3D打印技术的发展现状及前景分析
马富豪
【摘 要】3D打印技术（3D Printing）是现代制造技术一种新兴技术，日前发展非常迅速。最近，3D打印技术登上了国内外许多新闻媒体的头条也在社会公众中有巨大的反响，引起了热切的关注。本文展望了3D打印技术在其他领域的发展。
【期刊名称】南方农机 【年(卷),期】2024(049)010 【总页数】1
【关键词】3D；打印技术；快速成型；智能制造
2011年，《经济学人》把3D打印作为封面文章，介绍和展望了3D打印的发展状况，其中指出：在未来的发展中，大量独具个性产品可以用3D打印技术来实现，3D打印技术将会对制造业经济带来很大的冲击重大变革也将会发生。国内外新闻媒体都认为：3D打印产业将会是变得越来越广阔，成为非常有前景的产业。
1 3D打印技术简介
3D打印技术，是通过连续不断的材料物理层层层叠加，逐层叠加材料逐渐变成三维实体的技术，该技术与过去的材料加工不同，传统的技术去除材料中不要的部分。3D打印技术综合了许多技术，其中包括机电控制技术、数字建模技术、信息技术等诸多方面先进的科学技术，科学技术含量很高。此外，3D打印技术在生物工程与医学、建筑、服装等领域的引入，为这些领域的创新发展带来了巨大的可能。
2 3D打印技术国际国内发展现状
近20年来，3D打印技术得到了很大程度的发展，打印所用的“墨水”材料品种越来越多，打印地得到的结构也越来越复杂，零件的精度越来越高。 2.1 国外发展现状
3D打印技术有着几十年的发展历史，随着第三次工业革命的提出，引起了国内外许多公司、大学和研究院的重视，早在上世纪80年代，美国的3DSystems公司率先推出了第一款工业化的“3D打印”设备。经过几十年的探索和发展，3D打印技术得到了明显的发展，当前已经实现能够在0.01毫米的单层厚度上实现800dpi的精细分辨率。
在3D打印技术领域，20世纪90年代，,美国首先发展了激光熔融沉积成形技术（FDM）。AeroMet公司在3年内就用3D打印技术打印了外挂架翼肋、翼根吊环、拉梁、腹板等飞机零部件；Sandia实验室采用FDM技术开展了多种合金材料的快速成型研究，最后实现了钛合金实体的成形。 2.2 国内发展现状
3D打印技术在国内的发展稍微晚一些，二十世纪九十年代中叶，国内的几所大学开始了3D打印技术的研究工作。清华大学在快速成型方面、分层制造、FDM等领域取得了一些科研成果；中国科技大学自主研发了八喷头设备，未来可能在微制造、光电器件领域得到应用。就目前的研究而言，国内3D打印技术研发水平距离国外先进水平还有很长的一段路要走。
我国政府也为3D打印的发展研究做了大量的工作，国家发布《国家增材制造产业发展推进计划（2015～2016年）》，确立3D打印技术发展方向，也指出中国3D打印产业化还在初级阶段，和西方发达国家有着巨大差距，到完整的
产业体系还有许多路要走。国内在关键核心技术方面还需加强研究。
3 3D打印关键技术
3.1 熔融沉积成形（FDM）
熔融沉积成形技术（FDM）技术是以细丝状的热塑性材料为原料，通过挤压喷，在软件的协助下逐层堆积，得到实体零件的技术。FDM技术是最常见的3D打印技术，技术相当成熟，成本也先对低廉。 3.2 光固化立体成形（SLA）
光固化立体成形技术（SLA）：紫光逐层扫描光敏聚合物，从而使液态变为固态，然后成型的技术。这种技术制造的实体可以很复杂，且精度很高，就是价格高。 3.3 分层实体制造（LOM）
分层实体制造技术（LOM）以超薄片状作为原材料，在每层薄片上抹上热熔胶，每层薄片粘在一起的成型技术。在成型面积大的零件时得以应用。 3.4 电子束选区熔化（EBM）
电子束选区熔化成形技术（EBM）是以真空为背景，电子束为热源，金属粉末为材料，通过逐层撒金属粉末，在电子束热的作用下融化固化成型的技术。
4 3D打印产业的未来发展前景
3D打印技术权威报告《WohlersReport 2011》指出：全球3D打印产业产值在最近的20年年均有着26.2%的增长率。在2024年，预测能达到52亿美元。但3D打印技术目前达到了一定的瓶颈，要想达到大规模产业化，未来还有许多再走，技术方面还有很大的难题需要挑战和攻破。总之，在未来的几十年，3D打印产业发展前景是相当广阔的。但是目前的3D打印产业还不成熟，对于市场的短期估计不宜太高。所以，目前我们所需要做的工作就是攻破技术难题，
3D打印技术的发展现状及前景分析
