3D打印技術過去是用在模具制造、工業(yè)設計等領域的制造模型，現(xiàn)在已逐步應用于某些產(chǎn)品的直接制造，已有企業(yè)開始用這種技術打印零件。這項技術已經(jīng)被應用于珠寶、鞋業(yè)、工業(yè)設計、建筑、工程和建筑、汽車、航空、牙科和醫(yī)療行業(yè)、教育、地理信息系統(tǒng)、土木工程、槍械等領域。

3D打印技術是以計算機三維設計模型為藍本，通過軟件分層分層和數(shù)控成型系統(tǒng)，采用激光、陶瓷、塑料、細胞組織等特殊材料逐層堆積、疊加成型，用激光束、熱熔噴嘴等特殊材料逐層堆積而成。

3D打印材料主要分為九類

一：光敏樹脂材料，主要是光固化樹脂材料，主要包括丙烯酸樹脂、環(huán)氧樹脂和聚酯樹脂等。這種材料在紫外光的照射下，能進行聚合反應而固化，一般呈液體狀態(tài)。可用于航空航天的葉片、齒輪等結構部件的制造。

二：工程塑料材料，主要有ABS材料、聚碳酸酯材料、聚酰胺材料。ABS材料具有“硬、硬、硬”的特點，因此廣泛應用于機械、電子、紡織、汽車、飛機、輪船等制造工業(yè)和化工領域。滌綸材料具有良好的抗沖擊、抗熱畸變、耐火、硬度高等特性，適用于轎車、輕型卡車的各種零件的生產(chǎn)，主要用于照明系統(tǒng)、儀表板、加熱板、除霜器、保險杠等。滌綸材料，又稱尼龍材料，具有很強韌、耐磨、自潤滑、廣泛應用的溫度范圍，主要替代銅及其它有色金屬，用于機械、化工、電子零部件，如柴油發(fā)動機、燃油泵齒輪、水泵、高壓密封圈、輸油管等。

圖：INTAM? 系列工業(yè) FDM 線材，搭配 FUNMAT 系列 3D 打印和經(jīng)過工藝優(yōu)化的切片軟件，將帶給客戶無與倫比的打印體驗

三、金屬材料，主要有鈦合金材料、不銹鋼材料、鋁合金材料、其它貴金屬材料等。鈦材強度高，耐熱性能好。與其它金屬相比，鈦合金還具有良好的耐蝕性、較高的低溫性能、較高的化學活性，因而在航空發(fā)動機壓氣機、火箭、導彈、高速飛機等部件中得到了廣泛的應用。由于不銹鋼材料具有易焊接、耐腐蝕、高拋光、耐高溫等優(yōu)點，在建筑、食品、餐飲、釀酒、化工、醫(yī)療等領域有著廣泛的應用。鋁材具有密度小、熔點低、可塑性強的特點。

四、陶瓷材料，主要包括粘土、高嶺土等天然硅酸鹽材料和高純度人工合成材料，如氧化物陶瓷材料、氮化物陶瓷材料、碳化物陶瓷材料等。因為大多數(shù)陶瓷材料的熔點都很高，甚至沒有熔點，很難直接利用外部能量進行成型，大多數(shù)陶瓷材料在成型后再加工(烘干、燒結)得到最終產(chǎn)品，這就限制了陶瓷材料在3D打印領域的推廣。

五、生物材料，主要包括生物醫(yī)用金屬材料、生物醫(yī)用高分子材料、生物醫(yī)用陶瓷材料和生物衍生材料。在這些材料中，生物衍生材料是通過特殊處理的天然生物組織形成的生物醫(yī)學材料，也稱生物再生材料。三維打印生物材料的應用可分為兩個領域：一是以生物材料可降解、熔點低、具有生物特性、環(huán)保等特點為基礎，應用于食品加工、食品包裝等領域。

五、橡膠材料、橡膠類材料具有許多彈性材料的特性，如肖氏A級硬度、斷裂伸長率、耐撕裂強度和拉伸強度，使其特別適用于需要防滑或柔軟表面的領域，如消費電子、醫(yī)療設備、汽車內飾等。

七：砂石材料，以石英砂為主。三維打印中，根據(jù)其傳統(tǒng)的功能和特點，砂石材料主要用于建筑生產(chǎn)，生產(chǎn)某些建筑材料或結構。廉價、高效、環(huán)保是砂石材料在建筑三維打印領域的優(yōu)勢。

八、石墨烯材料是一種新型材料，它以sp2雜化連接，緊密堆積成一層二維蜂窩格子結構。石墨材料具有優(yōu)良的光、電、力學性能，可以用來替代各種傳統(tǒng)材料，被認為是未來革命性材料。隨著石墨烯制備水平的提高和應用技術水平的提高，石墨烯材料可以應用于更多的下游產(chǎn)品和領域。

九、纖維素物質，是一種大分子多糖，不溶于水和一般有機溶劑，由葡萄糖組成。纖維是植物細胞壁的主要組成成分，是自然界分布廣泛、含量高的多糖，占植物界碳含量的50%以上。研究者們一直在開發(fā)利用纖維素進行三維打印的方法，現(xiàn)在已經(jīng)取得了一些突破。纖維原料還有一些缺點，如成本高、擴展性差、與塑料結合會產(chǎn)生污染物等。

3D打印技術主要分為桌面級和工業(yè)級。臺式機3D打印是3D打印技術發(fā)展的初級階段，能很直觀地說明3D打印的工藝原理。臺式機3D打印機價格相對便宜，便于攜帶，便于操作等特點，其應用范圍主要在家庭、辦公室等場所。目前，工業(yè)級3D打印機主要分為快速原型機和直接產(chǎn)品機兩類。在模具、金屬零件的大批量生產(chǎn)等方面，工業(yè)級3D打印機能夠較好地滿足高精度、短時間的制造要求。通過計算機控制激光或電子束，工業(yè)級3D打印機可以打印出復雜、精密的結構，傳統(tǒng)機械加工不能完成，而且不需要的制造工序，充分利用材料。

圖：FUNMAT PRO 610 HT 提供工業(yè)級3D打印生產(chǎn)解決方案，助力從原型驗證到小批量生產(chǎn)

3D打印技術的出現(xiàn)，降低了產(chǎn)品制造的復雜性，擴大了生產(chǎn)制造的范圍，縮短了生產(chǎn)制造的時間，提高了生產(chǎn)效率，提高了原材料的利用率，提高了產(chǎn)品規(guī)格的精度。與此同時，3D打印技術也滿足了用戶個性化定制的需求，開發(fā)出更豐富、多樣化的產(chǎn)品。

3D打印產(chǎn)業(yè)是非常有前途的產(chǎn)業(yè)。由于世界人口的不斷增長，住宅需求將持續(xù)增長，這一勢必然導致未來房屋建造高度的提升。另外，隨著人類對宇宙的不斷探索和技術的不斷進步，未來計劃可以在其他星球上建立基地或移民。完善的3D打印技術可以用于未來的星際殖民活動，以滿足宇航員在星際中的制造需要，同時也可以減少與星際相關活動的準備難度。

3D打印技術的應用當然不僅僅限于現(xiàn)在已經(jīng)為大家所熟知的這些。這個行業(yè)未來的潛在價值，還有待開發(fā)。