3D打印发展简史
3D打印技术的胚芽源于18世纪西欧的雕塑艺术，19世纪在北美被重视。随着20世纪计算机和网络技术的发展，3D打印技术才真正诞生，并由于条件的成熟而得到飞速的发展；1986年，Charles Hull开发了**台商业3D印刷机；1993年，麻省理工学院获3D印刷技术专利；1995年，美国ZCorp公司从麻省理工学院获得**授权并开始开发3D打印机；2005年，市场上首个高清晰彩色3D打印机Spectrum Z510由ZCorp公司研制成功；2010年11月，世界上**辆由3D打印机打印而成的汽车Urbee问世；2011年6月6日，发布了全球**款3D打印的比基尼（泳衣，衬衫）；2011年7月，英国研究人员开发出世界上**台3D巧克力打印机；2011年8月，南安普敦大学的工程师们开发出世界上**架3D打印的飞机；2012年11月，苏格兰科学家利用人体细胞首次用3D打印机打印出人造肝脏组织；3D打印技术的本质在于个性化需求的创意设计理念。因而3D打印技术的发展，体现了人性的完善和**过程。
传统打印机与3D打印机*大的区别在于耗材不同前者使用墨粉，后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、金属等等。
传统的工业制造方法多是减材制造，即在整块材料的基础上去除多余部分，将剩下的部分制成产品。而作为增材制造的3D打印技术，则是按照设计图，精确制出每一层平面后再进行累加，所以在生产过程几乎不会产生任何废弃物。
3D打印技术的优点
3D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*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，3D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，3D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。由于不需要生产线，它降低了生产成本，也极大地减少了材料的浪费。同时，它还能够制造特殊形状的物品，制造大型薄壁件、钛合金等难加工、易热成型等零件，而传统方法却很难做到。3D打印技术还有其他重要的优点。从传统制造技术而言，大多数金属和塑料零件是为了生产而设计的，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。3D打印技术不是这样的。在3D打印技术中，原材料只为生产所需要的产品，借用3D打印技术，
它生产出来的零件更加精细轻盈。当材料没有了生产限制后，就能以*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。总之，3D打印技术主要有以下优点：（a）制造快速3D打印技术是并行工程中进行复杂原型或者零件制造的有效手段，能使产品设计和模具生产同步进行，从而提高企业研发效率，缩短产品设计周期，极大降低了新品开发的成本及风险，对于外形尺寸较小，特异形的产品尤其适用。（b）CAD／CAM技术的集成？快速成型技术集成CAD、CAM、激光技术、数控技术、化工、材料工程等多项技术，使得设计制造一体化的概念**实现。（c）完全再现三维效果？经过快速成型制造完成的零部件，完全真实的再现三维造型，无论外表面的异形曲面还是内腔的异形孔，都可以真实准确的完成造型，不再需要再借助外部设备进行修复。（d）材料种类繁多，到目前为止，各类3D打印机设备上所使用的材料种类有很多，树脂、尼龙、塑料、石蜡、纸以及金属或陶瓷的粉末，能满足绝大多数产品对材料的机械性能需求。（e）创造显著的经济效益与传统机械加工方式比较，开发成本上节约10倍以上，同样，快速成型技术缩短了企业的产品开发周期，使的在新品开发过程中出现反复修改设计方案的问题大大减少，也消除了修改模具的问题，创造的经济效益十分明显。（f）应用行业领域广？3D打印技术经过这些年来的发展，在技术上已形成了一套体系，同样，可应用的行业也逐渐扩大，从产品设计到模具设计与制造，材料工程、医学研究、文化艺术、建筑工程等等都逐渐的使用3D打印技术，使得3D打印技术有着广阔的前景。
3D打印技术的应用领域3D打印技术如今已在许多领域得到应用，人们用它来制造服装、建筑模型、汽车制造业、医疗模具加工、巧克力食品以至航空航天器部件……3D打印在飞机、核电、火电等行业所使用的重型机械、高端精密机械装备上，传统的焊接和零部件加固的方法使得部件之间的连接并不牢固，但是使用3D打印技术，出来的产品自然无缝连接，结构之间的稳固性和连接强度要远远高于传统方法。2011年8月，英国南安普敦大学的工程师设计并试飞了世界上**架打印出来的飞机。这架飞机的外壳由一款专门打印尼龙材质的3D激光打印机一层层叠印而成，相当轻便。
据报道，有辆名为Urbee的汽车，部分采用3D打印技术制造。Urbee橙红色车身，3个轮子、双座位，扁长圆的外形显得小巧可爱，很有未来感，底盘为不锈钢制成，包括玻璃嵌板在内的所有外部组件都是通过Stratasys公司的大型3D打印设备生产。用电力和汽油作为混合动力，百公里耗油1.17L，单缸发动机制动功率只有5884W（8马力），车速可达100～110km／h.人们已经使用3D打印技术打印出了灯罩、身体器官、珠宝、根据球员脚型定制的足球靴、赛车零件、固态电池以及为个人定制的手机、小提琴等，有些人甚至使用该技术制造出了机械设备。3D打印机的应用领域也在随着技术进步而不断扩展。美国科学家已经研发出了能打印皮肤、软骨、骨头和身体其他器官的三维生物打印机。人们还使用3D打印机来制造雕塑并修复雕塑，制造由塑料和聚合物制成的三维物体并打印出了食品。
3D打印技术排除了使用工具加工、机械加工和手工加工，而且改动技术细节的效率极高。在英国，相同的技术被戈登。默里设计公司用来帮助制造前卫的T.25型城市生态汽车，这款汽车已于2010年7月面世。
隶属于欧洲宇航防务集团（EADS）的一个科研小组正致力于利用3D打印技术打印出飞机的整个机翼。截止2011年3月研究者已使用三维打印技术制造出了飞机起落架的支架和其他飞机零件。
2013年5月6日，美国支持3D打印枪械的非营利团体分布式防御（Defense？Distributed）称，世界**支由3D打印的手枪已测试成功。这支手枪是在Stratasys？Dimension？SST？3D打印机上打印的。它由16个部分组成，其中15个部分是3D打印的，*后那个部分是一枚普通的任何五金店里都有的钉子。它的主体部分完全是用塑料制造的，只有撞针是金属。
3D打印的应用范围
3D打印的应用范围之广超乎人们的想象。理论上说，几乎只要存在的东西都可以通过3D打印机复制出来。随着技术的不断成熟，3D打印技术有望在以下几个行业中得到广泛应用：
1）传统制造业：3D打印无论是在成本、速度和精确度上都远胜于传统制造技术。3D打印技术本身非常适合大规模生产。汽车行业在进行安全性测试等工作时，会将一些非关键部件用3D打印的产品替代，在追求效率的同时降低成本。
2）科学研究：美国德雷塞尔大学的研究人员通过对化石进行3D扫描，利用3D打印技术做出了适合研究的3D模型，不但保留了原化石所有的外在特征，同时还做了比例缩减，更适合研究。
3）医疗行业：在外科手术中，3D打印技术可为需要器官移植的患者量身打造所需器官，无需担心排异反应。而打印一个人体心脏瓣膜，只需要价值10美元的高分子材料。
4）文物保护：博物馆里常常会用很多复杂的替代品来保护原始作品不受环境或意外事件的伤害，同时复制品也能将艺术或文物的影响扩大到更多更远的人。
5）建筑设计行业：在建筑行业里，工程师和设计师们已经逐渐开始使用3D打印机打印的建筑模型，这种方法快速、成本低、环保，同时制作精美，完全合乎设计者的要求，同时又能节省大量材料。6）配件、饰品行业：这是*广阔的一个市场。在未来不管是你的个性笔筒，还是有你半身浮雕的手机外壳，抑或是你和爱人拥有的世界上****的戒指，都有可能是通过3D打印机打印出来的。甚至不用等到未来，现在就可以实现。3D打印技术很好地满足了配件饰品消费者个性化多样化的需求。目前国内外已经有一些公司开始为消费者提供个性化3D打印服务。现在，3D打印技术成熟应用的一个典型例子就是3D照相馆了，国内主要城市都已出现了它们的身影，不过投资额较高。
7）食品产业：就是打印食品。研究人员已经开始尝试打印巧克力了。或许在不久的将来，很多看起来一模一样的食品就是用食品3D打印机打印出来的。当然，到那时可能人工制作的食品会贵很多倍。
尽管全球3D打印研发水平较为**的仍为美国、德国、日本等传统工业强国，但北京航空航天大学、清华大学、华中科技大学、西安交通大学4所高校的研发实力不可轻视，有的部分技术已跻身****水平。
3D打印技术面临的问题
现在3D打印技术的精度约为0.1mm，而且3D打印机本身的售价偏高，不过，随着技术的进步和成本的降低，一台普通3d打印机的成本有望比1985年的激光打印机还要低。
生物3D打印机也面临着诸多挑战，其中之一是其打印出的器官如何与身体其他器官尤其是大的组织更好地结合，因为任何打印出来的器官或身体组织都需要同身体的血管相连，而这可能非常难于实现。一旦克服了这个技术障碍，在未来几十年内，生物打印技术将成为一项标准技术。
当然，要实现3D打印技术的大规模使用，还有不少挑战。首先是打印材料，它根据打印商品的不同，需要各种特殊种类的金属、塑料以及陶瓷等，成本比较高。另外，对于一些结构比较复杂的产品，通过3D打印技术制造会比较慢一些。而就打印飞机而言，找到合适的材料也是一大挑战。空客概念飞机的仿真结构现在还没有找到合适的材料，因为机身必须透明、且有很强的硬度，符合这些特质需要合成材料。
产权保护：3D打印技术的意义不仅在于改变资本和工作的分配模式，而且也在于它能改变知识产权的规则。该技术的出现使制造业的成功不再取决于生产规模，而取决于创意。然而，单靠创意也不够，模仿者和创新者都能轻而易举地在市场上快速推出新产品。因此，竞争优势可能将前所未有地变得比以前更短。
一旦物品能用数字文件来描述，它们就会变得很容易复制和传播，当然，盗版也会变得更加猖獗。当一个新玩具的草图或一双鞋的设计方案在网上流传时，其知识产权的拥有者会失去更多，因此，人们在知识产权领域进行的斗争会更加激烈。并且随着开源软件、新的非商业模式的出现，3D打印技术需要比目前更加严谨还是更加宽松的法规还有待验证。
税务问题：过去税务局、海关对交易征税都是基于商品的价值。如果将来货物的制造模式都是通过购买3D打印机和耗材，从网上下载设计文件（大多数将是免费的），自行打印出所需的物品，那么传统的征税模式将难以为继。未来的税基将很可能从增值税、消费税转向个人所得税和营业税。
(完)
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