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3D打印技术及其应用分析 摘 要 随着科学技术的不断发展，3D打印技术走进人们的生活中，改变着人们的生产生活方式，受到社会各界的关注。3D打印是一种快速成型的技术，建立在二维平面的基础上，利用空间叠加的方式，在三维空间制作出立体产品。文章通过对3D打印技术涉及的领域进行分析，探讨3D打印技术发展规划的方向，最后说明3D打印技术存在的问题。 关键词 3D打印技术；发展规划；领域 中图分类号 TP2 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2018）222-0078-02 如今，3D打印技术作为一种发展蒸蒸日上的新事物，涉及信息、材料、仪器等多个技术领域。作为多种科学交叉的技术，在发展过程中一定会受到阻碍，遇到各种不同的问题。比如在制造精准度、速度和材料的种类上都有些问题。以目前的技术还不完全解决，坚信随着日后科技发展的不断进步，这些问题会迎刃而解。 1 3D打印技术的应用领域 1.1 建筑领域的应用 随着世界人口的不断增加，建筑领域要不断引进新型技术来提高工作效率，把3D打印技术应用到在建筑行业中打印出建筑模型，使设计的建筑以模型的方式直观出现在建筑师的面前，这种方法不仅快捷、低成本而且精美度高，得到了设计师的广泛认同。在设计阶段能实现设计师多种创意想法，对不同建筑类型的可行性进行分析。对特殊、复杂的设计及时提出有效的预估，找出缺陷并弥补不足，保障建筑工程最终的安全、可行的实施。现如今大多设计机构的场馆利用3D打印技术提前制作模型来对建筑的实用性进行相关测试。3D打印技术在国外的应用也取得相当大的成就，如荷兰的DUS公司利用3D打印技术打印了一座8平米的小屋，不仅完美的符合设计者的需求，而且也降低了大量成本。 1.2 文物领域的应用 由于文物埋藏的年代久远，挖掘的考古文物受到多种因素的影响，相当的一部分文物都出现了或多或少的损坏。而利用3D打印技术可以对文物进行扫描，采集样本数据进行处理，作出合适的模型，很好的还原文物的外在特征，从而方便研究和观赏。文物都具有较大的价值特点，甚至一些贵为国宝被保护，如司母戊鼎、马踏飞燕以及国外的蒙娜丽莎。本着保护文物的理念，很多博物馆都应用3D打印技术复制文物，替代真实文物来展出，以免文物受到人为或者环境的不必要伤害。此技术还原的模型相似度和精确度都非常高，而且不需要后期处理，单凭肉眼较难发现其中的差别，随着3D打印技术的成熟和进一步推广，在文物发掘和文物保护方面会越来越多的应用。 1.3 工业领域的应用 在工业制造方面，3D打印技术为汽车电子、航天领域等制作出部分重要材料的生产。相对于传统工艺而言，这种技术具有成本低、生产要求不高的特点，适合小规模生产。像国外某宇航局制造的第一台成像望远镜，其望远镜材料由铝和钛制成，仅仅需要3D打印技术制造4个零件即可，在提高制造速度的同时也大大提高了效率。此外在模具的制作上，将传统模具制造和3D打印技术相结合，根据零件的三维设计进行逐层打印，大大降低了制造成本和产品的不良率，其次3D打印技术不再进行设计与求证的过程，缩短制造时间，满足市场的需求。最主要的是提高了复杂模具的冷却效率，这是传统制造模式难以比拟的。 1.4 医学领域的应用 随着3D打印技术的不断应用，在医学领域上发挥着越来越重要的作用，可以制作出符合人体的器官模型。将3D打印技术应用到医学行业利用相关技术制作人体器官模型，进而植入患者体内有效的解决了器官移植的问题。具体应用有3D打印脊椎、3D打印心脏、3D打印胸腔等，比如在我国一名小男孩成功的植入了3D打印脊椎，而且研究人员还设立了微孔洞，不仅有效的结合周围的骨骼组织还能帮助骨骼在合金间很好的生长。此外美国应用3D打印心脏救活2周大的先心病婴儿，对打印的模型提前规划手术步骤和应急措施，极大地降低了婴儿手术次数，使生命垂危的婴儿过上了正常的生活。这种治疗方法也在一定程度打破传统观念的束缚，使得人们逐渐接受这种新型治疗模式。 2 3D打印技术存在的问题 2.1 材料因素的限制 目前3D打印技术虽然能实现某些塑料、金属、树脂等材料的打印，但是大多数高贵材料无法达到要求，这就无法适应工业上生产上的各种材料的需求。另外特定的3D打印机要设定一种或几种专属材料，材料种类特定性少，在多种材料种类的产品上就显得力不足心了，也就降低了3D打印机的通用性。因此材料的扩展问题，在一定程度上是决定3D打印技术能力的关键因素。 2.2 安全因素的限制 我们享受3D打印技术带来的便利，如加强国防建设、提高工业发展、甚至挽救生命。随着技术的普及不仅使社会生产更加效率化，一方面更多的家庭也逐渐使用这一技术，方便快捷的生产想要的家用产品。另一方面由于个人化的隐私性过重，监管力度就显得薄弱，3D打印技术的优点也被某些不法分子用来制作一些危害性极大的产品。据报道国外的不法分子利