会广泛追捧，似乎只要一沾上“3D打印”这一概念的边，就能赚到钱。“投资十几万上街开家3D打印店”，成为网上不少3D技术加盟公司的宣传口号。
不过，从记者的调查发现，不少已经开设的3D打印公司靠接打印的业务难以为继，大多数只是靠卖设备赚钱。有业内人士认为，现在3D打印其实面临市场的问题，目前还只能在一些专业领域开展业务。
记者 程超
做打印生意
不如卖设备更赚钱
从目前的发展来看，专注设备研发和销售的公司，盈利能力普遍超过单纯提供3D打印服务的企业。
2009年就从事3D打印行业的金涛，目前在杭州算是这一行业的元老级人物。他说，之前从上海买了一台3D打印机，主要为网络游戏的玩家打印游戏人物来赚钱。
没想到的是生意一直很惨淡，直到自己开发3D打印机来销售，加上代理了一些国外品牌的3D打印机，公司才实现了盈利。目前打印业务大概只能占到总业务的20%左右。
以生产小型、民用3D打印机为主的金华闪铸科技，2012年做到了3D打印机淘宝销量第一，该公司技术总监裴文剑说，他们根本不涉足末端的打印服务、代理销售，只集中精力设计研发3D打印设备，销售设备赚钱。
有业内人士认为，目前3D打印服务的对象还偏小众，作为一种高附加值的消费品，现在还无法在普通消费者当中普及，市场容量有限。去年3D打印全球的市场规模在20亿美元左右，一家跨国零售公司的销售规模就比它大多了[来源:www.dagaqi.com/]。3D打印设备是工业级的，造价约20万到40万元，也只应用于企业设计、研发的配备。国内真正能赚到钱的，都是靠设备销售或开放加盟，收取加盟费和技术指导服务的。像国内滨湖机电、紫金立德等规模较大的3D打印企业，无一不是靠设备的研发和销售作为主要的营利模式，网上众多的3D打印技术招加盟的信息，也大多是加盟商为了销售设备给创业者编织的致富神话。
3D打印店门槛不高但未必赚钱快
3d打印机能赚钱吗？购置一台1万元左右的3D打印机，外加电脑及相关软件、材料等，租用十几平方米的场地，雇佣2个工作人员，就可以开一个简单的3D打印店。
目前，西安、上海、苏州等城市都出现了3D打印照相馆，有的照相馆可以打印立体的全彩全身像，仿佛“克隆”了一个小小的自己。
深圳首家3D打印照相馆——3D梦工场打印店的投资者、创始人文进希博士介绍，该打印店目前只能打印人物头像，尽管该店打印头像的定价是280元至1800余元不等，使用的ABS材料并不贵，但预计短期内仍然难以回收成本，因为3D打印机的软硬件成本、打印的时间成本以及后期维修设备、更换配件的成本都比较高，一个打印头坏了就要花费几千元钱才能更换。
目前，深圳的3D打印体验场所提供的3D打印产品仍然相对简单，打印出的3D头像的逼真程度也与部分消费者的期望有一定差距。
记者观察
一项还无法普及的技术
为什么会这么热？
富士康董事长郭台铭曾公开表示，自己不看好3D打印技术，该技术无法应用于大量生产，他认为关于“3D打印是第三次工业革命”的说法只是噱头。比如3D打印手机，由于不能添加电子元器件，根本无法实现量产。
3D打印，这个新技术从一开始的热炒，到目前已是争议频频。中国3D产业联盟、秘书长唐斌认为，3D打印还有一个探索过程，学界将它捧得太高了，明显有学术浮躁的成分。
一位在杭州从事3D打印行业多年的业内人士认为，近年来3D打印技术被热炒，一方面是出于股市题材炒作的需要；国内的设备代理商也需要热炒这一概念来推销代理的3D打印机；此外，加盟商也需要推广这个新技术的概念，来吸引创业者的加盟。
陈泓宇说，如果想让一家开在街边的3D打印店实现盈利，消费者对个性化产品的需求要大大提高，同时3D打印的成本要进一步降下来，目前都还无法实现。
南京航空航天大学机电学院田宗军教授在接受媒体采访时提出，目前3D打印技术还在发展，产业远未成熟，替代不了传统制造业，将其重要性吹捧过头，会误导产业发展。服务创意，生产特殊零部件，3D打印有优势，但它只是对传统工艺的补充，不应把3D打印神化。南京大学钱志新教授说，3D打印“打印”是表象，核心在软件，只有跟传统制造业改造与提升相结合，这种信息技术才有更大生存空间。
在杭州的几家3D打印公司，都谈到有风投合作还在洽谈，但都未能进入实质性阶段。浙商创投的副总裁华晔宇说，目前对3D打印行业还处于一个关注的阶段，3D打印行业的重点在于是否拥有核心技术，而国内的企业，缺乏自己的专利技术。
3D打印机创业要解决两个难题：
那么，个人是不是可以上网买一台3D打印机来自己创业呢？
年初，北京地区第一家3D打印体验店出现。顾客只需经过十几分钟的360度扫描照相和三四个小时的3D打印制造，就能够得到一个形象逼真的人物塑像。山东第一家3D打印体验馆今年3月份创建。
不过业内人士认为，买台3D打印机开店创业，第一个难题是耗材贵门槛高。
不仅3D打印机的身价相差悬殊，而相应的耗材却都一样很贵。“3D打印机需要庞大的材料盒，目前主要是塑料、树脂、水晶、亚克力和金属等粉末。”一家网店卖家介绍说。
另外，由于有最大尺寸和单色打印的限制，所以消费者希望按照自己的想法打印出一些较大、较复杂或者彩色的东西，只能先打印各个零件，然后自己进行拼接。通常一盒耗材只能打印出15个网球大小的物件，而一盒耗材网上售价为699元。
也有卖家说，目前一台3D打印机只能用特定耗材，如果创业者想提供多类材质的3D打印服务，就得配置更多的打印机。
一般来说，要做生意，比如说打印一个手机壳收费最低要300元才合算。
例如：深圳科学馆一楼的3D打印照相馆“打印”一个约5厘米高的小头像需要两小时左右，价格为200多元，“打印”一个高约15厘米的大头像需要约700元，需要6小时至8小时，打印高约15厘米的大型全家福（三人）头像需要1800余元。
第二个难题是技术门槛高，3D打印机的操作者必须会建模。
3D打印作品的流程看似简单，但其背后的“技术活”却不简单。科技行业专家认为，要制作一个3D打印产品，首先要制作数字模型，先通过扫描设备制作“粗稿”，再经过复杂的修改，生成3D打印机能识别的文件；或者是用计算机辅助设计(CAD)软件自己进行3D建模。这意味着，创业的商家必须配备价格不菲的扫描设备，或者是自己掌握建模技术。
业内人士称，一般个人要开一家面向消费终端的3D打印店，光设备档次就要30万元-100万元/台，打印出的如手机壳等产品收费在300元-2000元/个。
3D打印机的发展现状与趋势综述
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（ 大学 ）
摘 要：3D打印（3D printing），即快速成型技术的一种，其实质是增材制造技术，被誉为是第三次工业革命的重要标志之一。近年来，国内外3D打印技术蓬勃发展，在航空航天、生物医学工程、工业制造等多个方面有着广泛地应用。本文通过介绍3D打印技术的概念及应用，阐述了国内外3D打印技术及产业的现状，并结合数据，对3D打印的发展趋势有一定预见性的分析。
关键词：3D打印 技术现状 发展趋势
0.前言
为了让读者更快速更全面的了解3D打印机的发展现状和趋势，特写了这篇综述。3D打印技术是制造业正在迅速发展的一项新兴技术，是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。文章通过介绍3D打印的概念及应用领域，重点阐述了3D打印技术及产业在国内外的发展现状，结合数据分析，对3D打印的发展趋势有一定预见性的分析。
1.技术现状
1.1 3D打印技术概念
严格意义上来说，3D打印技术是快速成型技术的一种，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。是制造业正在迅速发展的一项新兴技术，被英国《经济学人》杂志在《第三次工业革命》一文中，称为第三次工业革命的重要标志之一。3D打印作为一种通俗化名称，其实质是增材制造技术，因此又称为添加制造（AM,Additive Manufacturing）。美国材料与试验协会将增材制造技术定义为：基于3D模型数据，采用与减式制造技术相反的逐层叠加的方式生产物品的过程，通常通过电脑控制将材料逐层叠加，最终将计算机上的三维模型变为立体实物，是大批量制造模式向个性化制造模式发展的引领技术。
1.2 3D打印技术的应用领域
近20年来，3D打印技术在各领域发展迅速，主要被应用于产品原型、磨具制造，以及艺术创作、珠宝制作等领域，替代这些领域传统以来的精细加工工艺。除此之外，该技术在鞋类、建筑、工程和施工（AEC）、汽车，航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程、枪支、生物工程以及其他多个领域都有所应用，从市场份额来看，3D打印技术应用在汽车及零配件领域占37%，在消费品领域占18.2%，应用于航空航天和国防军工占13.7%，在商业机器领域占11.2%，在医疗领域占8.8%，在科研方面占8.6%。同时，3D打印技术为这些产业的创新开拓注入了新鲜的血液，如2010年澳大利亚Invetech公司和美国Organovo公司合作，尝试以活体细胞为“墨水”打印人体的组织和器官，是医学领域具有重大意义的创新。3d打印机的商业前景
1.3 3D打印技术及产业的国内外发展现状
1.3.1 国际情况
经过多年的探索和发展，3D打印技术有了长足的发展。3D打印技术在国外发展较快，目前已经能够在0.01mm的单层厚度上实现600dpi的精细分辨率。打印的速度也有所提高，国际上较先进的产品可以实现每小时25mm厚度的垂直速率，并可以实现24位色彩的彩色打印.截至2012年底，3D打印成型公司Stratasys的产品已经可以支持123种不同材料进行3D打印。
目前，美国Z corp公司与日本Riken Institute于2000年研制出基于喷墨打印技术的、能够制作出彩色原型件的三维打印机。2000年底以色列的Object Geometries公司推出了基于结合3D Ink—Jet与光固化工艺的三维打印机Quadra。在全球3D打印机行业，美国3D Systems和Stratasys两家公司公司的产品占据了绝大多数市场份额。其中，3D Systems公司的实力最为强大，代表了3D打印技术目前的技术水平和未来的发展趋势，可以为专业人士及类似消费者提供3D打印系统。此外，在此领域具有较强技术实力和特色的企业或研发团队还有美国的Fab@Home和Shapeways、英国的Reprap等。在欧美发达国家，3D打印技术已经初步形成了成功的商用模式，如在消费电子业、航空业和汽车制造业等领域，3D打印技术可以以较低的成本、较高的效率生产小批量的定制部件，完成复杂而精细的造型。同时，国际3D打印机制造业正处于迅速的兼并与整合过程中，行业巨头正在加速崛起。
1.3.2 国内情况
近年来，我国积极探索3D打印技术的研发，自20世纪90年代初以来，国内多所高校开展了3D打印技术的自主研发。在3D打印设备制造技术，3D打印材料技术，3D设计与成型软件开发，3D打印工业应用研究等方面取得了不错的成果，有部分技术已经处于世界先进水平。清华大学在现代成型学理论、分层实体制造、FDMT艺等方面都有一定的科研优势；华中科技大学在分层实体制造工艺方面有优势，并已推出了HRP系列成型机和成型材料；西安交通大学自主研制了三维打印机喷头，并开发了光固化成型系统及相应成型材料，成型精度达到0．2mm。中国科技大学学自行研制了八喷头组合喷射装置；有望在微制造、光电器件领域得到应用。但总体而言，国内3D技术的研发水平还有较大差距。我国港台地区很多高校和企业都有自己的3D打印设备，RP技术应用更为广泛，但并非自主研发。
目前，国内对3D打印设备进行产业化运作的公司实体主要有：北京殷华，湖北滨利机电，深圳维示泰克，江苏敦超等，这些企业已经基本实现了3D打印机的整体生产和销售。但这些企业多是由海外归国团体建立，规模小，产品技术与国外厂商同类产品相比尚处于低端水平。目前，国内3D打印机在打印精度、打印速度、打印尺寸和软件等方面还难以满足商用的需求，技术水平有待进一步的提升。
2.发展趋势
2.1.困难与挑战
根据国际快速制造行业权威报告《Wholes Report 2011》发布的调查结果，全球3D行业打印产业产值在1988~2010年期间保持着26.2%的年增长速率。报告预期，3D打印产业未来将持续较快地增长，到2016年，包含设备制造和服务在内的产业总产值将达到31亿美元，2020年将达到52亿美元。但3D打印技术要进一步扩展其产业运用空间，目前仍面临着多方面的瓶颈和挑战：一是成本方面，现有3D打印机造价仍普遍较为昂贵，给其进一步普及应用带来了一定困难；二是概念方面，现在3D打印技术的概念普及范围还不是很广，国内
外各个高校也还没有开设相应课程介绍、学习这门新兴技术；三是打印材料方面，首先不能把所有的材料都制成极精细的糊状，目前3D打印的成型材料多采用化学聚合物，材料选择的局限性较大，成型品的物理特性也不理想，并且安全方面也存在一定的隐患.四是精度、速度、效率方面，打印速度也很慢，不能用于大批量生产。改善3D打印系统的可靠性、生产效率和制作大件能力，要提高3D打印的速度和效率。
2.2 发展趋势
Gartner公司2011年发布的最新技术发展展望报告判断：3D打印技术目前正在进入概念炒作的高峰阶段，其技术还有待充分成熟，主流市场也有待进一步培育。3D打印技术成熟到适应市场需求还将需要5～10年的时间。现阶段产业界对3D打印领域的投入应以加强创新研发、技术引进为主，尤其要重视自主知识产权的建设和维护，争取在未来的市场竞争中占据优势地位。随着智能制造，控制技术，材料技术，信息技术等不断发展和提升，这些技术也被广泛地综合应用与制造工业，3D打印技术也将会被推向一个更加广阔的发展平台。未来，3D打印技术的发展将体现出精密化、智能化、便捷化以及通用化等主要趋势，可在以下几方面进行改善：
2.2.1 精密化
可提升3D打印的速度效率和精度，开拓并行打印、连续打印、大件打印、多种材料打印的工艺方法，提高成品的表面质量、力学和物理性能，以实现直接面向产品的制造，开发更为多样的3D打印材料。3D打印机可以向双色或多色打印机发展，同时进行两种以上颜色的渲染，得到更有层次和立体感的打印模型。
2.2.2 .智能化和便捷化
目前，3D打印设备在软件功能、后处理、设计软件与生产控制软件的无缝对接等方面还有许多问题需要优化。例如，成型过程中需要加支撑，成型过程中需要不同材料转换使用，加工后的粉末去除方面，都需要软件智能化和自动化程度进一步提高。同时，随着3D打印技术越来越普遍地运用到服装、设计、生活生产当中，只有用户在使用过程中觉得简易上手，技术门槛低，复杂程度低，才能使用户有更好的使用体验，才能更普遍地推广这一技术。而这一系列问题都直接影响到设备的普及和推广，设备智能化、便捷化是走向普及的保证。目前，3D打印的小型无人飞机、小型汽车等概念产品已问世：3D打印的家用器具模型．也被用于企业的宣传、营销活动中。
2.2.3 通用化
3D打印是近年来国际上的发展热点，其输出设备称为3D打印机，是作为一个计算机的外部输出设备使用。它可以直接将计算机中制图软件中的三维设计图形输出成一个三维彩色实体，在科学教育，工业制造，产品创意，工业美术等方面有广泛地应用前景和巨大的商业价值，这同时要求3D打印技术向低成本、高精度、高性能的方向发展.随着技术的日益成熟，3D打印店将越来越多，个性化打印定制服务成为一种潮流。通过3D打印技术．创新公司将凭借与竞争对手的标准化产品相同的价格为用户提供定制化体验，该产品将根据你自己确切的具体信息进行定制，通过3D打印制造并直接送到你的家门口。
3.总结
3D打印作为一种新兴的产业，在国内外正在蓬勃发展，将来也会发展地更加通用，更加成熟。文章主要是整合了前人比较零散的观点，对3D技术的发展趋势有预见性的分析，但其分析可能并不是特别的全面，希望可以之后可以从不同的角度和方向更好的完善。3D
打印技术给人们带来了巨大的生产自由度，但目前只能做些小规模的装饰品，要谈到大规模工业生产，取代传统的工业生产方式，仍然还有很长的路要走。相信市场的巨大需求会加速3D打印机及其应用的普及，势必像电脑一样走入千家万户，更好地方便人们生活，为提升人们的生活品质提供服务。
参考文献
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[7]童岱.3D打印将撼动全球制造业.中国科学报，2012.
[8]王雪莹.3D 打印技术与产业的发展及前景预见.第七届全国技术预见学术研讨会文集.
本文把3d打印将精准的数字技术、工厂的可重复性和工匠的设计自由结合在一起，解放了人类创造东西的能力。由宇辉3D打印提供的 “3d打印技术”方面知识。
1何谓3d打印
3d打印机诞生于20世纪80年代中期，是由美国科学家最早发明的。传统的喷墨打印机和3d打印机最大的区别是维度问题，喷墨打印机是二维打印的，而3d打印机是指利用3d打印技术生产出真实三维物体的一种设备。有趣的是，在人类历史的大部分时间里，我们是通过切割原料或通过模具成型来制造新的实体物品，而3d打印机则是依据计算机指令，通过层层堆积原材料制造产品，是“增材制造”。3d打印独特的制造技术让我们能够生产前所未有的各种形状的物品。
23d打印的过程原理
3d打印存在着许多不同的技术。它们的不同之处在于以可用的材料的方式，并以不同层构建创建部件。3d打印常用材料有尼龙玻纤、耐用性尼龙材料、石膏材料、铝材料、钛合金、不锈钢、镀银、镀金、橡胶类材料。如今的3d打印技术，不仅可以在制造过程中控制所用材料，还可以将精度保证在分子和原子的级别上。通过3d打印机制造的产品将集新材料、纳米尺度以及印刷电子器件等特点于一身，从而展示出令人神往的新特性。
3d打印过程如下：3d打印机在设计文件指令的引导下，先喷出固体粉末或熔融的液态材料，使其固化为一个特殊的平面薄层。第一层固化后，3d打印机打印头返回，在第一层外部形成另一薄层。第二层固化后，打印头再次返回，并在第二层外部形成另一薄层。如此往复，最终薄层累积成为三维物体。与传统制造机器那样通过切割或模具塑造制造物品的方法不同，3d打印机通过层层堆积形成实体物品的方法从物理的角度扩大了数字概念的范围。对于要求具有精确的内部凹陷或互锁部分的形状设计，3d打印机是首选的加工设备，它可以将这样的设计在实体世界中实现。
33d打印技术的应用及其意义
目前，3d打印主要应用于两大领域：一是工程类制造；二是民用发展。在工程类制造方面，一方面是应用于国防军工、航空航天等高端制造的重要零部件生产，这些部件生产要求高，传统工艺往往无法达到或者即使达到但成本过高；另一方面是用于工程制造的小批量或者单件产品生产。
3d打印技术的发展前景如此之广阔，发展势头如此之强劲，那么其对现有的生产关系及模式有何影响呢？据社会科学家研究推测，3d打印机的推广应用具有重要的革命性意义，主要体现在以下三个方面：第一，制造工艺的深刻变革。3d打印的特点在于通过逐层堆积材料进行加工，而不是通过去除多余材料进行加工。因此，这项工艺也被称作“堆积制造”或“添加制造”。这改变了通过对原材料进行切削、组装进行生产的加工模式，节省了材料和加工时间，带来了制造工艺的深刻变革。第二，制造技术的重大飞跃。3d打印技术是一种新兴的高科技技术，综合应用了cad/cam技术、激光技术、光化学以及材料科学等诸多方面的技术和知识，3d打印技术的不断成熟将推动包括新材料技术、智能制造技术和堆积制造技术实现大的飞跃。第三，制造模式的一次“革命”。3d打印作为一种新的加工工艺，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打印机的推广应用将减少产品推向市场的时间，产品用户只要简单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。
43d打印的十大优势
来自各个行业、具有不同背景和专业技术水平的人用类似的方式描述，3d打印帮助他们减少主要成本、时间和复杂性障碍。
优势1：制造复杂物品不增加成本。就传统制造而言，物体形状越复杂，制造成本越高。
对3d打印机而言，制造形状复杂的物品成本不增加，制造一个华丽的形状复杂的物品并不比打印一个简单的方块消耗更多的时间、技能或成本。制造复杂物品而不增加成本将打破传统的定价模式，改变我们计算制造成本的方式。
优势2：产品多样化不增加成本。一台3d打印机可以打印许多形状，它可以像工匠一样每次都做出不同形状的物品。传统的制造设备功能较少，做出的形状种类有限。3d打印省去了培训机械师或购置新设备的成本，一台3d打印机只需要不同的数字设计蓝图和一批新的原材料。
优势3：无须组装。3d打印能使部件一体化成型。传统的大规模生产建立在组装线基础上，在现代工厂，机器生产出相同的零部件，然后由机器人或工人（甚至跨洲）组装。产品组成部件越多，组装耗费的时间和成本就越多。3d打印机通过分层制造可以同时打印一扇门及上面的配套铰链，不需要组装。省略组装就缩短了供应链，节省在劳动力和运输方面的花费。供应链越短，污染也越少。
优势4：零时间交付。3d打印机可以按需打印。即时生产减少了企业的实物库存，企业可以根据客户订单使用3d打印机制造出特别的或定制的产品满足客户需求，所以新的商业模式将成为可能。如果人们所需的物品按需就近生产，零时间交付式生产能最大限度地减少长途运输的成本。
优势5：设计空间无限。传统制造技术和工匠制造的产品形状有限，制造形状的能力受制于所使用的工具。例如，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。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。
优势6：零技能制造。传统工匠需要当几年学徒才能掌握所需要的技能。批量生产和计算机控制的制造机器降低了对技能的要求，然而传统的制造机器仍然需要熟练的专业人员进行机器调整和校准。3d打印机从设计文件里获得各种指示，做同样复杂的物品，3d打印机所需要的操作技能比注塑机少。非技能制造开辟了新的商业模式，并能在远程环境或极端情况下为人们提供新的生产方式。
优势7：不占空间、便携制造。就单位生产空间而言，与传统制造机器相比，3d打印机的制造能力更强。例如，注塑机只能制造比自身小很多的物品，与此相反，3d打印机可以制造和其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，打印机可以制造比自身还要大的物品。较高的单位空间生产能力使得3d打印机适合家用或办公使用，因为它们所需的物理空间小。
优势8：减少废弃副产品。与传统的金属制造技术相比，3d打印机制造金属时产生较少的副产品。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。3d打印制造金属时浪费量减少。随着打印材料的进步，“净成形”制造可能成为更环保的加工方式。
优势9：材料无限组合。对当今的制造机器而言，将不同原材料结合成单一产品是件难事，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。随着多材料3d打印技术的发展，我们有能力将不同原材料融合在一起。以前无法混合的原料混合后将形成新的材料，这些材料色调种类繁多，具有独特的属性或功能。
优势10：精确的实体复制。数字音乐文件可以被无休止地复制，音频质量并不会下降。未来，3d打印将数字精度扩展到实体世界。扫描技术和3d打印技术将共同提高实体世界和数字世界之间形态转换的分辨率，我们可以扫描、编辑和复制实体对象，创建精确的副本或优化原件。
53d打印的主要瓶颈
3d打印存在的主要瓶颈有以下几个方面：
1、制造商“不感冒”。生产率低，成本高。尽管3d打印机成本已经降了下来，但单个
商品的制造成本高昂的问题依然得不到解决。使用3d打印机制造商品，一个跟一万个成本没区别。单独制造一件商品的成本，远高于大型生产企业制造一万件商品后均摊到每一件商品的成本。3d打印前期需要大量投资，但是利润很差，也无法规模化，很难吸引资本力量大规模加入推动。在可以预见的将来，3d打印技术也不可能完全地取代传统的机械加工。
2、消费者不买账。个性化定制还是“传说”。3d打印制造需要建模，设计离生产太远，漫长的生产周期会撇掉一大群消费者。即便快速响应，相比同类产品高昂的成本和粗糙的精度又得撇掉一群消费者。重要的是，冲动的消费者有时不知道自己需要什么。尽管3d打印有利于个性化与定制化，但大规模需求若姗姗来迟，制造商就会容易出现资金断裂的情况。
3、耗材决定未来。3d打印不是一项高深艰难的技术。它与普通打印的区别就在于打印材料，耗材的扩展，决定了3d打印机的能力边界。目前3d打印的耗材非常有限，现有市场上的耗材多为石膏、塑料、可粘结的粉末颗粒、光敏树脂、沙土等，制造精度、复杂性、强度和质感都达不到高要求，虽然在某些轻工业民用产品领域有些应用，但是离“打印”汽车、肾、脏还差得很远。以色列的object是掌握最多打印材料的公司。它已经可以使用14种基本材料并在此基础上混搭出107种材料，两种材料的混搭使用、上色也已经是现实。但是，这些材料种类与人们生活的大千世界里的材料相比，还相差甚远。不仅如此，这些材料的价格便宜的几百元一公斤，最贵的要四万元左右。而且即便耗材研发成功，规模化生产、材料配比等都是问题。
4、决策者要“挠头”。专利制度成管理新难题。尽管3d打印所开创的未来充满无限想象，但要实现3d打印的广泛商业应用，一些既有的商业规则必须被及时调整和改变。3d打印将挑战现有的专利制度。如果在家里打印一部智能手机，需要的数据范围涉及从芯片到电池的诸多公司。现有的专利制度将使得在打印东西时跟每家公司进行昂贵的专利谈判。其次是管理挑战。要是打印的头盔不合适，谁为此负责?是设计者?还是负责打印的?还是原材料供应商?要是人们买了3d打印机，在家打印枪支和毒品怎么办?这些问题都需要决策者们迅速想出办法，解决消费者和商家的合法权益。
5、投资者还在等待。“钱”途有忧。中国发明家协会曾在2012年组织过一批企业到北京计算中心参观3d打印机实战效果，然而让所有人大跌眼镜的是，到场企业仅有一家对其感兴趣，目的竟然是想做山寨牌眼镜。相比3d打印长达20年的工业化应用，用3d打印机创业乃至让消费者实现家用，3d打印目前还处于婴儿期。不成熟成为该领域的代名词，投资者对工业与创业之间的态度也形成强烈反差。一头是产业资本大举入驻，另一头是侧眼旁观、静观其变。
6、社会风险成本。如同核反应既能发电，又能破坏一样。3d打印技术在初期就让人们看到了一系列隐忧，而未来的发展也会令不少人担心。如果什么都能彻底复制，想到什么就能制造出什么，听上去很美的同时，也着实让人恐惧。
6著名的3d打印悖论
3d打印是一层层来制作物品，如果想把物品制作得更精细，则需要每层厚度减小；如果想提高打印速度，则需要增加层厚，而这势必影响产品的精度质量。若生产同样精度的产品，同传统的大规模工业生产相比，没有成本上的优势，尤其是考虑到时间成本，规模成本之后。
意料之外的工序：3d打印前所需的准备工序以及打印后的处理工序。很多人可能以为3d打印就是电脑上设计一个模型，不管多复杂的内面和结构，只要摁一下按钮，3d打印机就能打印一个成品。这个印象其实不正确！真正设计一个模型，特别是一个复杂的模型，需要大量的工程、结构方面的知识，需要精细的技巧，并根据具体情况进行调整。以塑料熔融打印来举例，如果在一个复杂部件内部没有设计合理的支撑，打印的结果很可能是会变形的。后期的工序也通常避免不了，媒体通常将3d打印描述成打印完毕就能直接使用的神器，可
事实上制作完成后还需要一些后续工艺，诸如打磨、烧结、组装、切割等等，这些后续过程通常需要大量的手工工作。
73d打印技术的发展展望
3d打印技术和未来市场前景的基本判断：首先从长远看，这项技术应用范围之广将超乎想象,最终将给人们的生产和生活方式带来颠覆式的改变,甚至会引发第三次工业革命。其次，由于受制于材料、成本、打印速度、制造精度等多方面因素，这项技术并不能完全取代传统的减材制造法并实现大规模工业化生产，未来相当长的一段时间内两种生产方式将并存、互补。第三，材料、人才、商业化应用是3d打印技术发展和普及的关键。
3d打印技术的到来将意味着我们人人都能成为制造家，世界各地各处都能成为制造工厂，全民制造的时代正在向我们招手，它同时也意味着各种行业将面临巨大变革，传统制造业和服务业之间的界限将变得越来越模糊。随着3d关键技术的突破，不久的将来，唯一能限制我们的，就是我们的想象力，3d打印技术必将开创一个全民制造的崭新时代。
乐清宇辉3D打印值得你们去选择。
2012年第26期（总第233期）NO.26.2012
（CumulativetyNO.233）
I
产业发展
ndustrial Development
3D打印技术与产业的发展及前景分析
王雪莹
（上海市科学学研究所，上海 200235）
3D打印技术是一种新兴的快速成型技术，近一段时间以来受到了社会的广泛关注。文章对3D打印的摘要：
技术体系和国内外产业发展现状、发展态势作了综合介绍，以国际产业调查资料为依据对3D打印领域未来的产业发展前景和技术发展趋势作了预见性分析，并对现阶段的3D打印产业投资和技术研发提出建议。3D打印；快速成型；添加制造；智能制造关键词：
TP751 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2012）26-0003-03中图分类号：
3D打印（3D Printing）技术作为快速成型领域的一种新兴技术，目前正成为一种迅猛发展的潮流。近一段时间，3D打印技术吸引了国内外新闻媒体和社会公众的热切关注。英国《经济学人》杂志2011年2月刊载封面文章，对3D打印技术的发展作了介绍和展望，文章认为：3D打印技术未来的发展将使大规模的个性化生产成为可能，这将会带来全球制造业经济的重大变革。很多新闻媒体乐观地认为：3D打印产业将成为下一个具有广阔前景的朝阳产业。
目前，3D打印技术主要被应用于产品原型、模具制造以及艺术创作、珠宝制作等领域，替代这些领域传统依赖的精细加工工艺。3D打印可以在很大程度上提升制作的效率和精密程度。除此之外，在生物工程与医学、建筑、服装等领域，3D打印技术的引入也为创新开拓了广阔的空间。如2010年澳大利亚Invetech公司和美国Organovo公司合作，尝试以活体细胞为“墨水”打印人体的组织和器官，是医学领域具有重大意义的创新。
2 3D打印技术及产业国际国内发展现状
2.1 国际情况
1 3D打印技术简介
3D打印技术是指通过连续的物理层叠加，逐层增加材料来生成三维实体的技术，与传统的去除材料加工技术不同，因此又称为添加制造（AM，Additive Manufacturing）。作为一种综合性应用技术，3D打印综合了数字建模技术、机电控制技术、信息技术、材料科学与化学等诸多方面的前沿技术知识，具有很高的科技含量。3D打印机是3D打印的核心装备。它是集机械、控制及计算机技术等为一体的复杂机电一体化系统，主要由高精度机械系统、数控系统、喷射系统和成型环境等子系统组成。此外，新型打印材料、打印工艺、设计与控制软件等也是3D打印技术体系的重要组成部分。
经过十多年的探索和发展，3D打印技术有了长足的进步，目前已经能够在0.01mm的单层厚度上实现600dpi的精细分辨率。目前国际上较先进的产品可以实现每小时25mm厚度的垂直速率，并可实现24位色彩的彩色打印。
目前，在全球3D打印机行业，美国3D Systems和Stratasys两家公司的产品占据了绝大多数市场份额。此外，在此领域具有较强技术实力和特色的企业/研发团队还有美国的Fab@Home和Shapeways、英国的Reprap等。
3D Systems公司是全世界最大的快速成型设备开发公司。于2011年11月收购了3D打印技术的最
3
早发明者和最初专利拥有者Z Corporation公司之后，3D Systems奠定了在3D打印领域的龙头地位。Stratasys公司2010年与传统打印行业巨头惠普公司签订了OEM合作协议，生产HP品牌的3D打印机。继2011年5月收购Solidscape公司之后，Stratasys又于2012年4月与以色列著名3D打印系统提供商Objet宣布合并。当前，国际3D打印机制造业正处于迅速的兼并与整合过程中，行业巨头正在加速 崛起。
表1 3D打印领域国际主要企业/研发团队
及其技术特色
主要企业/团队
技术优势和特色
分辨率高达600dpi
成型尺寸较大，可整体打印超大模型
全彩3D打印技术
熔融材料高分辨选择性逐层喷射技术
工艺经济性、方便性较高
FDM（熔融沉积成型）技术逐层喷射，光敏固化技术
精细度高，能够建立光滑表面、细小特征和复杂形状
能够喷射第二种材料为所需形状建立支撑
低价家用3D打印机
开源的简易3D打印机设计方案包括塑料、陶瓷在内的多种材质打印
在线diy设计打印服务
可自身复制的3D打印机开源的软硬件技术资料
0.2mm；中国科技大学自行研制了八喷头组合喷射装置，有望在微制造、光电器件领域得到应用。但总体而言，国内3D打印技术研发水平与国外相比还有较大差距。
近年来，国内如深圳维示泰克、南京紫金立德、北京殷华、江苏敦超等企业已实现了3D打印机的整机生产和销售，这些企业共同的特点是由海外归国团队建立，规模较小，产品技术与国外厂商同类产品相比尚处于低端。目前，国产3D打印机在打印精度、打印速度、打印尺寸和软件支持等方面还难以满足商用的需求，技术水平有待进一步提升。在服务领域，我国东部发达城市已普遍有企业应用进口3D打印设备开展了商业化的快速成型服务，其服务范围涉及到模具制作、样品制作、辅助设计、文物复原等多个领域。与内地相比，我国港台地区3D打印技术引入起步较早，应用更为广泛，但港台主要着重于技术应用，而非自主研发。
3D Systems
Stratasys
3 3D打印产业的未来发展前景
根据国际快速制造行业权威报告《Wohlers Report 2011》发布的调查结果，全球3D打印产业产值在1988～2010年间保持着26.2%的年均增长速度。报告预期，3D打印产业未来仍将持续较快地增长，到2016年，包含设备制造和服务在内的产业总产值将达到31亿美元，2020年将达到52亿美元。
但3D打印技术要进一步扩展其产业应用空间，目前仍面临着多方面的瓶颈和挑战：一是成本方面，现有3D打印机造价仍普遍较为昂贵，给其进一步普及应用带来了困难。二是打印材料方面，目前3D打印的成型材料多采用化学聚合物，选择的局限性较大，成型品的物理特性较差，而且安全方面也存在一定隐患。三是精度、速度和效率方面，目前3D打印成品的精度还不尽人意，打印效率还远不适应大规模生产的需求，而且受打印机工作原理的限制，打印精度与速度之间存在严重冲突。四是产业环境方面，3D打印技术的普及将使产品更容易被复制和扩散，制造业面对的盗版风险大增，现有知识产权保护机制难以适应产业未来发展的需求。
Gartner公司2011年发布的最新技术发展展望报告判断：3D打印技术目前正在进入概念炒作的
Fab@HomeShapewaysReprap
目前在欧美发达国家，3D打印技术已经初步形成了成功的商用模式。如在消费电子业、航空业和汽车制造业等领域，3D打印技术可以以较低的成本、较高的效率生产小批量的定制部件，完成复杂而精细的造型。另外，3D打印技术获得应用的领域是个性化消费品产业。如纽约一家创意消费品公司Quirky通过在线征集用户的设计方案，以3D打印技术制成实物产品并通过电子市场销售，每年能够推出60种创新产品，年收入达到100万美元。
2.2 国内情况
自20世纪90年代以来，国内多所高校开展了3D打印技术的自主研发。清华大学在现代成型学理论、分层实体制造、FDM工艺等方面都有一定的科研优势；华中科技大学在分层实体制造工艺方面有优势，并已推出了HRP系列成型机和成型材料；西安交通大学自主研制了三维打印机喷头，并开发了光固化成型系统及相应成型材料，成型精度达到4
高峰阶段，其技术还有待充分成熟，主流市场也有待进一步培育。Gartner公司研究人员认为，3D打印技术成熟到适应市场需求还将需要5～10年的时间。在这一较为漫长的发展过程中，产业可能会面临增长期望落空、技术遭遇瓶颈以及投资撤离等 风险。
总之，从中长期看来3D打印产业具有较为广阔的发展前景，但目前产业距离成熟阶段尚有较大距离，对于3D打印市场规模的短期发展不宜过分高估。因此，现阶段产业界对3D打印领域的投入应以加强创新研发、技术引进和储备为主，尤其要重视自主知识产权的建设和维护，争取在未来的市场竞争中占据有利地位。如受到概念炒作影响，在技术尚未充分完善的现阶段大规模投入产能扩张，则投资回报将面临着较大的风险。
简便，更加适应分布化生产、设计与制造一体化的需求以及家庭日常应用的需求；软件集成化，实现CAD/CAPP/RP的一体化，使设计软件和生产控制软件能够无缝对接，实现设计者直接联网控制的远程在线制造；拓展3D打印技术在生物医学、建筑、车辆、服装等更多行业领域的创造性应用。
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4 3D打印技术未来发展的主要趋势
随着智能制造的进一步发展成熟，新的信息技术、控制技术、材料技术等不断被广泛应用到制造领域，3D打印技术也将被推向更高的层面。未来，3D打印技术的发展将体现出精密化、智能化、通用化以及便捷化等主要趋势。
提升3D打印的速度、效率和精度，开拓并行打印、连续打印、大件打印、多材料打印的工艺方法，提高成品的表面质量、力学和物理性能，以实现直接面向产品的制造；开发更为多样的3D打印材料，如智能材料、功能梯度材料、纳米材料、非均质材料及复合材料等，特别是金属材料直接成型技术有可能成为今后研究与应用的又一个热点；3D打印机的体积小型化、桌面化，成本更低廉，操作更
基金项目：上海市软科学基金项目（项目编号暂时待定）
作者简介：王雪莹（1981-），男，江苏人，上海市科学学研究所创新战略研究室副主任，博士，研究方向：科技创新发展战略、高新技术产业化等。
（责任编辑：王书柏）
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国内外3D打印技术的发展现状
一、“3D打印”技术3d打印机的商业前景
（一）基本原理。“3D打印”是通俗的叫法，学术名称为“快速原型制造 ”(Rapid Prototyping & Manufacturing)，是80年代末90年代初在美国开发兴起的一项高新制造技术。【1】“3D打印”技术是在现代CAD/CAM技术、激光技术、计算机数控技术、精密伺服驱动技术以及新材料技术的基础上集成发展起来的，采用材料累加的新成型原理，直接由CAD 数据打印制成三维实体模型。快速成型系统就像是一台“立体打印机”，不需要传统的刀具、机床、夹具，便可快速而精密地制造出任意复杂形状的新产品样件、模具或模型。
【2】3D打印机原理很简单，每一层的打印过程分为两步，先在需要成型的区域喷洒一层特殊胶水，胶水液滴本身很小，且不易扩散，然后再喷洒一层均匀的粉末，粉末遇到胶水会迅速固化黏结，而没有胶水的区域仍保持松散状态。这样在一层胶水一层粉末的交替下，实体模型将会被打印成型。完成后，要处理掉物品周围沾满的粉末，这是可以循环利用的，再涂上增强硬度的胶水。
“3D打印机”与传统打印机最大的区别在于耗
材不同——后者使用墨粉，前者使用的则是一些可以发生固化反应的材料，如树脂、塑料、陶瓷、石膏、金属等等。例如：助听器生产部门利用3D打印机扫描患者的耳朵轮廓后复制出合适的助听器。【3】汽车定制公司利用3D打印机为汽车爱好者提供专门的汽车部件。消费电子产品厂商用3D打印机来完成对产品功能的设计，以避免在大规模生产后修改设计。医生用3D打印机来制造实习模型。博物馆用3D打印机复制真品，以避免参观者损毁真品，等等。
（二）发展前景及意义
【4】工业化最大的成就是通过机械化实现了规模化大生产。而我们今天的“3D打印”技术则将规模化大生产可能演变为若干个体，打破集约化生产的传统模式。只要一台3D打印机，我们就可以在家里生产任何我们需要的东西，而且可以不断变化款式、样式。如今，新的生产方式已经发生了重大改变，传统的生产制造业将面临一次重新“洗牌”。【5】随着各种打印材料（即制造原料）的研制成功，“3D打印”技术已经可以用于生产像珠宝、玩具、工具、厨房用品、衣服之类的东西，甚至可以直接打印人体骨骼、假肢、鲜肉，进行牙齿正畸和数字化种牙，有的还打印出了汽车、飞机零部件。未来我们的模具制造行业、机床
行业、玩具行业、轻工产品行业或许都可能被淘汰出局，而取代他们的就是3D打印机。当然，这需要一个过程，10年或者20年，主要是人们适应和接受新事物的过程，也有产业自身完善成长的过程。
二、国内外“3D打印”技术及产业发展应用情况
（一）国内外产业发展情况。“3D打印”技术的历史由来已久。1986年，美国3D System公司推出了
第一款工业化的“3D打印”设备，1990年开始销售，短短几年中，形成了巨大的市场，1994年底全球已达900台，到2008年年装机总数就已经达到6000台左右，以指数曲线在上升。【6】3D打印设备应用的方式有两种：一种是大企业为自己的产品开发服务，如美国三大汽车公司、麦道、IBM、Apple、丰田等都在应用；另一种方式为大学、研究所甚至六、七个人组织的服务机构以一台或数台成型机为中心，开展对中小企业的服务。目前，全球有两家3D打印机制造巨头，分别为Stratasys和3D System，均在美国纳斯达克上市，2011年营业收入分别为1.7亿美元和2.9亿美元。2011年全球3D打印市场规模17.1亿美元。不过，这一数字仅占全球制造市场的0.02%。
【7】我国从1994年开始研究“3D打印”，北京隆源公司于1995年成功研发了一台AFS激光快速成型
机，随后华中科技大学也研制出了SLS快速成型机。目前国内依托高校成果，对“３D打印”设备进行产业化运作的公司实体主要有：北京殷华（依托于清华大学）、陕西恒通智能机器（依托西安交通大学）、湖北滨湖机电（依托华中科技大学）。这些公司都已实现了一定程度的产业化，部分公司生产的便携式桌面３Ｄ打印机的价格已具备国际竞争力，成功进入欧美市场。另外，一些中小企业成为国外“３D打印”设备的代理商，经销全套打印设备、成型软件和特种材料。【8】还有一些中小企业购买了国内外各类“３D打印”设备，专门为相关企业的研发、生产提供服务。其中，广东省工业设计中心、杭州先临快速成型技术有限公司等企业，设立了“３D打印”服务中心，发挥科技人才密集的优势，向国内外客户提供服务，取得了良好的经济效益。
目前,国内的“3D打印”主要集中在家电及电子消费品、建筑、教育、模具检测、医疗及牙科正畸、文化创意及文物修复、汽车及其他交通工具、航空航天等领域。据业内人士估计,3D打印机在国内企业级装机量在400台左右,2010年以来年增速均在70%左右,市场规模超过1亿元。
三、制约我国”3D打印”技术及产业发展应用遇
到的瓶颈和问题
“3D打印”技术虽然已有近20年的发展历程，但产业发展仍存在很多困难。
一是认识不足。虽然3D打印机的发展已有数十年，但是对大多数普通人来说，目前“3D打印”技术还是一个新生事物，很多企业甚至从没听说过还有这种具有“神秘功能”的机器。
二是价格不菲。目前，“3D打印”的耗材非常有限，主要是石膏、无机粉料、光敏树脂、塑料等，消费类的“3D打印”主要应用的材料为ABS和POA的塑料，不能完全满足工业领域的需求。【9】工业应用的“3D打印”耗材，特别是金属粉末类耗材，价格非常昂贵，这是制约国内企业使用“3D打印”技术的原因之一。比如一件飞机零部件，打印这种样品的金属粉末耗材一斤卖价4万元，3D打印样品至少要卖2万元，而如果采用传统的工艺去工厂开模打样，仅需几千元。
【10】目前的3D打印机除了用来满足个人设计师和普通爱好者的个人3D打印机之外，其他的工业用3D打印机均价格不菲，每套大概需要十万美元左右，精度高的甚至达到120万美元。
三是工艺尚不完善。【11】由于“3D打印”工艺发展还不完善，特别是对快速成型软件技术的研究还
3D打印技术以及产业的发展和前景的分析
一. 三维打印的概念及简介
1.1 三维打印概念
1.2 3D打印技术简介
1.3 三维打印过程
1.4 3D打印机的优势
二． 三维打印机的应用和发展
2.1 我国和世界3D打印技术的发展现状
2.2 3D打印未来应用方向
2.3 3D打印产业的未来发展前景
2.4 3D打印的未来市场
三． 打印过程了解和技术方案
附件：几种技术工艺的深入了解。
一. 三维打印的概念及简介
1.1 三维打印概念：
我们日常生活中使用的普通打印机可以打印电脑设计的平面物品，而所谓的3D打印机与普通打印机工作原理基本相同，只是打印材料有些不同，普通打印机的打印材料是墨水和纸张，而3D打印机内装有金属、陶瓷、塑料、砂等不同的“打印材料”，是实实在在的原材料，打印机与电脑连接后，通过电脑控制可以把“打印材料”一层层叠加起来，最终把计算机上的蓝图变成实物。通俗地说，3D打印机是可以“打印”出真实的3D物体的一种设备，比如打印一个机器人、打印玩具车，打印各种模型，甚至是食物等等。之所以通俗地称其为“打印机”是参照了普通打印机的技术原理，因为分层加工的过程与喷墨打印十分相似。这项打印技术称为3D立体打印技术。
3D打印技术（3D printing），即快速成形技术的一种，它是一种数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。过去其常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，现正逐渐用于一些产品的直接制造。特别是一些高价值应用（比如髋关节或牙齿，或一些飞机零部件）已经有使用这种技术打印而成的零部件。
3D打印技术是一种新兴的快速成型技术，近一段时间以来受到了社会的广泛关注。3D打印（3D Printing）技术作为快速成型领域的一种新兴技术，目前正成为一种迅猛发展的潮流。近一段时间，3D打印技术吸引了国内外新闻媒体和社会公众的热切关注。其中英国《经济学人》杂志2011年2月刊载封面文章，对3D打印技术的发展作了介绍和展望，文章认为：3D打印技术未来的发展将使大规模的个性化生产成为可能，这将会带来全球制造业经济的重大变革。很多新闻媒体乐观地认为：3D打印产业将成为下一个具有广阔前景的朝阳产业。“第三次工业革命”是以数字化制造及新材料、新能源应用为代表的科技领域的又一次重大飞跃，日趋成熟的3D增量制造技术是这场工业革命中数字化制造的重要标志。 现在3D打印正在全球范围内成为一个满足人类想象力的热词。
1.2 3D打印技术简介：
3D打印技术是指通过连续的物理层叠加，逐层增加材料来生成三维实体的技术，与传统的去除材料加工技术不同，因此又称为添加制造（AM，Additive Manufacturing）。作为
一种综合性应用技术，3D打印综合了数字建模技术、机电控制技术、信息技术、材料科学与化学等诸多方面的前沿技术知识，具有很高的科技含量。3D打印机是3D打印的核心装备。它是集机械、控制及计算机技术等为一体的复杂机电一体化系统，主要由高精度机械系统、数控系统、喷射系统和成型环境等子系统组成。此外，新型打印材料、打印工艺、设计与控制软件等也是3D打印技术体系的重要组成部分。
目前，3D打印技术主要被应用于产品原型、模具制造以及艺术创作、珠宝制作等领域，替代这些领域传统依赖的精细加工工艺。3D打印可以在很大程度上提升制作的效率和精密程度。除此之外，在生物工程与医学、建筑、服装等领域，3D打印技术的引入也为创新开拓了广阔的空间。如2010年澳大利亚Invetech公司和美国Organovo公司合作，尝试以活体细胞为“墨水”打印人体的组织和器官，是医学领域具有重大意义的创新。
1.3 三维打印过程：
3D打印技术，是以计算机三维设计模型为蓝本，通过软件分层离散和数控成型系统，利用激光束、热熔喷嘴等方式将金属粉末、陶瓷粉末、塑料、细胞组织等特殊材料进行逐层堆积黏结，最终叠加成型，制造出实体产品。与传统制造业通过模具、车铣等机械加工方式对原材料进行定型、切削以最终生产成品不同，3D打印将三维实体变为若干个二维平面，通过对材料选择性激光烧结技术被公认为3D增量制造技术的最佳途径。，大大降低了制造的复杂度。这种数字化制造模式不需要复杂的工艺、不需要庞大的机床、不需要众多的人力，直接从计算机图形数据中便可生成任何形状的零件，使生产制造得以向更广的生产人群范围延伸。
打印机通过读取文件中的横截面信息，用液体状、粉状或片状的材料将这些截面逐层地打印出来，再将各层截面以各种方式粘合起来从而制造出一个实体。这种技术的特点在于其几乎可以造出任何形状的物品。
打印机打出的截面的厚度（即Z方向）以及平面方向即X-Y方向的分辨率是以dpi（像素每英寸）或者微米来计算的。一般的厚度为100微米，即0.1毫米，也有部分打印机如Objet Connex 系列还有三维 Systems' ProJet 系列可以打印出16微米薄的一层。而平面方向则可以打印出跟激光打印机相近的分辨率。打印出来的“墨水滴”的直径通常为50到100个微米。 用传统方法制造出一个模型通常需要数小时到数天，根据模型的尺寸以及复杂程度而定。而用三维打印的技术则可以将时间缩短为数个小时，当然其是由打印机的性能以及模型的尺寸和复杂程度而定的。
1.4 3D打印机的优势：
三维打印技术的魅力在于它不需要在工厂操作，桌面打印机可以打印出小物品。而且，人们可以将其放在办公室一角、商店甚至房子里；而自行车车架、汽车方向盘甚至飞机零件等大物品，则需要更大的打印机和更大的放置空间。
3D打印技术最突出的优点是无需机械加工或任何模具，就能直接从计算机图形数据中生成任何形状的零件，从而极大地缩短产品的研制周期，提高生产率和降低生产成本。 与传统技术相比，三维打印技术还拥有如下优势：通过摒弃生产线而降低了成本；大幅减少了材料浪费；而且，它还可以制造出传统生产技术无法制造出的外形，让人们可以更有效地设计出飞机机翼或热交换器；另外，在具有良好设计概念和设计过程的情况下，三维打印技术还可以简化生产制造过程，快速有效又廉价地生产出单个物品。
三维打印技术还有其他重要的优点。大多数金属和塑料零件为了生产而设计，这就意味着它们会非常笨重，并且含有与制造有关但与其功能无关的剩余物。三维打印技术不是这样的。在三维打印技术中，原材料只为生产所需要的产品”，借用三维打印技术，他的团队生
产出的零件更加精细轻盈。当材料没有了生产限制后，就能以最优化的方式来实现其功能，因此，与机器制造出的零件相比，打印出来的产品的重量要轻60%，并且同样坚固。
二． 三维打印机的应用和发展
2.1 我国和世界3D打印技术的发展现状3d打印机的商业前景
我国的发展实例 在2013年两会上，全国政协委员、中航工业副总工程师、中国航母舰载机歼-15总设计师孙聪透露，歼-15项目率先采用了数字化协同设计理念：三维数字化设计改变了设计流程，提高了试制效率；五级成熟度管理模式，冲破设计和制造的组织壁垒，而这与3D打印技术关系紧密。他透露，钛合金和M100钢的3D打印技术已应用于新机试制过程，主要是主承力部分。
在传统的战斗机制造流程当中，飞机的3D模型设计好后，需要进行长期的投入来制造水压成型设备，而使用3D打印这种增材制造技术后，零件的成型速度、应用速度得以大幅度提高。如果不是采用3D打印的增材制造技术，歼-15战斗机至今能否首飞都很难讲。“钛合金3D打印技术已用于新机研制”，这一条消息立刻成为媒体瞩目的焦点。《京华时报》引述孙聪的话说，钛合金和M100钢的3D打印技术已广泛用于新机设计试制过程。报道称，于2012年10月至11月首飞成功的机型，广泛使用了3D打印技术制造钛合金主承力部分，包括整个前起落架。“2002年，3D打印技术刚萌芽时，我们就进行相关技术研发，通过与北航的合作，目前已具备一定产业能力。”
同时担任“鹘鹰”飞机(歼-31)总设计师的孙聪透露另一个好消息，希望“鹘鹰”飞机未来和歼-20进行高低任务搭配，保持持续打击能力，同时也希望“鹘鹰”的改进版能成为中国下一代舰载机。相信在3D打印技术的支持下，这一天也会很快到来。
用3D打印技术制造战机，中国并不是第一家。1984年，美国开发出从数字数据打印出3D物体的技术，并在2年后开发出第一台商业3D打印机。之所以叫“打印机”，是因为它借鉴了打印机的喷墨技术，只不过，普通的打印机是在纸上喷一层墨粉，形成二维(2D)文字或图形，而3D打印则能“打”出三维的立体实物来。 以一个手电筒为例，3D打印机能通过电脑将手电筒进行立体扫描，创建三维设计图，之后对这个立体原型进行“切片”，分成一层一层的，之后，打印机就将原材料按照设计图一层一层地“喷”上去，直到最终造出一个手电筒来，只不过3D打印机喷出的不是墨粉，而是融化的树脂、金属或者陶瓷等材料。 美国空军一下子就被这种新技术吸引，他们认为，如果将这种技术用在武器制造上，产生的威力将是惊人的。在航空工业上广泛被使用的一种金属是钛，它的密度只有钢铁的一半，强度却远胜于绝大多数合金，如果通过激光将钛熔化并一层层喷出飞机来，无疑将大大提高美国战机的制造速度。为此，1985年，在五角大楼主导下，美国秘密开始了钛合金激光成形技术研究，1992年这项技术才公之于众。
不过，由于在制造过程中钛合金变形、断裂的技术难题无法解决，美国始终无法生产高强度、大尺寸的激光成形钛合金构件。2005年，美国从事钛合金激光成型制造业务的商业公司Aeromet由于始终无法生产出性能满足主承力要求的大尺寸复杂钛合金构件，没能实现有价值的市场应用而倒闭。美国的其他国家实验室也无法攻克这一难题，只能进行小尺寸钛合金部件的打印或进行钛合金零件表面修复。
我国于1999年开始金属零件的激光快速成形技术研究，在国家“863”、“973”计划、国家自然科学基金重点项目等的大力支持下，集中开展了镍基高温合金及多种钛合金的成形研究，形成了多套具有工业化示范水平的激光快速成形系统和装备；掌握了金属零件激光快速成形的关键工艺及组织性能控制方法，所成形的TC4、TA15、TA12等钛合金及Inconel 718合金的力学性能均达到或超过锻件的水平，为该技术在上述材料零件的直接制造方面奠定了
基础；近年来，我国在飞机钛合金大型整体结构件的激光快速成形方面取得了重要突破，有效解决了激光快速成形钛合金大型整体结构件的变形开裂及内部质量控制两大技术难题，通过对钛合金零件凝固组织的有效控制，所成形的飞机钛合金结构件的综合力学性能达到或超过钛合金模锻件，已通过装机评审并得到应用。
中国的钛合金激光成形技术起步较晚，直到1995年美国解密其研发计划3年后才开始投入研究。早期基本属于跟随美国的学习阶段，不过却后来居上，其中，中航激光技术团队取得的成就最为显著。“观察者网”文章表示，早在2000年前后，中航激光技术团队就已开始投入“3D激光焊接快速成型技术”研发，解决了多项世界技术难题、生产出结构复杂、尺寸达到4米量级、性能满足主承力结构要求的产品。
目前，中国已具备了使用激光成形超过12平方米的复杂钛合金构件的技术和能力，成为目前世界上唯一掌握激光成形钛合金大型主承力构件制造、应用的国家。在解决了材料变形和缺陷控制的难题后，中国生产的钛合金结构部件迅速成为中国航空力量的一项独特优势，目前，中国先进战机上的钛合金构件所占比例已超过20%。
我国3D打印市场的发展情况。
在电影《十二生肖》中，成龙扮演的江洋大盗，把兽首的三维数据偷传输给同伙，通过3D打印技术轻松制造出一个赝品来。在现实中，已经有人用3D打印机打印出可以射出子弹的“AK47”突击步枪，一家美国公司研发的3D生物打印机，可成功地用细胞打印出人体内脏。 聪明的中国人，自然也看到了这一技术的巨大潜力。国家政策尚未出台，中国媒体已经将3D打印技术的诸多神奇与无所不能描绘得淋漓尽致。
然而，在政策与舆论都对3D打印技术趋之若鹜的情况下，一种浮躁的“大跃进”式危险情绪也在升温。 其实，中国人从不缺少对先进技术和观念的敏锐和重视，却缺乏一种步步稳进的实干精神。回首中国近年来的科技产业发展进程，无论是被称为光源革命的LED技术，还是被誉为最有发展前景的绿色能源“光伏”技术，无不是在一片政策与舆论的叫好声中雄赳赳上马，暗淡淡推进，投入巨资之下，收获寥寥。
2.2 3D打印未来应用方向
3D打印——按需定制、以相对低廉的成本制造产品——一度被认为是科幻想象，而至21世纪初已经变成现实。在2013年，这种趋势将逐渐加速。以下就是2013年以及今后3D打印领域值得关注的十大趋势：
首先3D打印技术可以加工传统方法难以制造的零件。过去传统的制造方法就是一个毛坯，把不需要的地方切除掉，是多维加工的，或者采用磨具，把金属和塑料融化灌进去得到这样的零件，这样对复杂的零部件来说加工起来非常困难。立体打印技术对于复杂零部件而言具有极大的优势，立体打印技术可以打印非常复杂的东西。
其次实现了首件的净型成形，这样后期辅助加工量大大减小，避免了委外加工的数据泄密和时间跨度，尤其适合一些高保密性的行业，如军工、核电领域。再次由于制造准备和数据转换的时间大幅减少，使得单件试制、小批量出产的周期和成本降低，特别适合新产品的开发和单件小批量零件的出产。
这些速度快、高易用性等优势使得3D打印成为一种潮流，并且在很多领域得到了应用。如今3D打印机已经在建筑设计、医疗辅助、工业模型、复杂结构、零配件、动漫模型等领域都已经有了一定程度的应用。尤其在飞机、核电和火电等使用重型机械、高端精密机械的行业，3D打印技术“打印”的产品是自然无缝连接的，结构之间的稳固性和连接强度要远远高于传统方法。
国内情况自20世纪90年代以来，国内多所高校开展了3D打印技术的自主研发。清华大学在现代成型学理论、分层实体制造、FDM工艺等方面都有一定的科研优势；华中科技大
学在分层实体制造工艺方面有优势，并已推出了HRP系列成型机和成型材料；西安交通大学自主研制了三维打印机喷头，并开发了光固化成型系统及相应成型材料，成型精度达到0.2mm；中国科技大学自行研制了八喷头组合喷射装置，有望在微制造、光电器件领域得到应用。但总体而言，国内3D打印技术研发水平与国外相比还有较大差距。
近年来，国内如深圳维示泰克、南京紫金立德、北京殷华、江苏敦超等企业已实现了3D打印机的整机生产和销售，这些企业共同的特点是由海外归国团队建立，规模较小，产品技术与国外厂商同类产品相比尚处于低端。目前，国产3D打印机在打印精度、打印速度、打印尺寸和软件支持等方面还难以满足商用的需求，技术水平有待进一步提升。在服务领域，我国东部发达城市已普遍有企业应用进口3D打印设备开展了商业化的快速成型服务，其服务范围涉及到模具制作、样品制作、辅助设计、文物复原等多个领域。与内地相比，我国港台地区3D打印技术引入起步较早，应用更为广泛，但港台主要着重于技术应用，而非自主研发。
经过十多年的探索和发展，3D打印技术有了长足的进步，目前已经能够在0.01mm的单层厚度上实现600dpi的精细分辨率。目前国际上较先进的产品可以实现每小时25mm厚度的垂直速率，并可实现24位色彩的彩色打印。
目前，在全球3D打印机行业，美国3D Systems和Stratasys两家公司的产品占据了绝大多数市场份额。此外，在此领域具有较强技术实力和特色的企业/研发团队还有美国的Fab@Home和Shapeways、英国的Reprap等。
2.3 3D打印产业的未来发展前景
根据国际快速制造行业权威报告《Wohlers Report 2011》发布的调查结果，全球3D打印产业产值在1988～2010年间保持着26.2%的年均增长速度。报告预期，3D打印产业未来仍将持续较快地增长，到2016年，包含设备制造和服务在内的产业总产值将达到31亿美元，2020年将达到52亿美元。3D打印技术未来发展的主要趋势
随着智能制造的进一步发展成熟，新的信息技术、控制技术、材料技术等不断被广泛应用到制造领域，3D打印技术也将被推向更高的层面。未来，3D打印技术的发展将体现出精密化、智能化、通用化以及便捷化等主要趋势。
提升3D打印的速度、效率和精度，开拓并行打印、连续打印、大件打印、多材料打印的工艺方法，提高成品的表面质量、力学和物理性能，以实现直接面向产品的制造；开发更为多样的3D打印材料，如智能材料、功能梯度材料、纳米材料、非均质材料及复合材料等，特别是金属材料直接成型技术有可能成为今后研究与应用的又一个热点；3D打印机的体积小型化、桌面化，成本更低廉，操作更简便，更加适应分布化生产、设计与制造一体化的需求以及家庭日常应用的需求；软件集成化，实现CAD/CAPP/RP的一体化，使设计软件和生产控制软件能够无缝对接，实现设计者直接联网控制的远程在线制造；拓展3D打印技术在生物医学、建筑、车辆、服装等更多行业领域的创造性应用。
有些业内人认为，三维打印技术对制造业的影响将可与喷墨打印机对文件打印的影响相媲美。15世纪出现的活字印刷术让手写体变成了印刷体。印刷机同那些可以进行大规模生产的机器一样，高效地打印出同一物品的副本，但是，其在打印个性化文件时的效率并不高。后来，喷墨打印机使打印变得更便捷、更廉价、更有个性。如今，尽管传统打印机仍然打印着大量的书籍和报纸等，但更多的打印任务是由喷墨打印机来承担的，它能按需打印出书籍、标签、照片等。
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