本篇文章給大家談?wù)劷ㄖ?d打印技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，以及3d建筑打印行業(yè)分析對(duì)應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)，希望對(duì)各位有所幫助，不要忘了收藏本站喔，本文目錄一覽：，1、，3d打印發(fā)展現(xiàn)狀，2、，3D打印技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域，3、，3D打印的發(fā)展現(xiàn)狀是怎么樣的，4、，3D打印技術(shù)可以進(jìn)入哪些行業(yè)，它們的發(fā)展前景怎么樣呢？
本篇文章給大家談?wù)劷ㄖ?d打印技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，以及3d建筑打印行業(yè)分析對(duì)應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)，希望對(duì)各位有所幫助，不要忘了收藏本站喔。
本文目錄一覽：
- 1、3d打印發(fā)展現(xiàn)狀
- 2、3D打印技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域
- 3、3D打印的發(fā)展現(xiàn)狀是怎么樣的
- 4、3D打印技術(shù)可以進(jìn)入哪些行業(yè)，它們的發(fā)展前景怎么樣呢？
- 5、3d打印技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展前景
- 6、淺談3d打印技術(shù)論文
3d打印發(fā)展現(xiàn)狀
2020年我國3D打印市場規(guī)模超200億元 全球排名第三
2017-2020年，我國3D打印產(chǎn)業(yè)規(guī)模逐年增加，增加速度要略快于全球整體增速，以致于我國3D產(chǎn)業(yè)占全球的比重在不斷增加。根據(jù)2020年3月賽迪顧問發(fā)布的《2019年全球及中國3D打印行業(yè)數(shù)據(jù)》，2019年，中國3D打印產(chǎn)業(yè)規(guī)模為157.5億元，同比增加31.1%。經(jīng)初步統(tǒng)計(jì)，2020年中國3D打印規(guī)模突破200億元，約為208億元。
美國3D打印的產(chǎn)業(yè)規(guī)模占全球比重40.4%，德國僅次于美國，中國位居第三。作為3D打印起步較晚的中國，近幾年，抓緊自主創(chuàng)新和研發(fā)，雖然和國外的技術(shù)還有一定差距，但也一步步朝著精細(xì)化和專業(yè)發(fā)展。當(dāng)然，國內(nèi)巨大的市場潛能，也吸引了不少國外3D打印行業(yè)巨頭的目光和投資，進(jìn)一步推動(dòng)了中國3D打印產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
3D打印設(shè)備占比近45%
根據(jù)賽迪顧問(CCID)最新發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，2020年，中國3D打印設(shè)備產(chǎn)業(yè)規(guī)模92.54億元，占比最高，達(dá)到44.58%;3D打印服務(wù)產(chǎn)業(yè)規(guī)模64.46億元，占比31.05%;3D打印材料產(chǎn)業(yè)規(guī)模50.59億元，占比24.37%。
多數(shù)3D打印機(jī)價(jià)格在2500美元以上
3D打印機(jī)隨用途的不用價(jià)位也不同，一般商用打印機(jī)價(jià)位較高，價(jià)位為幾萬到幾十萬不等;國內(nèi)購物網(wǎng)站上已經(jīng)可以購買到廉價(jià)的3D打印機(jī)價(jià)格在3000至5000元不等，并配有快速入門指南、相應(yīng)軟件下載、機(jī)器矯正等介紹。隨著3D打印技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛，各種耗材、打印機(jī)的價(jià)格必將呈現(xiàn)下降趨勢，未來3D打印機(jī)完全有可能像傳統(tǒng)打印機(jī)一樣，成為每家每戶都買得起、用得上的設(shè)備。
3DScienceValley對(duì)企業(yè)的調(diào)查顯示，中國市場對(duì)于高端的工業(yè)級(jí)3D打印設(shè)備采購占據(jù)主流地位，有超過44%的企業(yè)采用的10萬美金/臺(tái)以上的工業(yè)級(jí)3D打印機(jī)。
汽車、工業(yè)機(jī)械與航空航天是主要應(yīng)用領(lǐng)域
3D打印應(yīng)用的領(lǐng)域廣泛，3D打印在下游應(yīng)用行業(yè)和具體用途領(lǐng)域的分布反映了這一技術(shù)具有的優(yōu)勢和特點(diǎn)，同時(shí)也反映了這一技術(shù)的局限和在發(fā)展過程中尚需完善的地方。
根據(jù)中國增材制造產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟統(tǒng)計(jì)，在應(yīng)用領(lǐng)域方面，由于工業(yè)機(jī)械、汽車制造、航天航空等領(lǐng)域?qū)τ跇?gòu)件質(zhì)量要求、定制化要求較高，因此，我國3D打印應(yīng)用領(lǐng)域主要集中于工業(yè)機(jī)械、汽車制造、航天航空等領(lǐng)域，三者合計(jì)占比超過50%，其中工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用占比20%，航空航天應(yīng)用占比18.90%，汽車領(lǐng)域應(yīng)用占比16.00%。
注：相關(guān)官方機(jī)構(gòu)未公布2020年數(shù)據(jù)，上述數(shù)據(jù)為中國增材制造產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟2018年統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，僅供參考
—— 以上數(shù)據(jù)參考前瞻產(chǎn)業(yè)研究院《中國3D打印行業(yè)深度調(diào)研與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報(bào)告》
3D打印技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域
3D打印使復(fù)雜的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)成為可能建筑3d打印技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，同時(shí)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一體化趨勢逐漸顯現(xiàn)。由于目前生產(chǎn)工藝的限制，一般產(chǎn)品大多由若干部件組裝起來共同構(gòu)成產(chǎn)品的主體結(jié)構(gòu)。這種組裝結(jié)構(gòu)增加了產(chǎn)品的質(zhì)量、體積、復(fù)雜度和故障幾率，同時(shí)在生產(chǎn)和裝配過程中浪費(fèi)了大量的材料及能源。
3D打印技術(shù)的“加式”方法使產(chǎn)品結(jié)構(gòu)一體化，變得更加簡單，甚至某些特殊鉸接結(jié)構(gòu)可借助輔助性材料一次成型而無需組裝，不僅提高了生產(chǎn)效率，也提高了產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和可靠性 。
（1）3d打印技術(shù)在汽車制造工作的具體應(yīng)用
a.各類零件的制造建筑3d打印技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀： 3D打印技術(shù)所生產(chǎn)的零件則較為精細(xì)，力學(xué)性能也較為可靠。并且在處理一些突發(fā)狀況時(shí)，3D打印技術(shù)有著絕對(duì)的優(yōu)勢，例如在汽車制造時(shí)，某一些零件出現(xiàn)意外問題，此時(shí)就可以使用3D打印技術(shù)來進(jìn)行緊急的修復(fù)，3D打印技術(shù)相較于傳統(tǒng)的制造技術(shù)，其生產(chǎn)周期非常短，并且可以使用加急打印，可以在短時(shí)間內(nèi)解決意外產(chǎn)生的問題。這可以減少企業(yè)為了應(yīng)對(duì)突發(fā)情況所準(zhǔn)備的庫存零件，可以在一定程度上增加企業(yè)的資金流通程度，促進(jìn)企業(yè)的發(fā)展。
b.復(fù)雜模具的更高效、便捷的制造 ：3D打印技術(shù)可以將模具一體成型，不再需要拼接等方式來制造模具，3D打印技術(shù)中選取激光燒結(jié)技術(shù)可以直接制作模具，這對(duì)于汽車制造企業(yè)控制模具投入成本有著極其重大的意義。同時(shí)3D打印技術(shù)所制造的復(fù)雜模具精確度很高，力學(xué)性質(zhì)非常的穩(wěn)定，這對(duì)于模具的實(shí)用性有很大的提升。
c.實(shí)現(xiàn)輕量化零件的更有效制造 ：3D打印技術(shù)可以在確保了零件力學(xué)性能的情況下，有效地制作出輕量化零件。例如Fortus900mc生產(chǎn)型的3D打印機(jī)就可以生產(chǎn)出比同等質(zhì)量黏土還要輕的且可以保證力學(xué)性能的零件。這為汽車行業(yè)響應(yīng)可持續(xù)化發(fā)展提供了技術(shù)保障。
（2） 3D打印技術(shù)在汽車維修中的應(yīng)用
a.3D打印技術(shù)在零部件維修工作中的應(yīng)用 ：目前在汽車維修行業(yè)中已經(jīng)有許多零部件采用3D打印技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)，例如后視鏡，門把手，汽缸，各類齒輪等部件。
b.3D打印技術(shù)在維修工具中的應(yīng)用 ：3D打印技術(shù)可以在電腦上針對(duì)于不同零件的尺寸與規(guī)格，對(duì)相應(yīng)的維修工具進(jìn)行精確的建模，使得其具有標(biāo)準(zhǔn)的尺寸與規(guī)格，可以完全匹配所需要進(jìn)行維修的零件。這對(duì)于汽車維修行業(yè)來說，具有非常重大的意義。
汽車制造行業(yè)與維修行業(yè)在不斷的發(fā)展中遇到了許多實(shí)際的問題，而3D打印技術(shù)作為一項(xiàng)新興的技術(shù)，可以有效地解決汽車制造行業(yè)與維修行業(yè)所遇到的各類問題。3D打印技術(shù)目前已經(jīng)在汽車零部件的制造與復(fù)雜模型的制造和維修零部件與維修工具的制造中有了許多的應(yīng)用。3D打印技術(shù)的應(yīng)用對(duì)于汽車制造業(yè)與維修行業(yè)的發(fā)展有了極大的促進(jìn)作用，并給整個(gè)汽車行業(yè)的發(fā)展帶來巨大的影響。
（1）打印渦輪葉片的鑄造型芯
（2）打印發(fā)動(dòng)機(jī)支架?
（3）打印燃料噴嘴
（4）其他3D應(yīng)用的重大消息
波音公司已經(jīng)利用3D打印技術(shù)制造出300種左右的飛機(jī)零部件，同時(shí)波音公司正在與霍尼韋爾公司研究利用3D打印技術(shù)打印飛機(jī)機(jī)翼等更大型的產(chǎn)品。在國內(nèi)，西北工業(yè)大學(xué)黃衛(wèi)東教授團(tuán)隊(duì)利用3D打印技術(shù)，制造出長達(dá)5m的鈦合金機(jī)翼前緣，并且通過了中國商用飛機(jī)公司的5項(xiàng)測試，其性能略高于此前業(yè)界常用的鍛造件建筑3d打印技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀；北京航空航天大學(xué)王華明教授團(tuán)隊(duì)，針對(duì)大型飛機(jī)、航空發(fā)動(dòng)機(jī)等國家重大戰(zhàn)略項(xiàng)目，經(jīng)過多年研究，在國際上首次全面突破了鈦合金、超高強(qiáng)度鋼等難加工大型復(fù)雜整體關(guān)鍵構(gòu)件激光成形工藝、成套裝備和應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)，并已在飛機(jī)大型構(gòu)件生產(chǎn)中研發(fā)出五代、10余型裝備系統(tǒng)，已經(jīng)接受近10年的工程實(shí)際應(yīng)用考驗(yàn)，使建筑3d打印技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀我國成為迄今唯一掌握大型整體鈦合金關(guān)鍵構(gòu)件激光成形技術(shù)并成功實(shí)現(xiàn)裝機(jī)工程應(yīng)用的國家。
3D打印技術(shù)在打印牙齒、骨骼修復(fù)等方面的技術(shù)已經(jīng)比較成熟。同時(shí)，3D打印技術(shù)在打印細(xì)胞、軟組織、器官等方面也有所發(fā)展。
（1）在骨骼修復(fù)方面的應(yīng)用
在骨骼修復(fù)方面，3D打印技術(shù)的應(yīng)用主要在三方面。
一是利用具有良好的生物力學(xué)性能和生物相容性的鈦及其鈦合金材料以及聚醚醚酮（PEEK）等3D打印植入物，在骨缺損、骨腫瘤修復(fù)等具有較廣泛的研究和應(yīng)用建筑3d打印技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀；
二是用作骨科手術(shù)輔助材料的打??；
三是以可降解生物醫(yī)用材料為基體，通過3D打印來構(gòu)建骨組織工程支架，用于性化骨損傷修復(fù)，不同于材料植入物，可生物降解材料可降低排異反應(yīng)。
（2）在口腔領(lǐng)域的應(yīng)用
在口腔方面應(yīng)用的材料主要有合金，生物陶瓷及光敏樹脂等。合金材料主要用選擇性激光熔化成型技術(shù)來3D打印制作活動(dòng)假牙支架、牙釘、烤瓷牙金屬內(nèi)冠、牙橋內(nèi)冠、舌側(cè)正畸托槽等，用于牙齒的修復(fù)。
（3）在矯形外科方面的應(yīng)用
通過逆向工程來構(gòu)建缺損部位的結(jié)構(gòu)，再應(yīng)用3D打印將該缺損部位打印出來，形成個(gè)性化植入物，可以很好地將植入物與個(gè)體頜面部的結(jié)構(gòu)精準(zhǔn)吻合，從而使缺損組織的形態(tài)和功能得以恢復(fù)及美化。國內(nèi)首例3D打印鈦合金已經(jīng)成功應(yīng)用于頜面部整形。
（4）用于醫(yī)學(xué)模型設(shè)計(jì)
利用3D打印技術(shù)制作病理器官模型，近年來，3D打印的醫(yī)學(xué)器官模型已經(jīng)廣泛應(yīng)用于臨床實(shí)踐和教學(xué)中，為臨床的發(fā)展注入了新鮮的血液。
利用3D打印的醫(yī)學(xué)模型能將病理器官及相關(guān)組織內(nèi)部結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)形象地顯示出來，使身體內(nèi)部的結(jié)構(gòu)變得更為直觀明了，用于輔助術(shù)前計(jì)劃和手術(shù)治療分析及臨床教學(xué)等。
雖然3D打印技術(shù)在醫(yī)用領(lǐng)域中的個(gè)性化、精準(zhǔn)化治療方面表現(xiàn)出了極大的優(yōu)勢，并且已經(jīng)在臨床應(yīng)用中取得了很大的進(jìn)展，且在這方面的應(yīng)用與研究受到了越來越多的關(guān)注。但由于受到3D打印設(shè)備和材料的限制，目前該技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域還沒有達(dá)到規(guī)?；膽?yīng)用。而隨著研究者對(duì)3D打印設(shè)備，工藝研究的不斷更新，打印材料的不斷改進(jìn)，3D打印技術(shù)在生物醫(yī)用領(lǐng)域的應(yīng)用將會(huì)越來越廣。
（1）國外發(fā)展現(xiàn)狀
國外的3D打印技術(shù)到現(xiàn)在已發(fā)展30多年，“輪廓工藝”打印技術(shù)、“D-Shape”工藝、3D混凝土打印技術(shù)現(xiàn)在都較為成熟。3D打印在建筑領(lǐng)域也日漸成熟，由荷蘭建筑師簡加普·魯基森納思設(shè)計(jì)的“莫比烏斯環(huán)屋”就是運(yùn)用打印而建成的，以及迪拜推出了宏大的3D打印戰(zhàn)略計(jì)劃，計(jì)劃2025年前25%新建筑都均3D打印技術(shù)建造。
（2）國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀
國內(nèi)起步晚，但在政府的支持下，也已經(jīng)建立了多個(gè)科研中心，推動(dòng)著我國3D打印技術(shù)發(fā)展。以同濟(jì)大學(xué)、清華大學(xué)及華中科技大學(xué)等科研高校所組成的研究隊(duì)也在進(jìn)行著深入的探索。目前主流的研究隊(duì)進(jìn)行進(jìn)深入探索。在環(huán)境政策上國家對(duì)其也給予了大力支持，《中國制造2025》《“十三五”材料領(lǐng)域科技創(chuàng)新專項(xiàng)規(guī)劃》和《增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃(2017-2020年)》等政策先后出臺(tái)，為我國3D打印材料的發(fā)展提供了保障。
（3）3D打印建筑案例
a.莫比烏斯環(huán)屋
莫比烏斯環(huán)屋是以“莫比烏斯環(huán)”為原型，利用3D打印技術(shù)建造而成的，是世界上第一座由3D打印技術(shù)建造而成的房屋。耗時(shí)一年半，于2014年年底竣工，建筑面積高達(dá)10?500ft2。其建造原理是將建筑分成一個(gè)個(gè)6m×9m的塊材，利用超大型3D打印機(jī)進(jìn)行打印，最后進(jìn)行拼合。
b.蘇州別墅
一棟于2018年建成的位居蘇州的別墅也是采用的3D打印建造技術(shù)。歷時(shí)三天，僅由三名建造工人就完成了一棟130m2的別墅的全部建造過程。建筑材料選用鋼筋、水泥和建筑垃圾混合而制，置于3D打印機(jī)中，再噴繪而出，層層疊加，完成建筑墻體部分建造（見下圖）。建筑內(nèi)部的家具也多采用3D打印技術(shù)打印而成（見下圖）。
在軍事領(lǐng)域，3D打印技術(shù)給裝備保障帶來的變化無疑也是革命性的。 在未來信息化戰(zhàn)場上，無論武器裝備處于任何位置，一旦需要更換損毀的零部件，技術(shù)保障人員可隨時(shí)利用攜帶的3D打印機(jī)，直接把所需的部件一個(gè)一個(gè)地打印出來，裝配起來就可以讓武器裝備重新投入戰(zhàn)場 ，例如：3D打印導(dǎo)彈系統(tǒng)。
這項(xiàng)技術(shù)如果在戰(zhàn)場上得到廣泛應(yīng)用,可以用于 應(yīng)急維修,保證武器裝備能夠得到及時(shí)的維修,以最快速度回到戰(zhàn)場上,保證部隊(duì)的作戰(zhàn)能力 。據(jù)外媒報(bào)道，美國陸軍已經(jīng)加入擴(kuò)展3D打印行動(dòng)，為“增強(qiáng)小型前線作戰(zhàn)基地的可持續(xù)作戰(zhàn)能力”，2012年，他們先后向阿富汗戰(zhàn)區(qū)部署了兩個(gè)移動(dòng)遠(yuǎn)征實(shí)驗(yàn)室，實(shí)驗(yàn)室由一個(gè)6m的集裝箱制成，配備有實(shí)驗(yàn)室設(shè)備、成型機(jī)、3D打印機(jī)和其他制造工具，可以將塑料、鋼鐵和鋁等材料打印為戰(zhàn)場急需零部件。
3D打印在食品領(lǐng)域也有成功的應(yīng)用，做成的鮮肉特別有彈性，而且烹飪后肉質(zhì)松散有嚼頭，絲毫不遜于真正的肉。美國泰爾基金會(huì)近日已投資成立了“ 鮮肉3D打印 技術(shù)公司”，希望能夠?yàn)榇蟊娞峁┌踩判牡呢i肉產(chǎn)品；德國科技公司Biozoon最近推出了一種叫 “Smoothfood”的3D打印食品 ，為進(jìn)食困難的老年人帶來福音，這種食品的制作方法是：將食品原料液化并凝結(jié)成膠狀物，然后通過3D打印技術(shù)制造出各種各樣的食物。這種食物很容易咀嚼和吞咽，很可能成為老人護(hù)理行業(yè)的革新者；國內(nèi)福建省藍(lán)天農(nóng)場食品有限公司利用 3D打印技術(shù)做出色彩繽紛的個(gè)性化餅干 ，受到兒童和年輕女孩的喜愛，市場銷路非常好。
3D打印技術(shù)在考古文物領(lǐng)域主要用于 修復(fù)已經(jīng)破損的古文物 。在應(yīng)用3D打印技術(shù)進(jìn)行文物修復(fù)時(shí)，需要使用3D掃描儀掃描破損文物，完成數(shù)據(jù)采集，并處理數(shù)據(jù)，建立相應(yīng)的模型之后進(jìn)行打印美國哈佛大學(xué)閃族博物館的兩位研究人員通過3D打印修復(fù)了一個(gè)3000年前被打碎的 瓷器獅子 ，杭州銘展科技有限公司采用3D打印技術(shù)修復(fù)的 天龍山石窟的石像 古文物的修復(fù)展示了3D打印技術(shù)在保存物質(zhì)文化方面的作用。
3D打印技術(shù)在時(shí)尚界主要用于制作 個(gè)性化的衣服鞋子等時(shí)尚品 。目前，3D打印技術(shù)主要是應(yīng)用尼龍蠟ABS聚碳酸酯金屬和陶瓷等粉末材料，采用選擇性激光燒結(jié)成型的技術(shù)制作衣服和鞋子，如3D時(shí)尚涼鞋及背包3D打印技術(shù)在時(shí)尚界引起轟動(dòng)。
3D打印技術(shù)在日常生活用品中主要用于 制作個(gè)性飾品 ，如個(gè)性筆筒手機(jī)外殼戒指以及各種飾品都可以通過3D打印技術(shù)打印出來.
最近，迪士尼的一組研究人員利用3D打印技術(shù)在與有機(jī)玻璃同樣效果的高透光塑料上，以低廉造價(jià)打印出了 L C D屏幕與多種傳感器 ，實(shí)現(xiàn)了I T應(yīng)用中的新突破。利用3D打印光導(dǎo)管可以制造出高科技的 國際象棋 ，這些國際象棋的棋子可以偵測并顯示當(dāng)前位置。3D打印技術(shù)必將為智慧生活和智慧城市創(chuàng)造出更多的IT應(yīng)用。
3D打印技術(shù)在制造業(yè)主要用于控制大規(guī)模生產(chǎn)質(zhì)量，降低傳統(tǒng)制造業(yè)的制作成本，提高速度和精確度。 從3D打印技術(shù)造出世界首艘3D打印皮劃艇 ，并且成功下水開，到世界上首輛3D打印汽車Urbee在加拿大亮相，3D打印技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)制造業(yè)產(chǎn)生了一種顛覆性的變革。?3D打印技術(shù)通過軟件將材料一層層堆積制作出產(chǎn)品，無需對(duì)材料切割、鍛打組裝等工序，節(jié)約人力資源，提高了產(chǎn)品的生產(chǎn)效率。
康奈爾大學(xué)創(chuàng)意機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室HodLipson提出使用 3D打印技術(shù)打印機(jī)器人的零部件 ，比如電池電線，甚至微處理器等，打印機(jī)不僅可以打印出形狀隨意的機(jī)器人，也可以一次性打印而成機(jī)器人所有的機(jī)械裝置和內(nèi)部部件，并在打印出來時(shí)就完全裝配好，無需組裝過程（如圖所示）打印機(jī)還可以打印出如圖所示的僅3克重的輕便型的機(jī)器人，該機(jī)器人制動(dòng)翅膀在空中自由飛行可以持續(xù)90秒，除了發(fā)動(dòng)機(jī)和電池，其他部分都是打印出來的。
在"大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新"的大環(huán)境下,開展中學(xué)生的創(chuàng)客教育能夠激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維, 三維建模技術(shù)、3D打印技術(shù)能夠把中學(xué)生的設(shè)想變?yōu)閷?shí)際模型,從而驗(yàn)證設(shè)想的可行性 。
另外， 結(jié)合3D打印技術(shù)的醫(yī)學(xué)高等教育模式 是對(duì)傳統(tǒng)模式的創(chuàng)新和發(fā)展,提升了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和效果,未來隨著技術(shù)的發(fā)展和教學(xué)方法的改進(jìn),由3D打印技術(shù)創(chuàng)建的教學(xué)環(huán)境將更逼真及個(gè)體化,學(xué)生將更易理解和掌握相關(guān)知識(shí)。但仍存在許多挑戰(zhàn)和問題,還需建立全面的倫理體系以保證其合規(guī)性。
3D打印的發(fā)展現(xiàn)狀是怎么樣的
總體來說建筑3d打印技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，3D打印具有相當(dāng)可觀建筑3d打印技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀的想象空間建筑3d打印技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，可應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛，像傳統(tǒng)的制造業(yè)，以及汽車、消費(fèi)電子、醫(yī)療器械、建筑工程等。這些領(lǐng)域都可以通過與3D打印結(jié)合，從而獲得更好發(fā)展。
在3D打印技術(shù)不斷成熟下，其產(chǎn)業(yè)潛力有望快速釋放，市場規(guī)模擴(kuò)張可期。據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院《中國3D打印產(chǎn)業(yè)市場需求與投資潛力分析報(bào)告》統(tǒng)計(jì)，2016年，全球3D打印市場規(guī)模達(dá)到159億美元，預(yù)計(jì)到2020年，全球3D打印市場規(guī)模將達(dá)354億美元。
但值得一提的是，無論是在建筑3d打印技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀我國，還是全球范圍，3D打印都還是處于初期探索階段，主要原因是卡在材料、市場定位、批量打印三大難關(guān)上。在三大難關(guān)未攻克前，3D打印產(chǎn)業(yè)很可能是延續(xù)緩慢增長態(tài)勢。
另外，3D打印還面臨著商業(yè)模式單一、專業(yè)人才短缺等煩惱。所以，3D打印要想實(shí)現(xiàn)真正的爆發(fā)式增長，仍需克服重重難關(guān)。長期來看，3D打印潛力巨大，前景一片大好，甚至有望在全球掀起新一輪技術(shù)革新浪潮。
3D打印技術(shù)可以進(jìn)入哪些行業(yè)，它們的發(fā)展前景怎么樣呢？
3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展至今，已經(jīng)逐漸成長為可以滿足工業(yè)生產(chǎn)、實(shí)現(xiàn)制造業(yè)轉(zhuǎn)型的重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)。3D打印技術(shù)衍生的設(shè)計(jì)、軟件、材料、數(shù)字制造等新的產(chǎn)業(yè)鏈，正在逐步優(yōu)化傳統(tǒng)制造，構(gòu)建全新的制造生態(tài)，那么3D打印技術(shù)在哪些行業(yè)發(fā)展?jié)摿Υ竽兀?/p>
生物3D打印
生物3D打印指以生物醫(yī)用材料及細(xì)胞為新型離散材料，通過技術(shù)設(shè)計(jì)，快速生產(chǎn)出醫(yī)療相關(guān)產(chǎn)品。當(dāng)前，生物3D打印可以劃分為4個(gè)層次：醫(yī)療輔助模型，做人工假體，做組織工程的支架，做活細(xì)胞打印和人工器官。預(yù)計(jì)到2024年，3D打印醫(yī)療市場規(guī)模將達(dá)到96.39億元。
如果把微孔假體作為載體，還可以把3D打印技術(shù)變成4D打印技術(shù)，即增加一些藥物局部作用、豐富功能，這將成為生物3D打印技術(shù)未來發(fā)展趨勢之一。
鑄鍛行業(yè)
對(duì)于鑄鍛行業(yè)而言，制造流程需要鑄鍛、焊銑分開，需要很多的工序和裝備，而且時(shí)間長污染大。華中科技大學(xué)教授張海歐介紹，通過3D鑄鍛銑合一制造技術(shù)，可以獲得比傳統(tǒng)鍛造更優(yōu)越的鍛造性能。
金屬3D打印領(lǐng)域
在金屬3D打印領(lǐng)域，目前主要有鋪粉和送粉兩種模式。鋪粉激光選區(qū)熔化是由一個(gè)模型，經(jīng)過切片軟件輸送到機(jī)器里，進(jìn)行選區(qū)或者選擇性熔化，然后一層一層堆積起來，可以做成內(nèi)部結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜的零件，如果將增材和原位減材技術(shù)結(jié)合起來，將是非常好的發(fā)展趨勢，實(shí)現(xiàn)制造手段的提質(zhì)增效。
以上就是悟空打印坊為大家介紹的有關(guān)3D打印技術(shù)在哪些行業(yè)發(fā)展?jié)摿Υ蟮姆治觯Ｍ梢越o大家提供參考。
悟空打印坊是深圳3D打印公司，提供多種材料的3D打印模具手板，3D打印動(dòng)漫手辦，3D打印建筑模型，3D打印人像等打印服務(wù)。
3d打印技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展前景
3D打印也稱為增材制造技術(shù)，是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)，通常是采用數(shù)字技術(shù)材料打印機(jī)來實(shí)現(xiàn)。
產(chǎn)業(yè)規(guī)模逐年加速增長
近年來，我國3D打印市場應(yīng)用程度不斷深化，在航空航天汽車、船舶、核工業(yè)、模具等領(lǐng)域均得到了越來越廣泛的應(yīng)用。2017-2019年，我國3D打印產(chǎn)業(yè)規(guī)模逐年增加，增加速度要略快于全球整體增速，以致于我國3D產(chǎn)業(yè)占全球的比重在不斷增加。根據(jù)2020年3月賽迪顧問(CCID)發(fā)布的《2019年全球及中國3D打印行業(yè)數(shù)據(jù)》，2019年，中國3D打印產(chǎn)業(yè)規(guī)模為打印產(chǎn)業(yè)打印產(chǎn)業(yè)157.5億元，較2018年增加31.1%。
2020年全球爆發(fā)新冠疫情，各國醫(yī)療防護(hù)設(shè)備緊缺，此時(shí)3D打印扮演了救場的角色。國內(nèi)最大的B2C跨境電商平臺(tái)全球速賣通上的數(shù)據(jù)顯示，疫情期間我國3D打印機(jī)銷售火爆，疫情以來該平臺(tái)上3D打印機(jī)的銷售額和2019年比已經(jīng)翻番。預(yù)計(jì)2020年我國3D打印產(chǎn)業(yè)規(guī)模將達(dá)到208億元。
3D打印設(shè)備規(guī)模占比最大
3D打印產(chǎn)業(yè)主要由3D打印設(shè)備、3D打印材料和3D打印服務(wù)三大細(xì)分行業(yè)構(gòu)成，2019年，中國3D打印設(shè)備產(chǎn)業(yè)規(guī)模70.86億元，占比最高，達(dá)到45%;3D打印服務(wù)產(chǎn)業(yè)規(guī)模為45.67億元，占比29%;3D打印材料產(chǎn)業(yè)規(guī)模40.94億元，占比26%。
中國3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景
— —行業(yè)市場規(guī)模持續(xù)增長
近年來，我國高度重視3D打印市場的發(fā)展，國家也不斷出臺(tái)政策進(jìn)行產(chǎn)業(yè)扶持，2020年2月，國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)、工信部、科技部、教育部等六部門日前印發(fā)《增材制造標(biāo)準(zhǔn)領(lǐng)航行動(dòng)計(jì)劃(2020-2022年)》，提出到2022年，立足國情、對(duì)接國際的增材制造新型標(biāo)準(zhǔn)體系基本建立。此外，推動(dòng)2-3項(xiàng)我國優(yōu)勢增材制造技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)制定為國際標(biāo)準(zhǔn)，增材制造國際標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)化率達(dá)到90%，增材制造標(biāo)準(zhǔn)國際競爭力不斷提升?！缎袆?dòng)計(jì)劃》對(duì)我國3D打印產(chǎn)業(yè)進(jìn)行指導(dǎo)，預(yù)計(jì)3D打印產(chǎn)業(yè)年均增速在25%以上，2020年增材制造產(chǎn)業(yè)銷售收入超過200億元。結(jié)合國家層面政策指導(dǎo)以及國內(nèi)近6年3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展態(tài)勢，前瞻預(yù)測2025年，我國3D打印市場規(guī)模將超過630億元。
——以上數(shù)據(jù)來源于前瞻產(chǎn)業(yè)研究院《中國3D打印產(chǎn)業(yè)市場需求與投資前景分析報(bào)告》。
淺談3d打印技術(shù)論文
3D打印又稱為增材制造建筑3d打印技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，近年來得到建筑3d打印技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀了快速發(fā)展建筑3d打印技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，應(yīng)用領(lǐng)域不斷增加。我整理了淺談3d打印技術(shù)論文，歡迎閱讀!
淺談3d打印技術(shù)論文篇一
3D打印技術(shù)
摘 要建筑3d打印技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀：3D打印又稱為增材制造，近年來得到了快速發(fā)展，應(yīng)用領(lǐng)域不斷增加。本文對(duì)3D打印建筑3d打印技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀的原理及應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，對(duì)3D打印在教學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用模式進(jìn)行了探討。
關(guān)鍵詞：3D打印;應(yīng)用現(xiàn)狀;教學(xué)領(lǐng)域
1 引言
3D打印，又稱為增材制造，是快速成型技術(shù)的一種，被譽(yù)為 “第三次工業(yè)革命的重要標(biāo)志”，以其 “制造靈活”和“節(jié)約原材料”的特點(diǎn)在制造業(yè)掀起了一股浪潮。近年來，隨著3D打印技術(shù)的逐步成熟、精確，打印材料種類的增加，打印價(jià)格的降低，3D打印得到了快速發(fā)展，應(yīng)用領(lǐng)域不斷增加，不僅在機(jī)械制造、國防軍工、建筑等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，也逐漸進(jìn)入了公眾視野，走進(jìn)學(xué)校、家庭、醫(yī)院等大眾熟悉的場所，在教育、生物醫(yī)療、玩具等行業(yè)也得到了廣泛關(guān)注及應(yīng)用，作為教育工作者，本文將在介紹3D打印的原理、優(yōu)勢、應(yīng)用現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)探討3D打印在教育領(lǐng)域的角色及應(yīng)用模式。
2 3D打印概述
2.1 3D打印原理
3D打印(3D printing，又稱三維打印)，是利用設(shè)計(jì)好的3D模型，通過3D打印機(jī)逐層增加塑料、粉末狀金屬等材料來制造三維產(chǎn)品的技術(shù)[1]。一般來說，通過3D打印獲得物品需要經(jīng)歷建模、分割、打印、后期處理等四個(gè)環(huán)節(jié)[2]，其中3D虛擬模型，可以是利用掃描設(shè)備獲取物品的三維數(shù)據(jù)，并以數(shù)字化方式生成三維模型，或者是利用AutoCAD等工程或設(shè)計(jì)軟件創(chuàng)建的3D模型，有些應(yīng)用程序甚至可以使用普通的數(shù)碼照片來制作3D模型，比如123D Catch[3]。
2.2 3D打印的優(yōu)勢
與傳統(tǒng)制造技術(shù)相比，3D打印不需事先制模，也不必鑄造原型，大大縮短了產(chǎn)品的設(shè)計(jì)周期，減少了產(chǎn)品從研發(fā)到應(yīng)用的時(shí)間，降低了企業(yè)因開模不當(dāng)可能導(dǎo)致的高成本風(fēng)險(xiǎn)，使得特殊和復(fù)雜結(jié)構(gòu)的模型的制作也變得相對(duì)簡單，產(chǎn)品也更能凸顯個(gè)性化。另外，3D打印是增材制造，使用金屬粉或其他材料，使部件從無到有制造出來，大大減少了原材料和能源的消耗，生產(chǎn)上實(shí)行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化。
2.3 3D打印的應(yīng)用現(xiàn)狀
近年來，3D打印得到了快速發(fā)展，幾乎應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。在模具加工和機(jī)械制造領(lǐng)域，使用3D打印相對(duì)快速地進(jìn)行模具的設(shè)計(jì)與定制，打印復(fù)雜形狀的各種零件，打印具有足夠強(qiáng)度的個(gè)性化幾何造型的物件。在航空航天、國防軍工領(lǐng)域，3D打印應(yīng)用于外形驗(yàn)證、關(guān)鍵零部件的原型制造、直接產(chǎn)品制造等方面。如空客公司從打印飛機(jī)小部件開始，逐步發(fā)展，計(jì)劃在2050年左右打印出整架飛機(jī)。生物醫(yī)療領(lǐng)域，醫(yī)學(xué)工作者利用3D打印技術(shù)打印出患者的心臟模型，缺損下頜骨模型，患者外傷性腦內(nèi)血腫顱腦模型等，用于輔助診斷并制定術(shù)前手術(shù)方案，降低了手術(shù)難度，減少了手術(shù)時(shí)間，為患者帶來了精準(zhǔn)化的治療。人工椎體和人體氣管軟骨的打印讓人體器官的3D打印成為可能。3D打印的處方藥產(chǎn)品SPRITAM(左乙拉西坦)片劑可用于各種癲癇疾病的治療。建筑工程領(lǐng)域，3D打印建筑不需使用模板，打印的建筑物重量輕，強(qiáng)度大，時(shí)間短，產(chǎn)生的建筑垃圾及建筑粉塵少，且可以循環(huán)使用，綠色環(huán)保。3D打印在首飾、食品、玩具和日常用品的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)中也有廣泛應(yīng)用，可以很好地彰顯用戶的個(gè)性化特點(diǎn)和需求。3D打印在太陽能電池板和特殊材料的制造方面的應(yīng)用也有突破。
3 3D打印在教學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用
3D打印在教學(xué)方面的探索性活動(dòng)也已經(jīng)展開，并應(yīng)用在數(shù)學(xué)、航空、電子、設(shè)計(jì)、機(jī)電工程、生物醫(yī)學(xué)、天文等大部分學(xué)科中，取得了良好的教學(xué)效果?；?D打印的快速生成能力，使得數(shù)字化模型能快速轉(zhuǎn)化為立體實(shí)物，借助立體實(shí)物的生成過程及使用可以提高教學(xué)效果，增強(qiáng)學(xué)生合作、設(shè)計(jì)、創(chuàng)新等能力。
3.1打印三維教具學(xué)具輔助教學(xué)
在課程教學(xué)中，借助于多媒體教學(xué)手段，一些抽象的圖像可以相對(duì)直觀的顯示出來，但針對(duì)的是群體，形成的是暫時(shí)的視覺感受，印象并不是很深刻，也不易理解。借助3D打印，可以把數(shù)字化的圖像轉(zhuǎn)化成實(shí)物的教具和學(xué)具，每個(gè)同學(xué)都有機(jī)會(huì)親手感受，而且還可以親自設(shè)計(jì)、策劃，無疑對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解，知識(shí)的掌握及應(yīng)用有很大的促進(jìn)作用。比如：數(shù)學(xué)課可以打印出幾何曲面、剖面立體實(shí)物;動(dòng)畫設(shè)計(jì)可以打印出3D人物，動(dòng)物角色模型，且可以根據(jù)實(shí)效及時(shí)修改;語文課可以把要講解的地域打印出來，如北京的胡同，同學(xué)們可以拿著模型理解胡同的特點(diǎn)，體驗(yàn)胡同文化，講述胡同的來龍去脈;機(jī)械制造課可以根據(jù)課程內(nèi)容打印相關(guān)的零件、齒輪、連桿等。
3.2 實(shí)習(xí)實(shí)踐過程中輔助創(chuàng)新設(shè)計(jì)
職業(yè)學(xué)校實(shí)習(xí)實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)較多，鉗工實(shí)習(xí)、數(shù)控機(jī)床實(shí)習(xí)、電子電工實(shí)習(xí)、動(dòng)畫設(shè)計(jì)、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)等，都需要借助相應(yīng)的模型，并設(shè)計(jì)出一定的模型。借助于3D打印，同學(xué)們對(duì)需要設(shè)計(jì)的模型有一個(gè)大體的認(rèn)識(shí)，然后經(jīng)過集體分組的討論、設(shè)計(jì)、修改等過程，不僅能增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)學(xué)生交互學(xué)習(xí)，協(xié)作學(xué)習(xí)，且能提高學(xué)生的設(shè)計(jì)水平、思維能力和實(shí)踐能力。比如在模具設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)中，采用項(xiàng)目式教學(xué)法，應(yīng)用3D打印，學(xué)生分組設(shè)計(jì)、分組打印，學(xué)生在親眼目睹自己的設(shè)計(jì)零件打印成型的過程及成品后，學(xué)習(xí)興趣大增，多次討論修改的過程也大大提升學(xué)生的設(shè)計(jì)水平。在CAD課程實(shí)踐環(huán)節(jié)中，使用3D打印機(jī)，可以根據(jù)教學(xué)需要來設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容，對(duì)學(xué)生的設(shè)計(jì)作品3D打印出來進(jìn)行評(píng)比并組裝，不僅使學(xué)生熟練掌握設(shè)計(jì)軟件建模的基本思路和流程，而且對(duì)如何從設(shè)計(jì)作品到具體的實(shí)物的生成有一個(gè)明確的認(rèn)識(shí)，有利于日后學(xué)生進(jìn)一步的學(xué)習(xí)和發(fā)展。
3.3 就業(yè)創(chuàng)業(yè)指導(dǎo)
近年來，大學(xué)畢業(yè)生人數(shù)急劇增加，就業(yè)壓力增大，國家大力提倡大學(xué)生創(chuàng)業(yè)，整個(gè)社會(huì)也興起了一股自主創(chuàng)業(yè)的熱潮。對(duì)于職業(yè)學(xué)校的學(xué)生來說，有一定的專業(yè)知識(shí)，有較強(qiáng)的動(dòng)手操作能力，有創(chuàng)業(yè)的熱情與激情。借助于3D打印設(shè)備，創(chuàng)業(yè)指導(dǎo)老師可以指導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)辦創(chuàng)意設(shè)計(jì)3D打印工作室，利用所學(xué)的專業(yè)知識(shí)，設(shè)計(jì)出相關(guān)產(chǎn)品并打印出來進(jìn)行銷售，同時(shí)也可為社會(huì)客戶提供DIY服務(wù)，收取一定的培訓(xùn)費(fèi)和制作費(fèi)，也可以在校企合作的基礎(chǔ)上為合作企業(yè)提供設(shè)計(jì)和3D打印服務(wù)。通過3D打印的上述創(chuàng)業(yè)實(shí)踐活動(dòng)，加深學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)的鞏固、對(duì)設(shè)計(jì)過程的了解，并培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識(shí)和能力。
3.4 圖書館應(yīng)用
圖書館引入3D打印服務(wù)是圖書館從文獻(xiàn)服務(wù)走向創(chuàng)新服務(wù)的途徑。國外很多圖書館都開展3D打印服務(wù)，國內(nèi)的綜合圖書館，如上海圖書館、蘇州圖書館也開展3D打印服務(wù)，高校中的上海交通大學(xué)圖書館也開展3D打印服務(wù)，并且通過舉辦3D打印設(shè)計(jì)大賽積極推廣此項(xiàng)服務(wù)，通過比賽普及3D打印知識(shí)，讓同學(xué)們了解3D打印前沿科技，啟發(fā)學(xué)生們用創(chuàng)新思維發(fā)現(xiàn)問題、智慧解決問題。學(xué)校圖書館可以配備一兩臺(tái)3D打印機(jī)，并在保證健康和安全的基礎(chǔ)上，充分考慮費(fèi)用、提交步驟、等待和篩選時(shí)間等、制定詳細(xì)的3D打印制度或政策，并鼓勵(lì)學(xué)生打印原創(chuàng)作品，以發(fā)揮學(xué)生的專業(yè)特長，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力和想象力。
4 結(jié)束語
3D打印正從工業(yè)領(lǐng)域，走向各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域。不久的將來，也會(huì)像電腦、手機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)一樣進(jìn)入我們的社會(huì)和每個(gè)家庭。教育工作者應(yīng)積極利用這項(xiàng)新技術(shù)，促進(jìn)教學(xué)模式和教學(xué)活動(dòng)的創(chuàng)新，更好地提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果，提高學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新水平。
參考文獻(xiàn)
[1] 張飛相. 3D打印技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及其商業(yè)模式研究[J]. 新聞傳播， 2016(2)： 51-53.
[2] 李青，王青. 3D打印―一種新興的學(xué)習(xí)技術(shù)[J]. 遠(yuǎn)程教育雜志2013(4)：29-35.
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