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1、3d打印技术及其应用35个3d打印惊人案例组图3d打印和3d打印技术3d打印（3dprinting），即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。3d打印1通常是采用数字技术材料打印机来实现的。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，已经有使用这种技术打印而成的零部件。该技术在珠宝、鞋类、工业设计、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、枪支以及其他领域都有所应用。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
2、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，通过对材料处理并逐层叠加进行生产，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。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
3、，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打印的技术主要包括sla、fdm、sls、lom等工艺，下面我们简单介绍三种主流技术：1、立体光刻造型技术(sla)：网友们可以想
4、象一下把一根黄瓜切成很薄的薄片再拼成一整根。先由软件把3d的数字模型，“切”成若干个平面，这就形成了很多个剖面，在工作的时候，有一个可以举升的平台，这个平台周围有一个液体槽，槽里面充满了可以紫外线照射固化的液体，紫外线激光会从底层做起，固化最底层的，然后平台下移，固化下一层，如此往复，直到最终成型。其优点是精度高，可以表现准确的表面和平滑的效果，精度可以达到每层厚度0.05毫米到0.15毫米。缺点则为可以使用的材料有限，并且不能多色成型。2、熔融沉积成型技术，同样是需要把3d的模型薄片化，但是成型的原理不一样。学过高等数学的朋友都知道积分，熔融沉积成型技术，就是把材料用高温熔化成液态，然后通过
5、喷嘴挤压出一个个很小的球状颗粒，这些颗粒在喷出后立即固化，通过这些颗粒在立体空间的排列组合形成实物。这种技术成型精度更高、成型实物强度更高、可以彩色成型，但是成型后表面粗糙。3、选择性激光烧结(简称sls)不同材料的粉末为原料sls工艺又称为选择性激光烧结，由美国德克萨斯大学奥斯汀分校的c.r.dechard于1989年研制成功。sls工艺是利用粉末状材料成形的。将材料粉末铺洒在已成形零件的上表面，并刮平；用高强度的co2激光器在刚铺的新层上扫描出零件截面；材料粉末在高强度的激光照射下被烧结在一起，得到零件的截面，并与下面已成形的部分粘接；当一层截面烧结完后，铺上新的一层材料粉末，选择地烧结
6、下层截面。选择性激光烧结的特点发明于1989年；比sla要结实的多，通常可以用来制作结构功能件；激光束选择性地熔合粉末材料：尼龙、弹性体、未来还有金属；优于sla的地方：材料多样且性能接近普通工程塑料材料；无碾压步骤因此z向的精度不容易保证好；工艺简单，不需要碾压和掩模步骤；使用热塑性塑料材料可以制作活动铰链之类的零件；成型件表面多粉多孔，使用密封剂可以改善并强化零件；使用刷或吹的方法可以轻易地除去原型件上未烧结的粉末材料。在3d打印技术可以打印器官、汽车、飞机的今天，它还在创造无限的可能。著名的经济学人最近描述了3d打印技术的前景是一种新型的生产方式，能够促成新的工业革命其拥有广阔的市场前
8、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。事实上，3d打印技术要成为主流的生产制造技术还尚需时日。3d打印机目前的实际使用仍属于快速成型范畴，即为企业在生产正式的产品前提供产品原型的制造，业内也将这类原型称作手板。据统计，3d打印机生产的产品中80%依旧是产品原型，仅有20%是最终产品。虽然3d打印机技术近年来已取得不小的进步，比如材料增多、打印机
9、和原材料价格逐渐下降，但从目前看，依旧是一项年轻的技术，在没有变得更加成熟和廉价前，并不会被企业大规模采用。3d打印能干什么3d打印真不是闹着玩的，它所发展、积累的技术，一旦冲破了某条边界线，就会带来逆天的革命。微观下的3d打印，可以让真正的纳米材料变得很便宜，很生活。至于宏观的3d打印，除了可以很恶俗地想象那些房地产商将全部倒闭，人们流行穿打印上潘石屹、任志强形象的鞋子外，其实还可以去月球上打印博物馆、避难所以及钟点房3d打印实质上是赋予构物工具以智能，或者说给计算机安装上具备极高自由度的机械臂，其意义和蒸汽机的出现可以相比。这一次，是智能化的工业革命，是上一次工业革命和信息化革命的结合
10、。它将在非常多的领域带来变化，带来机会。微观尺度的生物打印机，甚至可以修复器官，连接神经元。但这有点远，还是回到已经看得到的东西吧。不久前，雷锋网刊登过一篇3d打印带来的中小团队创业机会，已经畅想得很全面了，现在从商业模式的角度再补充几点。智能车间机床就是3d打印机，区别在于以前只会车那么几种模具，以后能够打很多很多种。现在的机床是基于原型的，比如说手机螺丝车床。以后的机床是基于材料的，比如说不锈钢车床，一定尺度内的不锈钢物品，它都能打出来。有了这样的机床之后，硬件的盗版变得轻而易举，所以呢，由此带来的第一个创业机会是专注于硬件外观和构件专利的律师事务所智能车间带来的机会是巨大的，将彻底改变人
11、类生活方式，虽然说，那个时候一切的网络都是移动互联网了，但和现在大家所认知的移动互联网交集不大，而且现在就做也不太靠谱，要不，做一个专注于全新物联网概念的科技博客开始布道也是一种创业选择。其实，现在最好的机会就是投身3d打印业本身，开始研发感兴趣的材料机床，比如木材机床。各种情趣椅子情趣床，得来全不费工夫。朱由校如果看到这些，应该会立刻从坟墓里爬出来的吧。大规模可定制有了智能车间，个性化的大规模可定制商业模式正式走上舞台，而且成为主角。王健林和马云的那个赌注有了结果，王健林输了！网商这个时候不是50%，而是90%。所有的东西，都可以即打即用，而且你愿意打成什么样子就打成什么样子。工厂简化成几个
14、林的工厂就可以为他打印。该公司ceobrepettis表示这种方式改变了传统肖像方法。不少纽约当地居民和游客都慕名去参观了这个照相馆，他们往往不到30分钟就决定要打印一个什么东西：手表、迷你房子、玩具车，等等。该团队表示，他们更愿意看到顾客“做”东西而不是单纯的“买”东西。3d照相馆的装潢如下。很梦幻。你不想打印一张脸留着，到老的时候告诉孙子“我年轻的时候长这样”吗？3d打印技术为毁容者重塑面部ericmoger是一名饭店经理，由于癌症手术，他失去了半边脸澳大利亚一名叫moger的男子因为癌症手术失去了半边脸，而现在，医生可以通过3d打印技术，帮助moger制作半张假脸补上，这将会使m
15、oger的生活重回正轨。四年前，因为患癌，医生摘除了eric左半边脸中网球大的肿瘤。从此，他的脸上就留下了一个大洞。他无法正常饮食，只能借助一个直接通向胃中的管子来维持生命。所以对于ericmoger来说，这半边假脸使其生活有了质的飞跃，他又能正常的饮食了。该手术的具体步骤是，医生利用ct和面部扫描技术扫描moger的头骨，然后根据扫描的图像在电脑中构建正常的脸部3d模型，最后利用3d打印技术将模型打印出来。通过使用特殊的尼龙塑料，医生可以打印出与moger脸部完美贴合并且栩栩如生的假脸。而且，这项革命性的技术注重细节，就连用来固定假脸的螺丝也是3d打印的产物。虽然之前在手术中使用3d打印的
16、假肢并不罕见，但ericmoger的这次手术还是让很多人惊讶。这种完美贴合的假肢可以快速的制造出来，而且还很便宜。另外，制造出3d打印下巴和eric假脸的医生andrewdawood也表示，他希望发展用硅胶打印假肢的技术。现在3d打印技术还处于初始阶段，其未来的发展不可估量。3d打印房子20小时造一栋楼身处繁华都市，最想要的就是一个温暖的家，而现在因为3d打印机，物廉价美的3d房子即将到来，哪天你住在自己打印的房子里里面充满了自制的家具、厨具、餐具，那是怎样一种感觉呢？来，现在进入到你们最关心的阶段：这个3d打印的房子是如何实现的？contourcrafting公司的ceo在今年做
17、了一个极富洞察力的科技设计演讲，南加州大学behrokhkhoshnevis教授是这个理念的支持者，简而言之，他俩想建立一个3d打印机可以在一天内打印出一套房子，而且是在20小时内。从演示视频可以看出，这个巨大的3d房子打印机将从房子地基开始，地板、墙、天花板、管道甚至更高级的东西，比如电线，刚开始behrokhkhoshnevis教授以为，它只能打印块状建筑物，但显然这个来自contourcrafting的3d打印机会执行更多的功能，你只要把有门和窗户的cad图样画清楚，保证打印完后有洞可以供你进去，其他的则留给巨大的3d打印机就行！也许你瞧不起住在这个3d打印的廉价房子里，但是想想现
18、在地球上1亿多人没有一个稳定的住所，有许多的非洲难民住在随意搭建的棚子里，不遮风雨，你认为他们会在搬进去的时候有任何犹豫吗？不会！所以这是最直接、最急需的3d打印房子。即使对于大部分人来说，对于很多有钱人来说，在少于一天之内打印出一套房子也是件非常神奇的事。看3d打印机如何重塑建筑业？3d打印机的可贵之处在于它可以听从电脑程序打印完一层自动爬上另一层，非常有次序，甚至比人工的更加准确，一砖一瓦都不会遗漏，所以这保证了它的稳定性；而且会依据强大的几何计算、采用坚固的材料，来保证5-10年内，房子不会有质量问题。behrokhkhosnevis表示该项技术将比现在的建筑技术更加安全，在美国每年有
20、以预知的。但说到3d打印能打印什么出来呢？相信你也许想不出来多少个，一些太俗的就别提了。难道“3d（打印）在手，天下我有”，这样的话我会随便说给你听吗？废话不多说，接下来让小编带你参观一下3d打印的世界吧！一、显示器和传感器该技术可以以更方便和便宜的方式3d打印一体化的显示设备（如显示器和传感器等）。使得工业生产流程更加便利，成本也更低。除了简单的显示，这以技术也可以倍用来制作各种传感器，通过红外线探测来感应触摸按键和拨号等动作。二、鹰钩这次3d打印技术就帮了左边这只白头海雕，让它重获正常的鸟喙并重获新生，让它终于能脱离自05年被误伤之后，生活不能自理的状态。三、赛车16名来自比利时的鲁汶工程
22、已经获得了来自thiel基金会一笔6位数的投资。他们的想法是利用实验室培养出来的细胞介质生成一种类似鲜肉的替代物质，这种物质同样能提供人体所需的蛋白质。而通过3d打印技术，这种物质看起来就像真正的鲜肉一样。六、房子身处繁华都市，最想要的就是一个温暖的家，而现在因为3d打印机，物廉价美的3d房子即将到来，哪天你住在自己打印的房子里里面充满了自制的家具、厨具、餐具，那是怎样一种感觉呢？这个巨大的3d房子打印机将从房子地基开始，地板、墙、天花板、管道甚至更高级的东西，比如电线，你只要把有门和窗户的cad图样画清楚，保证打印完后有洞可以供你进去，其他的则留给巨大的3d打印机就行！behrokhkho
23、shnevis教授表示截止到2050年，3d打印房子将不再是一个稀奇事。七、人工关节两岁的艾玛天生患有关节挛缩症（amc），这抑制了她的肌肉发展，骨头变得僵硬。两位设计师打印了一个缩小版的模拟设备，帮助艾玛自由移动她的手臂。八、步枪科技是非常可爱的一样东西，但它有时候让人恐惧。枪械发烧友“haveblue”最近在其博客中公布了其3d打印步枪(a.22步枪)的文档说明书（通过ar15论坛），文档中详细说明了打印经历和测试结果，成为首个成功打印出3d步枪并试枪成功的例子。然后去农场开始了试枪过程，20英尺远的地方都能瞄得很准，最后累计射击200余次，但枪身依然完好无损。九、万能钥匙据国外媒体
24、报道，一位叫做ray的黑客利用激光切割机和3d打印机打印出了一把塑料钥匙，并且用这把钥匙打开了安全性很高的手铐。另外，ray表示他还能利用3d打印机打样出bonowi和chubb制造的手铐副本。技术本身并无好坏之分，关键看你如何使用它。十、gloveone手套形手机虽然gloveone已不是第一部可穿戴手机，但它确实是个制作精美的设备。它外观相当拉风，看上去就像未来战士的金属手套，手套的每个部件都是用3d打印机打印出来的。尽管它还只是一部原型机，但已能实现一些功能了。它的关节可以灵活转动，手掌这边的每个关节上都有一个物理拨号按键。戴上它后，你只需按下你要拨打的号码，然后就像我们经常做的打电
25、话手势那样，用拇指和小指分别作为扬声器和话筒。十一、3d浮雕总部位于美国俄勒冈州波特兰的bumpyphoto公司推出利用3d打印的技术，可将2d照片制作成全色3d浮雕。bumpyphoto系统支持200万像素以上的图片，当然图像的分辨率越高，制作出来的3d浮雕效果也就会越好。十二、复活恐龙美国德雷塞尔大学的一个研究小组打算利用3d扫描仪和3d打印机将恐龙“复活”。简单地说，该项目首先利用3d扫描仪创建恐龙骨骼模型，然后使用3d打印机将其制作出来。当然，实际的操作远比这复杂。十三、微米级的微雕作品维也纳工业大学展示了一种经过改良的3d打印技术，能被用来打印微雕作品。以上所展示的就是微米级别的微型
27、是对于小孩来说。十六、胎儿日本公司fasotec和hirooladies诊所合作推出了胎儿3d打印服务“天使的形状”，可通过母亲躯干的ct或mri扫描图打印出胎儿的3d树脂模型。这项服务被称为“天使的形状”，通过ct或者mri扫描母亲的躯干得到一个数字模型，两种树脂就会根据这个模型打印出一个3d的胎儿模型。打印出的成品是未出世宝宝的复制品，一个白色的不透明胎儿包裹在母亲透明无色的子宫中。十七、古文物那几尊佛像是天龙山石窟第18窟西壁的完整复原，共有一佛二菩萨，颈饰项圈、手镯、下垂的左腿，以及莲座的细节都清晰可见。天龙山石窟以精炼、细腻而又富有感情的造型艺术而闻名于世，是中国佛教造像的经典之
28、一，被誉为天龙山式样。在20世纪初被盗严重，仅1924年一年，天龙山流失海外的佛像就有150多件，这些残件至今仍流落在海外。较小的佛像被整体盗走，大部分洞窟的头像几乎被割盗一空，甚至连窟顶的浮雕莲花和飞天也不放过。所以3d打印古文物还是很有必要的。十八、3d打印克隆技术巴西博士研究生豪尔赫洛佩斯首创的利用一种称为快速成型技术，将超声波、和磁共振成像扫描成真人大小的石膏模型，在孩子未出生时，父母可以看到并“克隆”一个真人大小的未出生婴儿的模型。十九、手机optomec公司的首席执行官大卫-拉马希（daveramahi）称，3d打印电子产品不是用各种不同的元件来组装产品，而是用一个机器来打印整
29、个产品。例如在手机外壳上打印天线。很多手机可使用各种不同的天线连接到不同的无线电通信网中，因此，这就为内置传统电子产品留出了更多空间。相信在未来可以3d打印一部iphone。二十、吉他这把名叫“oddspider”炫酷外形的吉他，是由3d打印机“打印”出来的，在安装上琴弦和琴颈后，就成了一把外观看上去酷酷的吉他。二十一、概念飞机空客（airbus）的机舱设计师巴斯蒂安谢弗（bastianschafer）过去两年来一直致力于一款概念飞机，这架飞机将完全由一台有飞机库那样大的巨型3d打印机打造。谢弗的设计是有规划的：从现在用3d打印技术制造一些小部件，到2050年左右造出整个飞机整个路线清晰可
31、的时尚比基尼泳衣是由美国continuumfashion工作室的jennafizel以及maryhuang联合设计，并由shapeways打印拼装，真正实现无缝拼接。n12也代表着比基尼未来发展的一种趋势。二十五、模型飞机美国弗吉尼亚大学两位学生通过3d打印技术制造出一家模型飞机并成功试飞。他们的飞机翼展达6.5英寸(约2米)，所有零部件都是通过3d打印机制造出来的。这是目前第三架成功试飞的利用3d打印技术制造的模型飞机。二十六、阿斯顿-马丁豪车3d打印无处不在，连好莱坞电影skyfall里面的阿斯顿-马丁db5豪车都是3d打印模型。是的，电影中那辆常露面的豪车其实是
32、1960阿斯顿-马丁db5的1：3模型。为了能够让电影打斗动作更加逼真，3d打印是最佳选择，同时也避免真车上阵不下心被刮伤。3d打印人体组织organovoholdings是一家能够生产具备部分生理功能的人体组织的公司，其产品目前主要用于研究部门和医疗结构。另外，该公司正与一些药物及学术机构合作建立一些人类生物疾病的三维模型，促进已有药物治疗的发展并发现新的药物治疗方案。organovo拥有一款名叫novogenmmx的生物3d打印机，它能够利用三维技术和结构修正技术把人体活细胞组织打印成一些人体器官，并具备部分生理功能。不过现在的生物打印技术并不是很成熟，很多公司都在探索之中。一旦研发成
33、功后，它们就可以在外壳手术和研究机构中大显身手，为医学界做出巨大贡献。最近他们正在和autodesk公司展开合作，为自家的novogenmmx的生物3d打印机提供专用软件。他们希望通过这次的合作，能够让生物打印机制造出功能更强、更适用于人体的3d组织，并让这门技术走向大众化。organovo的ceo兼董事长keithmurphy认为autodesk公司是很好的合作伙伴，他们希望通过这次的合作提高生物3d打印机的灵活性和吞吐量，使得其更为耐用。而作为organovo的合作伙伴，autodesk的cto兼高级副总裁jeffkowalski认为生物打印具改变世界的潜力，这是集工程、生物学和3d打印于一体的领域。在软件方面，autodesk在设计和工程领域一直处于领先，他们认为自己有能力为novogenmmx提供更出色的软件。之前我们报道过一篇题目为3d打印机打出人工关节帮2岁小女孩摆脱病痛，可以说3d打印技术对医疗行业的贡献越来越大。不过打印人体组织器官需要更复杂的技术，希望3d生物打印机能扛起这个大旗，造福人类。美国3d打印出