3D打印到底離我們有多近？3分鐘帶你讀懂3D打印技術
說起3D打印機，大部分人想起飛機、軍工、建筑等大型工業的應用，價格昂貴，似乎離我們的生活有些遙遠，殊不知其實隨著技術的不斷發展，如今的3D打印機早已逐漸平民化，并走進了萬千家庭。
七年前，美國德州大學奧斯汀分校Bourell DL教授就表示，美國每4公里范圍內就一定會有1臺3D打印機。今天，3D打印機已經是歐美發達國家每個家庭的必備工具。中國3D打印技術從興起到成熟，到今天逐漸站上國際主流市場的舞臺，并在中國沿著民商雙向發展的路徑不斷普及，逐漸滲透到各行各業。
深圳市創想三維科技有限公司自成立起，就確立以“3D打印產業布道者”為定位，專注于消費級和工業級3D打印機的研發制造，為個人、家庭、學校、企業提供高效實惠的3D打印綜合解決方案，讓人人都用得起，人人都會用，人人都用得好，讓3D打印真正惠及到每個人的生活。
科普教堂：什么是3D打印
3D打印和我們經常見到的普通打印到底有哪些區別？首先，普通打印機打印的是平面的文件，使用的耗材為墨水或者碳粉等，而3D打印機打印出來的卻是立體的實物。這些實物的模型是利用計算機的3D建模軟件建立并進行切片，切片數據被轉換為特殊的代碼傳輸給3D打印機，3D打印機按照切片數據將3D模型逐層打印出來，最終打印成實物。當然，3D打印機使用的耗材也更加多樣性，主流的3D打印技術類型有以下幾種：
熔融擠出成型(FDM)工藝的材料一般是熱塑性材料，如PLA、ABS、尼龍等，以絲狀供料，材料在噴頭內被加熱熔化。噴頭沿零件截面輪廓和填充軌跡運動，同時將熔化的材料擠出，材料迅速固化，并與周圍的材料粘結。每一個層片都是在上一層基礎上堆積而成，上一層對當前層起到定位和支撐的作用。
光固化成型是最早出現的快速成型工藝，其原理是基于液態光敏樹脂的光聚合原理工作。這種液態材料在一定波長和強度的紫外光照射下能迅速發生光聚合反應, 分子量急劇增大, 材料也就從液態轉變成固態。光固化成型是目前研究最多的方法，也是技術上最為成熟的方法。一般層厚在0.1到0.15mm，成型的零件精度較高。
DLP成型技術和SLA成型技術比較相似，不過它是使用高分辨率的數字光處理器(DLP)投影儀來固化液態光聚合物，逐層的進行光固化，由于每層固化時通過幻燈片似的片狀固化，因此速度比同類型的SLA立體打印技術速度更快。該技術成型精度高，在材料屬性、細節和表面光潔度方面可匹敵注塑成型的耐用塑料部件。
SLS工藝又稱為選擇性激光燒結，SLS工藝是利用粉末狀材料成形的。將材料粉末鋪灑在已成形零件的上表面，并刮平；用高強度的CO2激光器在剛鋪的新層上掃描出零件截面；材料粉末在高強度的激光照射下被燒結在一起，得到零件的截面，并與下面已成形的部分粘接；當一層截面燒結完后，鋪上新的一層材料粉末，選擇地燒結下層截面。
隨著全球各主要經濟體都在大力推進工業4.0制造業的復興，工業4.0正在全球范圍內發揮越來越重要的作用，工業機器人、3D打印、工業物聯網、云計算、虛擬現實和人工智能等的迅速發展將為整個人類文明的走向帶來巨大變革。
2015年5月19日，國務院正式印發了《中國制造2025》。這份被認為是中國版的“工業4.0"發展規劃，在該規劃中，3D打印(增材制造)作為代表性的新興技術占有重要位置，在全文中共出現6次，貫穿于背景介紹、國家制造業創新能力提升、信息化與工業化深度融合、重點領域突破發展等重要段落，并融入于推動智能制造的主線。
在全球市場上，3D打印應用領域集中在消費電子產品、工業器械、汽車、航空航天、醫療、牙科、建筑或科研等領域。在我國，3D打印在個人使用方面已經擁有較強的基礎，并逐步在向家庭應用延伸；在教育領域正逐漸全面普及，并在企業應用領域不斷擴大。
一、個人領域
在個人使用方面，目前消費級3D打印機以經濟實惠、性價比高、運行穩定、打印精細等優勢，不斷影響個人玩家的日常工作和生活，消費級3D打印機已經開始植入人心。
近兩年，創想三維消費級3D打印機在國內個人消費群體正在爆發式增長，天貓、京東等電商平臺常年保持排行榜第一，并積累了大量的個人消費群體，并逐步從經濟發達城市到全國擴散，從消費增長的發展態勢顯示，個人消費者已經成為3D打印機消費的主力軍。
從個人玩家、發燒友、科技極客、科技愛好者到設計師、工程師等，國內個性化的需求在逐步上升，而3D打印機企業正大力推廣普及，不斷開發和優化產品，成本也逐漸探底到千元左右，產品功能和品質的不斷提升，而價格已經不再成為消費者選擇的障礙，3D打印機已逐步受到個人消費者的青睞。
同時，消費級3D打印機實現個人創意的想象空間在不斷擴大，美國科羅拉多州立大學物理學教授斯特林·巴克斯使用創想三維CR-10S 3D打印機，僅花費2萬美金就打造了1臺1:1的蘭博基尼。在國內，從創想三維個人用戶的創意作品來看，已不再滿足靜態的生活物件、玩具或其他模型，并開始大量打印無人機、機器人、機甲戰車等熱門的智能化產品。
國外物理學家借助創想三維3D打印機，僅用2萬美元打造了超跑蘭博基尼
二、家庭領域
3D打印機在家庭中的運用可以被看成一個縮小版的“移動微工廠”，用戶在丟失某一件物品時，可以通過自行設計或在網絡中尋找相關的產品模型下載，并打印出來。甚至家里的花瓶、衣架、燈罩、玩具等都可以通過3D打印機打印出來，相比網上購買，通過親手制作更能為家庭氛圍增添不少樂趣。
在歐美發達國家，受車庫文化影響，3D打印機已經成為家庭像電器一樣的必備品，應用的范圍和頻率均較大，一戶家庭擁有3~5臺3D打印機已成常態，創意和動手成為生活必不可少的一部分。國內家庭的應用正處于培育期，在兒童玩具和禮品方面，3D打印機因滿足思維開發和創意實物的雙重優勢，逐步成為家庭兒童成長最佳幫手。隨著國內3D打印機的不斷普及，消費認知的不斷提高，消費門檻逐漸探底，經濟社會的不斷發展，未來3D打印機將像手機、電視、電腦、汽車的發展路徑一樣，從家用“奢侈品”到必需品，成為家庭生活的標配剛需。
三、教育領域
2015年9月，教育部發布的《關于“十三五”期間 全面深入推進教育信息化工作的指導意見》中提到：“有條件的地區要積極探索新技術手段在教學過程中的日常應用，探索STEAM教育(科學、技術、工程、藝術、數學)新教育模式。”近年來，很多教育機構把3D打印技術與教學體系相結合，而3D打印機也從幼兒園到大學全面普及開來。
今年5月，云南昆明一所小學30名學生聯手用一個月時間，用創想三維CR-100 3D打印機精心打印了學校1:100比例的模型。而深圳的中學生是在游學美國時，把創想三維的3D打印機作為深圳特色禮物送給了美國溫切斯特市市長。同時，在由人力資源和社會保障部中國就業培訓技術指導中心、中國電子商會聯合主辦的首屆3D打印國賽，創想三維獨家冠名，并全程使用創想三維3D打印機作為比賽機器，覆蓋全國中職、高職和本科院校。
3D打印在教育方面的應用是目前國內普及率最高的領域，很多學校正在大力探索3D打印創客教育與教學層面的結合，并逐步走進教學課堂，開辦3D打印特色課程，創辦3D打印機創客實驗室，激發學生的動手和動腦能力，推動科學教育的進步。在教育領域，中小學更早接觸3D打印，將加快促進未來3D打印的推廣普及，而隨著高校或職校對3D打印的全面應用，社會對3D打印的認知在日趨提高，同時3D打印已經進入高等教育的研究領域，未來3D打印的想象空間將進一步釋放。
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四、企業方面
在3D打印機加速升級換代的背景下，采用傳統方式來制造模具顯然已經不能符合企業的個性化需求，一些企業已經覺察到消費者對多元化消費的追求，并開始借助前沿科技來達到優化生產流程、節約生產成本、提升企業效益的目的。
基于增材制造的3D打印，與生俱來具有高效、節材和個性化等特點，在企業的研發部或樣品間擁有天然的優勢，從設計到打印完成，將顛覆傳統開模周期長、修改麻煩，將大大壓縮研發驗證和樣品制造的時間成本，在模具、汽車配件、玩具、陶瓷、制鞋、家電等領域已被廣泛應用。
相比于傳統制造業的減材制造，3D打印將極大地降低制造過程中原材料的消耗，幾乎不產生原材料的浪費，據統計，3D打印對原材料的節約比例相比傳統減材制造方式將高達70%~80%。同時，3D打印突破了傳統工藝制造無法實現的復雜、精密、個性化等難題，在傳統工藝難以開發或生產的復雜造型，3D打印給予了更多探索的機會。
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