3D打印產(chǎn)業(yè)的實(shí)際態(tài)勢、困境擺脫與可能走向

3D打印產(chǎn)業(yè)的實(shí)際態(tài)勢、困境擺脫與可能走向1.本文概述隨著科技的飛速發(fā)展，3D打印技術(shù)作為一種前沿制造技術(shù)，已經(jīng)引起了全球范圍內(nèi)的廣泛關(guān)注。3D打印技術(shù)，又稱增材制造，以其獨(dú)特的制造方式，能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜結(jié)構(gòu)的快速成型，從而在航空航天、生物醫(yī)學(xué)、建筑等多個領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力。盡管3D打印技術(shù)具有諸多優(yōu)勢，其在產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程中仍面臨諸多挑戰(zhàn)。本文旨在深入分析3D打印產(chǎn)業(yè)的實(shí)際發(fā)展態(tài)勢，探討當(dāng)前所面臨的困境，并提出可能的解決方案和未來發(fā)展趨勢。通過綜合評估3D打印技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，本文將為相關(guān)領(lǐng)域的研究者和從業(yè)者提供有價值的參考和啟示。2.3打印產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀3D打印產(chǎn)業(yè)自21世紀(jì)初以來，經(jīng)歷了快速增長。根據(jù)最新市場報(bào)告，全球3D打印市場規(guī)模在2023年達(dá)到億美元，預(yù)計(jì)到2028年將增長至億美元，年復(fù)合增長率約為。這一增長趨勢得益于多個因素，包括技術(shù)的進(jìn)步、成本的降低、應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大以及創(chuàng)新企業(yè)的涌現(xiàn)。3D打印技術(shù)主要包括立體光固化打?。⊿LA）、選擇性激光熔化（SLM）、熔融沉積建模（FDM）等。近年來，這些技術(shù)不斷成熟，打印速度和精度顯著提高，材料種類也更加豐富。特別是金屬3D打印技術(shù)的發(fā)展，為航空航天、汽車制造等高端制造領(lǐng)域提供了新的解決方案。3D打印的應(yīng)用領(lǐng)域日益廣泛，從最初的快速原型制造，拓展到航空航天、汽車、醫(yī)療、教育、建筑等多個行業(yè)。在醫(yī)療領(lǐng)域，3D打印技術(shù)已被用于制造個性化醫(yī)療器械和植入物。在教育領(lǐng)域，3D打印成為創(chuàng)新教學(xué)和實(shí)驗(yàn)的重要工具。隨著技術(shù)的進(jìn)步，3D打印在建筑、航空航天等領(lǐng)域的應(yīng)用也在不斷深入。從全球范圍看，3D打印產(chǎn)業(yè)主要集中在北美、歐洲和亞洲。北美地區(qū)，尤其是美國，在3D打印技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用方面處于領(lǐng)先地位。歐洲在政策支持和市場應(yīng)用方面表現(xiàn)出強(qiáng)勁的發(fā)展勢頭。亞洲地區(qū)，尤其是中國，近年來在3D打印產(chǎn)業(yè)的投資和研發(fā)方面取得了顯著進(jìn)展，成為全球3D打印市場的重要參與者。盡管3D打印產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)快速發(fā)展態(tài)勢，但仍面臨一些挑戰(zhàn)。3D打印技術(shù)的成熟度和可靠性仍有待提高，特別是在大規(guī)模生產(chǎn)中的應(yīng)用。3D打印材料成本較高，限制了其在某些領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的不完善，也是制約產(chǎn)業(yè)發(fā)展的因素之一。3D打印產(chǎn)業(yè)正處于快速發(fā)展期，技術(shù)進(jìn)步和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大為其帶來了巨大的市場潛力。產(chǎn)業(yè)仍需克服技術(shù)、成本和標(biāo)準(zhǔn)等方面的挑戰(zhàn)，以實(shí)現(xiàn)更廣泛的應(yīng)用和可持續(xù)發(fā)展。3.3打印產(chǎn)業(yè)的困境盡管3D打印產(chǎn)業(yè)在過去幾年中取得了顯著的進(jìn)步，但其仍然面臨著諸多困境。技術(shù)限制是當(dāng)前3D打印產(chǎn)業(yè)面臨的主要挑戰(zhàn)之一。盡管3D打印技術(shù)已經(jīng)取得了很大的進(jìn)展，但在某些領(lǐng)域，如高精度、高效率打印方面，仍有許多技術(shù)難題需要解決。材料種類和性能的限制也限制了3D打印技術(shù)的應(yīng)用范圍。成本問題也是制約3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要因素。目前，3D打印設(shè)備的價格仍然較高，普通消費(fèi)者難以承受。同時，打印材料的成本也相對較高，使得3D打印產(chǎn)品的價格難以與傳統(tǒng)制造方式競爭。再次，市場認(rèn)知度不足也是3D打印產(chǎn)業(yè)面臨的困境之一。盡管3D打印技術(shù)具有許多優(yōu)勢，但由于其相對較新的技術(shù)和市場普及度不高，許多消費(fèi)者和企業(yè)對其了解不足，難以形成穩(wěn)定的市場需求。知識產(chǎn)權(quán)和標(biāo)準(zhǔn)化問題也是制約3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵因素。由于3D打印技術(shù)涉及的知識產(chǎn)權(quán)較為復(fù)雜，且缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，容易導(dǎo)致知識產(chǎn)權(quán)糾紛和技術(shù)壁壘，限制了3D打印技術(shù)的推廣和應(yīng)用。3D打印產(chǎn)業(yè)在發(fā)展過程中面臨著技術(shù)、成本、市場認(rèn)知度和知識產(chǎn)權(quán)等多重困境。為了擺脫這些困境，需要持續(xù)加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)，降低成本，提高市場認(rèn)知度，并加強(qiáng)知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)和標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)。只有才能推動3D打印產(chǎn)業(yè)的健康、快速發(fā)展。4.擺脫困境的策略技術(shù)限制：分析當(dāng)前3D打印技術(shù)在速度、成本、材料多樣性等方面的局限性。專業(yè)人才培養(yǎng)：提出在高等教育和職業(yè)培訓(xùn)中加強(qiáng)3D打印技術(shù)的教學(xué)。公眾意識提升：通過公共教育和宣傳活動，提高公眾對3D打印技術(shù)的認(rèn)識。政策激勵：政府出臺稅收優(yōu)惠、補(bǔ)貼等政策，鼓勵3D打印技術(shù)的應(yīng)用和創(chuàng)新。拓展應(yīng)用領(lǐng)域：鼓勵3D打印技術(shù)在醫(yī)療、建筑、航空航天等領(lǐng)域的應(yīng)用。5.3打印產(chǎn)業(yè)的未來走向多材料打?。河懻摱嗖牧洗蛴〖夹g(shù)的進(jìn)展及其在復(fù)雜結(jié)構(gòu)制造中的應(yīng)用。新興市場：探討3D打印在醫(yī)療、航空航天、汽車等行業(yè)的應(yīng)用拓展。標(biāo)準(zhǔn)化和認(rèn)證：探討3D打印產(chǎn)品和服務(wù)在安全和質(zhì)量方面的標(biāo)準(zhǔn)化問題。政策支持：分析不同國家和地區(qū)對3D打印產(chǎn)業(yè)的政策支持及其影響?？偨Y(jié)未來走向：綜合以上各點(diǎn)，總結(jié)3D打印產(chǎn)業(yè)的未來走向和潛在影響。提出建議：對行業(yè)參與者、政策制定者以及教育機(jī)構(gòu)提出建議，以促進(jìn)3D打印產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。6.結(jié)論1總結(jié)3D打印產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀：回顧文章中對3D打印產(chǎn)業(yè)當(dāng)前的技術(shù)發(fā)展、市場應(yīng)用、以及主要參與者的分析，總結(jié)產(chǎn)業(yè)的主要成就和存在的問題。2挑戰(zhàn)與應(yīng)對策略：概括前文中討論的3D打印產(chǎn)業(yè)面臨的主要挑戰(zhàn)，如成本、材料限制、知識產(chǎn)權(quán)問題等，并總結(jié)提出的擺脫困境的策略和建議。3產(chǎn)業(yè)未來展望：基于前文分析的未來趨勢，如技術(shù)創(chuàng)新、市場擴(kuò)張、新應(yīng)用領(lǐng)域等，提出對3D打印產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展的預(yù)測和展望。4結(jié)論性評述：綜合全文，對3D打印產(chǎn)業(yè)的實(shí)際態(tài)勢、困境擺脫與可能走向進(jìn)行總結(jié)性評述，強(qiáng)調(diào)產(chǎn)業(yè)的重要性和持續(xù)發(fā)展的必要性。5建議與啟示：為政策制定者、企業(yè)和研究人員提出建議，以促進(jìn)3D打印產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展和創(chuàng)新。這只是一個大綱性質(zhì)的概要，具體的文字內(nèi)容需要根據(jù)前文的詳細(xì)分析來撰寫。參考資料：3D打印，一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，使用可粘合材料如金屬粉末、塑料等逐層打印出三維實(shí)體的技術(shù)。近年來，隨著3D打印技術(shù)的不斷成熟和普及，3D打印產(chǎn)業(yè)也得到了迅猛發(fā)展。本文將從經(jīng)濟(jì)學(xué)角度對3D打印產(chǎn)業(yè)進(jìn)行分析，探究其發(fā)展現(xiàn)狀、競爭格局、成本效益、政策環(huán)境等方面，為相關(guān)企業(yè)和政策制定者提供參考。據(jù)市場研究機(jī)構(gòu)預(yù)測，全球3D打印市場規(guī)模有望在2026年達(dá)到270億美元，復(fù)合年增長率高達(dá)6%。3D打印技術(shù)的廣泛應(yīng)用，對于制造業(yè)、醫(yī)療健康、建筑業(yè)等行業(yè)產(chǎn)生了巨大的推動力，并為企業(yè)帶來了新的商業(yè)模式和機(jī)遇。競爭格局：全球3D打印市場競爭激烈，企業(yè)間競爭主要體現(xiàn)在技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)品質(zhì)量、市場份額等方面。歐美國家在3D打印技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用上具有領(lǐng)先優(yōu)勢，中國、日本等亞洲國家則在市場規(guī)模和增速上表現(xiàn)出較好勢頭。市場趨勢：隨著技術(shù)進(jìn)步和成本降低，3D打印將逐漸普及，市場規(guī)模將進(jìn)一步擴(kuò)大。同時，由于消費(fèi)者對個性化、定制化產(chǎn)品的需求不斷增長，3D打印市場將迎來更多商機(jī)。關(guān)鍵玩家：目前全球3D打印產(chǎn)業(yè)中的關(guān)鍵玩家包括各類設(shè)備制造商、材料供應(yīng)商、技術(shù)研發(fā)企業(yè)以及提供3D打印服務(wù)的平臺企業(yè)等。生產(chǎn)成本：3D打印的生產(chǎn)成本主要包括設(shè)備購置費(fèi)、材料費(fèi)、人工費(fèi)等。隨著技術(shù)進(jìn)步和規(guī)模經(jīng)濟(jì)效應(yīng)的發(fā)揮，這些成本有望進(jìn)一步降低。原材料：3D打印使用的原材料主要包括金屬粉末、塑料、陶瓷等。隨著技術(shù)的進(jìn)步，對原材料的利用率將提高，從而降低成本。能源：3D打印過程中需要消耗一定的能源，如電力、燃?xì)獾取Ｍㄟ^優(yōu)化設(shè)計(jì)和工藝參數(shù)，可降低能源消耗。政府支持：各國政府對3D打印產(chǎn)業(yè)的發(fā)展均給予了大力支持。例如，美國、德國、中國等國家相繼出臺了相關(guān)政策，支持3D打印技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用。知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)：3D打印技術(shù)的不斷創(chuàng)新和發(fā)展，需要完善的知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)制度予以保障。各國政府紛紛加強(qiáng)知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)，鼓勵企業(yè)進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新。市場準(zhǔn)入：政府對3D打印產(chǎn)業(yè)的監(jiān)管和規(guī)范，將直接影響企業(yè)的市場準(zhǔn)入。在符合法律法規(guī)的前提下，企業(yè)應(yīng)國際和國內(nèi)政策變化，以降低市場準(zhǔn)入風(fēng)險(xiǎn)。本文從經(jīng)濟(jì)學(xué)角度對3D打印產(chǎn)業(yè)進(jìn)行了全面分析。隨著3D打印技術(shù)的廣泛應(yīng)用和市場的不斷擴(kuò)大，該行業(yè)將迎來更為廣闊的發(fā)展前景。政府支持和政策環(huán)境對企業(yè)發(fā)展和市場準(zhǔn)入具有重要影響。企業(yè)和政策制定者應(yīng)密切市場動態(tài)和政策變化，以實(shí)現(xiàn)持續(xù)發(fā)展和創(chuàng)造更多價值。3D打印，一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，使用可粘合材料如金屬粉末、塑料等逐層打印出三維實(shí)體的技術(shù)。自21世紀(jì)初步進(jìn)入商業(yè)應(yīng)用以來，3D打印產(chǎn)業(yè)在全球范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)了快速的發(fā)展。隨著技術(shù)的進(jìn)步和市場競爭的加劇，3D打印產(chǎn)業(yè)也面臨著一系列的困境。本文將對3D打印產(chǎn)業(yè)的實(shí)際態(tài)勢進(jìn)行介紹，分析其所面臨的困境，探討可能的擺脫方式，并展望其未來發(fā)展趨勢。雖然3D打印市場在近年來實(shí)現(xiàn)了快速增長，但未來發(fā)展前景仍存在不確定性。一方面，由于技術(shù)進(jìn)步和設(shè)備成本的降低，越來越多的企業(yè)開始進(jìn)入3D打印領(lǐng)域，可能導(dǎo)致市場競爭加劇。另一方面，由于3D打印材料的限制，使得其應(yīng)用領(lǐng)域仍相對較小，市場發(fā)展空間受到制約。隨著3D打印技術(shù)的普及，越來越多的企業(yè)加入這個行業(yè)，使得市場競爭壓力逐漸增大。同時，與傳統(tǒng)制造工藝相比，3D打印在某些領(lǐng)域并不具備明顯優(yōu)勢，導(dǎo)致其在市場競爭中處于不利地位。盡管3D打印技術(shù)在許多領(lǐng)域取得了顯著的進(jìn)步，但仍存在一系列技術(shù)問題。如打印速度、精度、材料選擇等方面仍有較大的提升空間，對于復(fù)雜結(jié)構(gòu)和大型物體的打印仍受到限制。為應(yīng)對市場競爭和找尋新的增長點(diǎn)，3D打印企業(yè)可拓展新的市場領(lǐng)域。例如，在醫(yī)療、航空航天、汽車等領(lǐng)域?qū)ふ腋嗟膽?yīng)用機(jī)會，通過創(chuàng)新技術(shù)和產(chǎn)品提升市場份額。針對當(dāng)前存在的技術(shù)問題，3D打印企業(yè)應(yīng)加大技術(shù)研發(fā)投入，提升打印速度、精度和材料選擇范圍。同時，研發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)，提高產(chǎn)品附加值和市場競爭力。為了應(yīng)對市場競爭和共享資源，3D打印企業(yè)可以采取合作共贏的模式。例如，與材料供應(yīng)商、軟件開發(fā)商、科研機(jī)構(gòu)等開展深度合作，共同推進(jìn)技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。通過轉(zhuǎn)型升級，3D打印企業(yè)可以優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，提高產(chǎn)品和服務(wù)質(zhì)量。例如，向高端市場轉(zhuǎn)移、提供個性化定制服務(wù)、發(fā)展智能制造等，以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級和可持續(xù)發(fā)展。在困境探索和出路探索的指導(dǎo)下，一些3D打印企業(yè)已經(jīng)取得了顯著的成果。例如，某3D打印企業(yè)在醫(yī)療領(lǐng)域提供了個性化的植入物打印服務(wù)，幫助眾多患者成功進(jìn)行了手術(shù)治療。某航空航天企業(yè)通過3D打印技術(shù)成功制造了關(guān)鍵零部件，降低了制造成本并縮短了研發(fā)周期。根據(jù)市場前景和競爭壓力，投資者對3D打印產(chǎn)業(yè)進(jìn)行了深入的分析。結(jié)果顯示，盡管當(dāng)前市場競爭加劇，但3D打印作為新興產(chǎn)業(yè)仍具有較大的發(fā)展?jié)摿?。通過拓展新的市場領(lǐng)域、加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)和合作共贏等方式，3D打印企業(yè)可以提升競爭力并獲得更多的投資機(jī)會。綜合以上分析，預(yù)計(jì)未來幾年3D打印市場仍將保持快速增長。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用領(lǐng)域的拓展，3D打印將逐漸成為制造業(yè)的重要分支。同時，通過合作共贏和產(chǎn)業(yè)升級等方式，3D打印企業(yè)將能夠應(yīng)對市場競爭并實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。3D打印產(chǎn)業(yè)作為新興產(chǎn)業(yè)，雖然在市場前景、競爭壓力和技術(shù)問題等方面存在一定的困境，但通過拓展新市場、加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)、合作共贏和產(chǎn)業(yè)升級等方式，可以探索出一條可持續(xù)發(fā)展的道路。目前，部分3D打印企業(yè)在實(shí)際操作中已經(jīng)取得了顯著的成果，為整個產(chǎn)業(yè)的未來發(fā)展注入了信心。投資者對3D打印產(chǎn)業(yè)的未來發(fā)展持樂觀態(tài)度，并認(rèn)為通過不斷提升競爭力和加強(qiáng)合作，該行業(yè)將實(shí)現(xiàn)更大的突破和發(fā)展。3D打?。?DP）即快速成型技術(shù)的一種，又稱增材制造，它是一種以數(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)。3D打印通常是采用數(shù)字技術(shù)材料打印機(jī)來實(shí)現(xiàn)的。常在模具制造、工業(yè)設(shè)計(jì)等領(lǐng)域被用于制造模型，后逐漸用于一些產(chǎn)品的直接制造，已經(jīng)有使用這種技術(shù)打印而成的零部件。該技術(shù)在珠寶、鞋類、工業(yè)設(shè)計(jì)、建筑、工程和施工（AEC）、汽車，航空航天、牙科和醫(yī)療產(chǎn)業(yè)、教育、地理信息系統(tǒng)、土木工程、槍支以及其他領(lǐng)域都有所應(yīng)用。2019年1月14日，美國加州大學(xué)圣迭戈分校首次利用快速3D打印技術(shù)，制造出模仿中樞神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的脊髓支架，成功幫助大鼠恢復(fù)了運(yùn)動功能。2020年5月5日，中國首飛成功的長征五號B運(yùn)載火箭上，搭載著“3D打印機(jī)”。這是中國首次太空3D打印實(shí)驗(yàn)，也是國際上第一次在太空中開展連續(xù)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的3D打印實(shí)驗(yàn)。3D打印在醫(yī)學(xué)界應(yīng)用，根據(jù)患者需求進(jìn)行個性化護(hù)理的優(yōu)秀工具，可同時簡化醫(yī)生、護(hù)士、藥劑師等專業(yè)人員的操作。3D打印技術(shù)出現(xiàn)在20世紀(jì)90年代中期，實(shí)際上是利用光固化和紙層疊等技術(shù)的最新快速成型裝置。它與普通打印工作原理基本相同，打印機(jī)內(nèi)裝有液體或粉末等“打印材料”，與電腦連接后，通過電腦控制把“打印材料”一層層疊加起來，最終把計(jì)算機(jī)上的藍(lán)圖變成實(shí)物。這打印技術(shù)稱為3D立體打印技術(shù)。1986年，美國科學(xué)家CharlesHull開發(fā)了第一臺商業(yè)3D印刷機(jī)。1995年，美國ZCorp公司從麻省理工學(xué)院獲得唯一授權(quán)并開始開發(fā)3D打印機(jī)。2005年，市場上首個高清晰彩色3D打印機(jī)SpectrumZ510由ZCorp公司研制成功。2010年11月，美國JimKor團(tuán)隊(duì)打造出世界上第一輛由3D打印機(jī)打印而成的汽車Urbee問世。2011年7月，英國研究人員開發(fā)出世界上第一臺3D巧克力打印機(jī)。2011年8月，南安普敦大學(xué)的工程師們開發(fā)出世界上第一架3D打印的飛機(jī)。2012年11月，蘇格蘭科學(xué)家利用人體細(xì)胞首次用3D打印機(jī)打印出人造肝臟組織。2013年10月，全球首次成功拍賣一款名為“ONO之神”的3D打印藝術(shù)品。2013年11月，美國德克薩斯州奧斯汀的3D打印公司“固體概念”(SolidConcepts)設(shè)計(jì)制造出3D打印金屬手槍。2018年8月1日起，3D打印槍支將在美國合法，3D打印手槍的設(shè)計(jì)圖也將可以在互聯(lián)網(wǎng)上自由下載。2018年12月10日，俄羅斯宇航員利用國際空間站上的3D生物打印機(jī)，設(shè)法在零重力下打印出了實(shí)驗(yàn)鼠的甲狀腺。2019年1月14日，美國加州大學(xué)圣迭戈分校在《自然·醫(yī)學(xué)》雜志發(fā)表論文，首次利用快速3D打印技術(shù)，制造出模仿中樞神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的脊髓支架，在裝載神經(jīng)干細(xì)胞后被植入脊髓嚴(yán)重受損的大鼠脊柱內(nèi)，成功幫助大鼠恢復(fù)了運(yùn)動功能。該支架模仿中樞神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，呈圓形，厚度僅有兩毫米，支架中間為H型結(jié)構(gòu)，周圍則是數(shù)十個直徑200微米左右的微小通道，用于引導(dǎo)植入的神經(jīng)干細(xì)胞和軸突沿著脊髓損傷部位生長。2019年4月15日，以色列特拉維夫大學(xué)研究人員以病人自身的組織為原材料，3D打印出全球首顆擁有細(xì)胞、血管、心室和心房的“完整”心臟，這在全球尚屬首例（3D打印心臟）。2022年3月，加拿大英屬哥倫比亞大學(xué)（UBC）的科學(xué)家利用3D技術(shù)打印出人類睪丸細(xì)胞，并發(fā)現(xiàn)其有希望產(chǎn)生精子的早期跡象，世界上尚屬首次。2022年4月，一項(xiàng)新3D打印系統(tǒng)發(fā)表在《自然》雜志上，這項(xiàng)新3D打印系統(tǒng)是由美國研究人員開發(fā)的一種在固定體積的樹脂內(nèi)打印3D物體的方法。打印物體完全由厚樹脂支撐，就像一個動作人偶漂浮在一塊果凍的中心，可從任何角度進(jìn)行添加?？筛p松地打印日益復(fù)雜的設(shè)計(jì)作品，同時節(jié)省時間和材料。2022年6月，據(jù)外媒報(bào)道，一名來自墨西哥的20歲女性成為世界第一個通過3D打印技術(shù)成功進(jìn)行耳朵移植的人。2022年11月，央視軍事報(bào)道“3D打印技術(shù)在飛機(jī)上的應(yīng)用我們已達(dá)到規(guī)模化、工程化處于世界領(lǐng)先位置”。2022年，哈爾濱工業(yè)大學(xué)重慶研究院項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、博士生導(dǎo)師楊治華帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)圍繞“先進(jìn)陶瓷及其智能制造技術(shù)”取得重大突破，掌握了結(jié)構(gòu)功能一體化陶瓷及其器件制備核心技術(shù)，特別是攻克了陶瓷3D打印“定制化”關(guān)鍵技術(shù)，能夠針對不同器件和需求進(jìn)行規(guī)模化加工生產(chǎn)。2023年，俄羅斯門捷列夫化工大學(xué)開發(fā)出一種新的生物聚合物多相3D打印技術(shù)。2023年5月，以色列的一個食品科技公司成功地用3D打印技術(shù)制造出了世界首塊人造魚肉，而且口感和真魚無異。2023年6月消息，包括澳大利亞皇家墨爾本理工大學(xué)、悉尼大學(xué)在內(nèi)的國際研究團(tuán)隊(duì)將合金和3D打印工藝結(jié)合在一起，創(chuàng)造出了一種新的鈦合金，這種合金在拉伸下堅(jiān)固而不脆。日常生活中使用的普通打印機(jī)可以打印電腦設(shè)計(jì)的平面物品，而所謂的3D打印機(jī)與普通打印機(jī)工作原理基本相同，只是打印材料有些不同，普通打印機(jī)的打印材料是墨水和紙張，而3D打印機(jī)內(nèi)裝有金屬、陶瓷、塑料、砂等不同的“打印材料”，是實(shí)實(shí)在在的原材料，打印機(jī)與電腦連接后，通過電腦控制可以把“打印材料”一層層疊加起來，最終把計(jì)算機(jī)上的藍(lán)圖變成實(shí)物。通俗地說，3D打印機(jī)是可以“打印”出真實(shí)的3D物體的一種設(shè)備，比如打印一個機(jī)器人、打印玩具車，打印各種模型，甚至是食物等等。之所以通俗地稱其為“打印機(jī)”是參照了普通打印機(jī)的技術(shù)原理，因?yàn)榉謱蛹庸さ倪^程與噴墨打印十分相似。這項(xiàng)打印技術(shù)稱為3D立體打印技術(shù)。3D打印存在著許多不同的技術(shù)。它們的不同之處在于以可用的材料的方式，并以不同層構(gòu)建創(chuàng)建部件。3D打印常用材料有尼龍玻纖、耐用性尼龍材料、石膏材料、鋁材料、鈦合金、不銹鋼、鍍銀、鍍金、橡膠類材料。三維打印的設(shè)計(jì)過程是：先通過計(jì)算機(jī)建模軟件建模，再將建成的三維模型“分區(qū)”成逐層的截面，即切片，從而指導(dǎo)打印機(jī)逐層打印。設(shè)計(jì)軟件和打印機(jī)之間協(xié)作的標(biāo)準(zhǔn)文件格式是STL文件格式。一個STL文件使用三角面來近似模擬物體的表面。三角面越小其生成的表面分辨率越高。PLY是一種通過掃描產(chǎn)生的三維文件的掃描器，其生成的VRML或者WRL文件經(jīng)常被用作全彩打印的輸入文件。打印機(jī)通過讀取文件中的橫截面信息，用液體狀、粉狀或片狀的材料將這些截面逐層地打印出來，再將各層截面以各種方式粘合起來從而制造出一個實(shí)體。這種技術(shù)的特點(diǎn)在于其幾乎可以造出任何形狀的物品。打印機(jī)打出的截面的厚度（即Z方向）以及平面方向即-Y方向的分辨率是以dpi（像素/英寸）或者微米來計(jì)算的。一般的厚度為100微米，即1毫米，也有部分打印機(jī)如ObjetConnex系列還有三維Systems'ProJet系列可以打印出16微米薄的一層。而平面方向則可以打印出跟激光打印機(jī)相近的分辨率。打印出來的“墨水滴”的直徑通常為50到100個微米。用傳統(tǒng)方法制造出一個模型通常需要數(shù)小時到數(shù)天，根據(jù)模型的尺寸以及復(fù)雜程度而定。而用三維打印的技術(shù)則可以將時間縮短為數(shù)個小時，當(dāng)然其是由打印機(jī)的性能以及模型的尺寸和復(fù)雜程度而定的。傳統(tǒng)的制造技術(shù)如注塑法可以以較低的成本大量制造聚合物產(chǎn)品，而三維打印技術(shù)則可以以更快，更有彈性以及更低成本的辦法生產(chǎn)數(shù)量相對較少的產(chǎn)品。一個桌面尺寸的三維打印機(jī)就可以滿足設(shè)計(jì)者或概念開發(fā)小組制造模型的需要。三維打印機(jī)的分辨率對大多數(shù)應(yīng)用來說已經(jīng)足夠（在彎曲的表面可能會比較粗糙，像圖像上的鋸齒一樣），要獲得更高分辨率的物品可以通過如下方法：先用當(dāng)前的三維打印機(jī)打出稍大一點(diǎn)的物體，再稍微經(jīng)過表面打磨即可得到表面光滑的“高分辨率”物品。有些技術(shù)可以同時使用多種材料進(jìn)行打印。有些技術(shù)在打印的過程中還會用到支撐物，比如在打印出一些有倒掛狀的物體時就需要用到一些易于除去的東西（如可溶物）作為支撐物。雖然高端工業(yè)印刷可以實(shí)現(xiàn)塑料、某些金屬或者陶瓷打印，但無法實(shí)現(xiàn)打印的材料都是比較昂貴和稀缺的。打印機(jī)也還沒有達(dá)到成熟的水平，無法支持日常生活中所接觸到的各種各樣的材料。研究者們在多材料打印上已經(jīng)取得了一定的進(jìn)展，但除非這些進(jìn)展達(dá)到成熟并有效，否則材料依然會是3D打印的一大障礙。3D打印技術(shù)在重建物體的幾何形狀和機(jī)能上已經(jīng)獲得了一定的水平，幾乎任何靜態(tài)的形狀都可以被打印出來，但是那些運(yùn)動的物體和它們的清晰度就難以實(shí)現(xiàn)了。這個困難對于制造商來說也許是可以解決的，但是3D打印技術(shù)想要進(jìn)入普通家庭，每個人都能隨意打印想要的東西，那么機(jī)器的限制就必須得到解決才行。在過去的幾十年里，音樂、電影和電視產(chǎn)業(yè)中對知識產(chǎn)權(quán)的關(guān)注變得越來越多。3D打印技術(shù)也會涉及到這一問題，因?yàn)楝F(xiàn)實(shí)中的很多東西都會得到更加廣泛的傳播。人們可以隨意復(fù)制任何東西，并且數(shù)量不限。如何制定3D打印的法律法規(guī)用來保護(hù)知識產(chǎn)權(quán)，也是我們面臨的問題之一，否則就會出現(xiàn)泛濫的現(xiàn)象。道德是底線。什么樣的東西會違反道德規(guī)律是很難界定的，如果有人打印出生物器官和活體組織，在不久的將來會遇到極大的道德挑戰(zhàn)。3D打印技術(shù)需要承擔(dān)的花費(fèi)是高昂的。第一臺3D打印機(jī)的售價為1萬5。如果想要普及到大眾，降價是必須的，但又會與成本形成沖突。每一種新技術(shù)誕生初期都會面臨著這些類似的障礙，但相信找到合理的解決方案3D打印技術(shù)的發(fā)展將會更加迅速，就如同任何渲染軟件一樣，不斷地更新才能達(dá)到最終的完善。3D打印技術(shù)是無法應(yīng)用于大量生產(chǎn)，所以有些專家鼓吹3D打印是第三次工業(yè)革命，這個說法只是個噱頭。富士康為蘋果代工生產(chǎn)iPhone已經(jīng)多年。郭臺銘以3D打印制造的手機(jī)為例，說明3D打印的產(chǎn)品只能看不能用，因?yàn)檫@些產(chǎn)品上不能加上電子元器件，無法為電子產(chǎn)品量產(chǎn)。3D打印即使不生產(chǎn)電子產(chǎn)品，但受材料的限制，可以生產(chǎn)的其他產(chǎn)品也很少，“即使生產(chǎn)出來的產(chǎn)品，也無法量產(chǎn)，而且一摔就碎。“3D打印的確更適合一些小規(guī)模制造，尤其是高端的定制化產(chǎn)品，比如汽車零部件制造。雖然主要材料還是塑料，但未來金屬材料肯定會被運(yùn)用到3D打印中來，”克倫普說，3D打印技術(shù)先后進(jìn)入了牙醫(yī)、珠寶、醫(yī)療行業(yè)，未來可應(yīng)用的范圍會越來越廣。2014年11月末，3D打印技術(shù)被《時代》周刊為2014年25項(xiàng)年度最佳發(fā)明。對消費(fèi)者和企業(yè)而言，這是個福音。僅在過去一年中，中學(xué)生們3D打印了用于物理課實(shí)驗(yàn)的火車車廂，科學(xué)家們3D打印了人類器官組織，通用電氣公司則使用3D打印技術(shù)改進(jìn)了其噴氣引擎的效率。美國三維系統(tǒng)公司的3D打印機(jī)能打印糖果和樂器等，該公司首席執(zhí)行官阿維·賴興塔爾說:“這的確是一種巧奪天工的技術(shù)?！?018年12月3日，這臺名為Organaut的突破性3D打印裝置，執(zhí)行“58號遠(yuǎn)征”（Expedition58）任務(wù)的“聯(lián)盟MS-11”飛船送往國際空間站。打印機(jī)由Invitro的子公司“3D生物打印解決方案”（3DBioprintingSolutions）公司建造。Invitro隨后收到了從國際空間站傳回的一組照片，通過這些照片可以看到老鼠甲狀腺是如何被打印出來的。美國計(jì)劃于2019年春季將生物打印機(jī)送上國際空間站。2020年5月5日，中國首飛成功的長征五號B運(yùn)載火箭上，搭載著新一代載人飛船試驗(yàn)船，船上還搭載了一臺“3D打印機(jī)”。這是中國首次太空3D打印實(shí)驗(yàn)，也是國際上第一次在太空中開展連續(xù)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的3D打印實(shí)驗(yàn)。2014年7月1日，美國海軍試驗(yàn)了利用3D打印等先進(jìn)制造技術(shù)快速制造艦艇零件，希望借此提升執(zhí)行任務(wù)速度并降低成本。2014年6月24日至6月26日，美海軍在作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)活動中舉辦了第一屆制匯節(jié)，開展了一系列“打印艦艇”研討會，并在此期間向水手及其他相關(guān)人員介紹了3D打印及增材制造技術(shù)。美國海軍致力于未來在這方面培訓(xùn)水手。采用3D打印及其他先進(jìn)制造方法，能夠顯著提升執(zhí)行任務(wù)速度及預(yù)備狀態(tài)，降低成本，避免從世界各地采購艦船配件。美國海軍作戰(zhàn)艦隊(duì)后勤科副科長PhilCullom表示，考慮到成本及海軍后勤及供應(yīng)鏈現(xiàn)存的漏洞，以及面臨的資源約束，先進(jìn)制造與3D打印的應(yīng)用越來越廣，他們設(shè)想了一個由技術(shù)嫻熟的水手支持的先進(jìn)制造商的全球網(wǎng)絡(luò)，找出問題并制造產(chǎn)品。2014年9月底，NASA預(yù)計(jì)將完成首臺成像望遠(yuǎn)鏡，所有元件基本全部通過3D打印技術(shù)制造。NASA也因此成為首家嘗試使用3D打印技術(shù)制造整臺儀器的單位。這款太空望遠(yuǎn)鏡功能齊全，其8毫米的攝像頭使其能夠放進(jìn)立方體衛(wèi)星（CubeSat，一款微型衛(wèi)星）當(dāng)中。據(jù)了解，這款太空望遠(yuǎn)鏡的外管、外擋板及光學(xué)鏡架全部作為單獨(dú)的結(jié)構(gòu)直接打印而成，只有鏡面和鏡頭尚未實(shí)現(xiàn)。該儀器將于2015年開展震動和熱真空測試。這款長8毫米的望遠(yuǎn)鏡將全部由鋁和鈦制成，而且只需通過3D打印技術(shù)制造4個零件即可，相比而言，傳統(tǒng)制造方法所需的零件數(shù)是3D打印的5-10倍。在3D打印的望遠(yuǎn)鏡中，可將用來減少望遠(yuǎn)鏡中雜散光的儀器擋板做成帶有角度的樣式，這是傳統(tǒng)制作方法在一個零件中所無法實(shí)現(xiàn)的。2014年8月31日，美國宇航局的工程師們剛剛完成了3D打印火箭噴射器的測試，本項(xiàng)研究在于提高火箭發(fā)動機(jī)某個組件的性能，由于噴射器內(nèi)液態(tài)氧和氣態(tài)氫一起混合反應(yīng)，這里的燃燒溫度可達(dá)到6000華氏度，大約為3315攝氏度，可產(chǎn)生2萬磅的推力，約為9噸左右，驗(yàn)證了3D打印技術(shù)在火箭發(fā)動機(jī)制造上的可行性。本項(xiàng)測試工作位于阿拉巴馬亨茨維爾的美國宇航局馬歇爾太空飛行中心，這里擁有較為完善的火箭發(fā)動機(jī)測試條件，工程師可驗(yàn)證3D打印部件在點(diǎn)火環(huán)境中的性能。制造火箭發(fā)動機(jī)的噴射器需要精度較高的加工技術(shù)，如果使用3D打印技術(shù)，就可以降低制造上的復(fù)雜程度，在計(jì)算機(jī)中建立噴射器的三維圖像，打印的材料為金屬粉末和激光，在較高的溫度下，金屬粉末可被重新塑造成我們需要的樣子。火箭發(fā)動機(jī)中的噴射器內(nèi)有數(shù)十個噴射元件，要建造大小相似的元件需要一定的加工精度，該技術(shù)測試成功后將用于制造RS-25發(fā)動機(jī)，其作為美國宇航局未來太空發(fā)射系統(tǒng)的主要動力，該火箭可運(yùn)載宇航員超越近地軌道，進(jìn)入更遙遠(yuǎn)的深空。馬歇爾中心的工程部主任克里斯認(rèn)為3D打印技術(shù)在火箭發(fā)動機(jī)噴油器上應(yīng)用只是第一步，我們的目的在于測試3D打印部件如何能徹底改變火箭的設(shè)計(jì)與制造，并提高系統(tǒng)的性能，更重要的是可以節(jié)省時間和成本，不太容易出現(xiàn)故障。本次測試中，兩具火箭噴射器進(jìn)行了點(diǎn)火，每次5秒，設(shè)計(jì)人員創(chuàng)建的復(fù)雜幾何流體模型允許氧氣和氫氣充分混合，壓力為每平方英寸1400磅。2014年10月11日，英國一個發(fā)燒友團(tuán)隊(duì)用3D打印技術(shù)制出了一枚火箭，他們還準(zhǔn)備讓這個世界上第一個打印出來的火箭升空。該團(tuán)隊(duì)于當(dāng)?shù)貢r間在倫敦的辦公室向媒體介紹這個世界第一架用3D打印技術(shù)制造出的火箭。團(tuán)隊(duì)隊(duì)長海恩斯說，有了3D打印技術(shù)，要制造出高度復(fù)雜的形狀并不困難。就算要修改設(shè)計(jì)原型，只要在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的軟件上做出修改，打印機(jī)將會做出相對的調(diào)整。這比之前的傳統(tǒng)制造方式方便許多。既然美國宇航局已經(jīng)在使用3D打印技術(shù)制造火箭的零件，3D打印技術(shù)的前景是十分光明的。據(jù)介紹，這個名為“低軌道氦輔助導(dǎo)航”的工程項(xiàng)目由一家德國數(shù)據(jù)分析公司贊助。打印出的這枚火箭重3公斤，高度相當(dāng)于一般成年人身高，是該團(tuán)隊(duì)用4年時間、花了6000英鎊制造出來的。等一筆5萬英鎊的資助確定之后，他們將于今年底在新墨西哥州的美國航天港發(fā)射該火箭。一個裝滿氦的巨型氣球?qū)鸦鸺嵘?0000米高空，裝置在火箭里的全球定位系統(tǒng)將啟動火箭引擎，火箭噴射速度將達(dá)到每小時1610公里。之后，火箭上的自動駕駛系統(tǒng)將引導(dǎo)火箭回返地球，而里頭的攝像機(jī)將把整個過程拍攝下來。美國國家航空航天局（NASA）官網(wǎng)2015年4月21日報(bào)道，NASA工程人員正通過利用增材制造技術(shù)制造首個全尺寸銅合金火箭發(fā)動機(jī)零件以節(jié)約成本，NASA空間技術(shù)任務(wù)部負(fù)責(zé)人表示，這是航空航天領(lǐng)域3D打印技術(shù)應(yīng)用的新里程碑。2015年6月22日報(bào)道，國營企業(yè)俄羅斯技術(shù)集團(tuán)公司以3D打印技術(shù)制造出一架無人機(jī)樣機(jī)，重8公斤，翼展4米，飛行時速可達(dá)90至100公里，續(xù)航能力1至5小時。公司發(fā)言人弗拉基米爾·庫塔霍夫介紹，公司用兩個半月實(shí)現(xiàn)了從概念到原型機(jī)的飛躍，實(shí)際生產(chǎn)耗時僅為31小時，制造成本不到20萬盧布（約合3700美元）。2016年4月19日，中科院重慶綠色智能技術(shù)研究院3D打印技術(shù)研究中心對外宣布，經(jīng)過該院和中科院空間應(yīng)用中心兩年多的努力，并在法國波爾多完成拋物線失重飛行試驗(yàn)，國內(nèi)首臺空間在軌3D打印機(jī)宣告研制成功。這臺3D打印機(jī)可打印最大零部件尺寸達(dá)200×130mm，它可以幫助宇航員在失重環(huán)境下自制所需的零件，大幅提高空間站實(shí)驗(yàn)的靈活性，減少空間站備品備件的種類與數(shù)量和運(yùn)營成本，降低空間站對地面補(bǔ)給的依賴性。2023年3月22日，美國相對航天公司在佛羅里達(dá)州卡納維拉爾角發(fā)射一枚“3D打印火箭”，但火箭未能進(jìn)入預(yù)定軌道。這枚火箭高約5米，包括發(fā)動機(jī)在內(nèi)，火箭85%的組件由合金金屬材料3D打印而成，為全球首例。醫(yī)學(xué)界的3D打印是根據(jù)患者需求進(jìn)行個性化護(hù)理的優(yōu)秀工具，可同時簡化醫(yī)生、護(hù)士、藥劑師等專業(yè)人員的操作。配備3D打印機(jī)的未來醫(yī)院將能復(fù)制數(shù)萬個醫(yī)療設(shè)備的模型，其中包含描述制造過程的技術(shù)文件和產(chǎn)品符合要求的驗(yàn)證。目前，3D打印在醫(yī)療保健行業(yè)中的一些應(yīng)用主要是打印設(shè)備（輔助設(shè)備、注射器、手術(shù)器械）；打印解剖結(jié)構(gòu)以方便術(shù)前培訓(xùn)；打印定制部件（假肢、牙冠、移植物）以及生物打印。日本筑波大學(xué)和大日本印刷公司組成的科研團(tuán)隊(duì)2015年7月8日宣布，已研發(fā)出用3D打印機(jī)低價制作可以看清血管等內(nèi)部結(jié)構(gòu)的肝臟立體模型的方法。據(jù)稱，該方法如果投入應(yīng)用就可以為每位患者制作模型，有助于術(shù)前確認(rèn)手術(shù)順序以及向患者說明治療方法。這種模型是根據(jù)CT等醫(yī)療檢查獲得患者數(shù)據(jù)用3D打印機(jī)制作的。模型按照表面外側(cè)線條呈現(xiàn)肝臟整體形狀，詳細(xì)地再現(xiàn)其內(nèi)部的血管和腫瘤。由于肝臟模型內(nèi)部基本是空洞，重要血管等的位置一目了然。據(jù)稱，制作模型需要少量價格不菲的樹脂材料，使原本約30萬至40萬日元(約合人民幣5萬至2萬元)的制作費(fèi)降到原先的三分之一以下。利用3D打印技術(shù)制作的內(nèi)臟器官模型主要用于研究，由于價格高昂，在臨床上沒有得到普及?？蒲袌F(tuán)隊(duì)表示，他們一方面爭取到2016年度實(shí)現(xiàn)肝臟模型的實(shí)際應(yīng)用，另一方面將推進(jìn)對胰臟等器官模型制作技術(shù)的研發(fā)。2014年8月28日，46歲的周至農(nóng)民胡師傅在自家蓋房子時，從3層樓墜落后砸到一堆木頭上，左腦蓋被撞碎，在當(dāng)?shù)蒯t(yī)院手術(shù)后，胡師傅雖然性命無損，但左腦蓋凹陷，在別人眼里成了個“半頭人”。除了面容異于常人，事故還傷了胡師傅的視力和語言功能。醫(yī)生為幫其恢復(fù)形象，采用3D打印技術(shù)輔助設(shè)計(jì)缺損顱骨外形，設(shè)計(jì)了鈦金屬網(wǎng)重建缺損顱眶骨，制作出缺損的左“腦蓋”，最終實(shí)現(xiàn)左右對稱。醫(yī)生稱手術(shù)約需5至10小時，除了用鈦網(wǎng)支撐起左邊腦蓋外，還需要從腿部取肌肉進(jìn)行填補(bǔ)。手術(shù)后，胡師傅的容貌將恢復(fù)，至于語言功能還得術(shù)后看恢復(fù)情況。2014年8月，北京大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)成功地為一名12歲男孩植入了3D打印脊椎，這屬全球首例。據(jù)了解，這位小男孩的脊椎在一次足球受傷之后長出了一顆惡性腫瘤，醫(yī)生不得不選擇移除掉腫瘤所在的脊椎。這次的手術(shù)比較特殊的是，醫(yī)生并未采用傳統(tǒng)的脊椎移植手術(shù)，而是嘗試先進(jìn)的3D打印技術(shù)。研究人員表示，這種植入物可以跟現(xiàn)有骨骼非常好地結(jié)合起來，而且還能縮短病人的康復(fù)時間。由于植入的3D脊椎可以很好地跟周圍的骨骼結(jié)合在一起，所以它并不需要太多的“錨定”。研究人員還在上面設(shè)立了微孔洞，它能幫助骨骼在合金之間生長，換言之，植入進(jìn)去的3D打印脊椎將跟原脊柱牢牢地生長在一起，這也意味著未來不會發(fā)生松動的情況。2014年10月，醫(yī)生和科學(xué)家們使用3D打印技術(shù)為英國蘇格蘭一名5歲女童裝上手掌。這名女童名為海莉·弗雷澤，出生時左臂就有殘疾，沒有手掌，只有手腕。在醫(yī)生和科學(xué)家的合作下，為她設(shè)計(jì)了專用假肢并成功安裝。2014年10月13日，紐約長老會醫(yī)院的埃米爾·巴查博士(Dr.EmileBacha)醫(yī)生就講述了他使用3D打印的心臟救活一名2周大嬰兒的故事。這名嬰兒患有先天性心臟缺陷，它會在心臟內(nèi)部制造“大量的洞”。在過去，這種類型的手術(shù)需要停掉心臟，將其打開并進(jìn)行觀察，然后在很短的時間內(nèi)來決定接下來應(yīng)該做什么。但有了3D打印技術(shù)之后，巴查醫(yī)生就可以在手術(shù)之前制作出心臟的模型，從而使他的團(tuán)隊(duì)可以對其進(jìn)行檢查，然后決定在手術(shù)當(dāng)中到底應(yīng)該做什么。這名嬰兒原本需要進(jìn)行3-4次手術(shù)，而現(xiàn)在一次就夠了，這名原本被認(rèn)為壽命有限的嬰兒可以過上正常的生活。巴查醫(yī)生說，他使用了嬰兒的MRI數(shù)據(jù)和3D打印技術(shù)制作了這個心臟模型。整個制作過程共花費(fèi)了數(shù)千美元，不過他預(yù)計(jì)制作價格會在未來降低。3D打印技術(shù)能夠讓醫(yī)生提前練習(xí)，從而減少病人在手術(shù)臺上的時間。3D模型有助于減少手術(shù)步驟，使手術(shù)變得更為安全。2015年1月，在邁阿密兒童醫(yī)院，有一位患有“完全型肺靜脈畸形引流(TAPVC)”的4歲女孩AdanelieGonzalez，由于疾病她的呼吸困難免疫系統(tǒng)薄弱，如果不實(shí)施矯正手術(shù)僅能存活數(shù)周甚至數(shù)日。心血管外科醫(yī)生借助3D心臟模型的幫助，通過對小女孩心臟的完全復(fù)制3D模型，成功地制定出了一個復(fù)雜的矯正手術(shù)方案。最終根據(jù)方案，成功地為小女孩實(shí)施了永久手術(shù)，現(xiàn)在小女孩的血液恢復(fù)正常流動，身體在治療中逐漸恢復(fù)正常。2015年8月5日，首款由Aprecia制藥公司采用3D打印技術(shù)制備的SPRITAM（左乙拉西坦，levetiracetam）速溶片得到美國食品藥品監(jiān)督管理局（FDA）上市批準(zhǔn)，并將于2016年正式售賣。這意味著3D打印技術(shù)繼打印人體器官后進(jìn)一步向制藥領(lǐng)域邁進(jìn)，對未來實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)性制藥、針對性制藥有重大的意義。該款獲批上市的“左乙拉西坦速溶片”采用了Aprecia公司自主知識產(chǎn)權(quán)的ZipDose3D打印技術(shù)。通過3D打印制藥生產(chǎn)出來的藥片內(nèi)部具有豐富的孔洞，具有極高的內(nèi)表面積，故能在短時間內(nèi)迅速被少量的水融化。這樣的特性給某些具有吞咽性障礙的患者帶來了福音。這種設(shè)想主要針對病人對藥品數(shù)量的需求問題，可以有效地減少由于藥品庫存而引發(fā)的一系列藥品發(fā)潮變質(zhì)、過期等問題。事實(shí)上，3D打印制藥最重要的突破是它能進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)為病人量身定做藥品的夢想。最近科學(xué)家們?yōu)閭鹘y(tǒng)的3D打印身體部件增添了一種鈦制的胸骨和胸腔—3D打印胸腔。這些3D打印部件的幸運(yùn)接受者是一位54歲的西班牙人，他患有一種胸壁肉瘤，這種腫瘤形成于骨骼、軟組織和軟骨當(dāng)中。醫(yī)生不得不切除病人的胸骨和部分肋骨，以此阻止癌細(xì)胞擴(kuò)散。這些切除的部位需要找到替代品，在正常情況下所使用的金屬盤會隨著時間變得不牢固，并容易引發(fā)并發(fā)癥。澳大利亞的CSIRO公司創(chuàng)造了一種鈦制的胸骨和肋骨，與患者的幾何學(xué)結(jié)構(gòu)完全吻合。CSIRO公司根據(jù)病人的CT掃描設(shè)計(jì)并制造所需的身體部件。工作人員會借助CAD軟件設(shè)計(jì)身體部分，輸入到3D打印機(jī)中。手術(shù)完成兩周后，病人就被允許離開醫(yī)院了，而且一切狀況良好。2015年10月，中國863計(jì)劃3D打印血管項(xiàng)目取得重大突破，世界首創(chuàng)的3D生物血管打印機(jī)由四川藍(lán)光英諾生物科技股份有限公司成功研制問世。該款血管打印機(jī)性能先進(jìn)，僅僅2分鐘便打出10厘米長的血管。不同于市面上現(xiàn)有的3D生物打印機(jī)，3D生物血管打印機(jī)可以打印出血管獨(dú)有的中空結(jié)構(gòu)、多層不同種類細(xì)胞，這是世界首創(chuàng)。2018年8月，美國明尼蘇達(dá)大學(xué)研究人員開發(fā)出一種新的多細(xì)胞神經(jīng)組織工程方法，利用3D打印設(shè)備制出生物工程脊髓。研究人員稱，該技術(shù)有朝一日或可幫助長期遭受脊髓損傷困擾的患者恢復(fù)某些功能。2020年7月，美國明尼蘇達(dá)大學(xué)研究人員在最新一期《循環(huán)研究》雜志上發(fā)表報(bào)告稱，他們在實(shí)驗(yàn)室中用人類細(xì)胞3D打印出了功能正常的厘米級人體心臟肌泵模型。研究人員稱，這種能夠發(fā)揮正常功能的心臟肌泵模型系統(tǒng)對于心臟病研究來說具有重要意義，而他們的成果向制造人類心臟這樣的大型腔室模型邁出了關(guān)鍵一步。2022年，美國科學(xué)家首次成功地對乳腺癌腫瘤進(jìn)行了3D生物打印。2014年8月，10幢3D打印建筑在上海張江高新青浦園區(qū)內(nèi)交付使用，作為當(dāng)?shù)貏舆w工程的辦公用房。這些“打印”的建筑墻體是用建筑垃圾制成的特殊“油墨”，按照電腦設(shè)計(jì)的圖紙和方案，經(jīng)一臺大型3D打印機(jī)層層疊加噴繪而成，10幢小屋的建筑過程僅花費(fèi)24小時。2014年9月5日，世界各地的建筑師們正在為打造全球首款3D打印房屋而競賽。3D打印房屋在住房容納能力和房屋定制方面具有意義深遠(yuǎn)的突破。在荷蘭首都阿姆斯特丹，一個建筑師團(tuán)隊(duì)已經(jīng)開始制造全球首棟3D打印房屋，而且采用的建筑材料是可再生的生物基材料。這棟建筑名為“運(yùn)河住宅（CanalHouse）”，由13間房屋組成。這個項(xiàng)目位于阿姆斯特丹北部運(yùn)河的一塊空地上，有望3年內(nèi)完工。在建中的“運(yùn)河住宅”已經(jīng)成了公共博物館，美國總統(tǒng)奧巴馬曾經(jīng)到那里參觀。荷蘭DUS建筑師漢斯·韋爾默朗（HansVermeulen）在接受BI采訪時表示，他們的主要目標(biāo)是“能夠提供定制的房屋?！?014年1月，數(shù)幢使用3D打印技術(shù)建造的建筑亮相蘇州工業(yè)園區(qū)。這批建筑包括一棟面積1100平方米的別墅和一棟6層居民樓。這些建筑的墻體由大型3D打印機(jī)層層疊加噴繪而成，而打印使用的“油墨”則由建筑垃圾制成。2015年7月17日上午，由3D打印的模塊新材料別墅現(xiàn)身西安，建造方在三個小時完成了別墅的搭建。據(jù)建造方介紹，這座三個小時建成的精裝別墅，只要擺上家具就能拎包入住。2014年9月15日，世界上已經(jīng)出現(xiàn)3D打印建筑、裙帽以及珠寶等，第一輛3D打印汽車也終于面世。這輛汽車只有40個零部件，建造它花費(fèi)了44個小時，最低售價1萬英鎊（約合人民幣11萬元）。世界第一臺3D打印車已經(jīng)問世——這輛由美國LocalMotors公司設(shè)計(jì)制造、名叫“Strati”的小巧兩座家用汽車開啟了汽車行業(yè)新篇章。這款創(chuàng)新產(chǎn)品在為期六天的2014美國芝加哥國際制造技術(shù)展覽會上公開亮相。用3D打印技術(shù)打印一輛斯特拉提轎車并完成組裝需時44小時。整個車身上靠3D打印出的部件總數(shù)為40個，相較傳統(tǒng)汽車20000多個零件來說可謂十分簡潔。充滿曲線的車身由先由黑色塑料制造，再層層包裹碳纖維以增加強(qiáng)度，這一制造設(shè)計(jì)尚屬首創(chuàng)。汽車由電池提供動力，最高時速約64公里，車內(nèi)電池可供行駛190至240公里。盡管汽車的座椅、輪胎等可更換部件仍以傳統(tǒng)方式制造，但用3D制造這些零件的計(jì)劃已經(jīng)提上日程。制造該轎車的車間里有一架超大的3D打印機(jī)，能打印長3米、寬5米、高1米的大型零件，而普通的3D打印機(jī)只能打印25立方厘米大小的東西。2014年10月29日，在芝加哥舉行的國際制造技術(shù)展覽會上，美國亞利桑那州的LocalMotors汽車公司現(xiàn)場演示世界上第一款3D打印電動汽車的制造過程。這款電動汽車名為“Strati”，整個制造過程僅用了45個小時。Strati采用一體成型車身，最大速度可達(dá)到每小時40英里（約合每小時64公里），一次充電可行駛120到150英里（約合190到240公里）。Strati只有49個零部件，動力傳動系統(tǒng)、懸架、電池、輪胎、車輪、線路、電動馬達(dá)和擋風(fēng)玻璃采用傳統(tǒng)技術(shù)制造，包括底盤、儀表板、座椅和車身在內(nèi)的余下部件均由3D打印機(jī)打印，所用材料為碳纖維增強(qiáng)熱塑性塑料。Strati的車身一體成型，由3D打印機(jī)打印，共有212層碳纖維增強(qiáng)熱塑性塑料。辛辛那提公司負(fù)責(zé)提供制造Strati使用的大幅面增材制造3D打印機(jī)，能夠打印3英尺×5英尺×10英尺（約合90厘米×152厘米×305厘米）的零部件。最近來自美國舊金山的DivergentMicrofactories(DM)公司推出了世界上首款3D打印超級跑車“刀鋒(Blade)”。該公司表示此款車由一系列鋁制“節(jié)點(diǎn)”和碳纖維管材拼插相連，輕松組裝成汽車底盤，因此更加環(huán)保。Blade搭載一臺可使用汽油或壓縮天然氣為燃料的雙燃料700馬力發(fā)動機(jī)。此外由于整車質(zhì)量很輕，整車質(zhì)量僅為1400磅(約合64噸)，從靜止加速到每小時60英里(96公里)僅用時兩秒，輕松躋身頂尖超跑行列。2015年7月，美國舊金山的DivergentMicrofactories(DM)公司推出了世界上首款3D打印超級跑車“刀鋒(Blade)”。2014年11月10日，全世界首款3D打印的筆記本電腦已開始預(yù)售了，它允許任何人在自己的客廳里打印自己的設(shè)備，價格僅為傳統(tǒng)產(chǎn)品的一半。這款筆記本電腦名為Pi-Top，將會到2015年五月才會正式推出。通過口耳相傳，它已在兩周內(nèi)累計(jì)獲得了6萬英鎊的預(yù)訂單。許多女人深知，遇到一件很合身的衣服是很不容易的事，用3D打印機(jī)制作的衣服，可謂是解決女人們挑選服裝時遇到困境的萬能鑰匙。一個設(shè)計(jì)工作室已經(jīng)成功使用3D打印技術(shù)制作出服裝，使用此技術(shù)制作出的服裝不但外觀新穎，而且舒適合體。這件裙子價格為9萬人民幣，制作過程中使用了2，279個印刷板塊，由3316條鏈子連接。這種被稱作“4D裙”的服裝，就像編織的衣服一樣，很容易就可以從壓縮的狀態(tài)中舒展開來。創(chuàng)始人之一，并擔(dān)任創(chuàng)意總監(jiān)的杰西卡回憶說這件衣服花費(fèi)了大約48個小時來印制。這家位于美國馬薩諸塞州的公司還編寫了一個適用于智能手機(jī)和平板電腦的應(yīng)用程序，這有助于用戶調(diào)整自己的衣服。使用這個應(yīng)用程序，可以改變衣服的風(fēng)格和舒適性。2015年8月27日，深圳美女創(chuàng)客SexyCyborg發(fā)明了“無影高跟鞋”。它里面是空的，可以裝進(jìn)去一套安全滲透測試工具包。“無影高跟鞋”足以令一些美女級黑客輕松攻破某些企業(yè)或政府機(jī)構(gòu)的防御，獲取到有價值的重要信息。每只鞋里面都有一個抽屜，使用者不用脫鞋就能把它拿下來。然后再把一套滲透測試套件裝進(jìn)去，其中的部件都是黑客用的裝備。瑞士洛桑時尚設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)使用3d打印技術(shù)為客戶量身定制內(nèi)衣，他們設(shè)計(jì)的內(nèi)衣極具想象力。設(shè)計(jì)師使用3d打印筆，通過點(diǎn),圓,線的結(jié)合，勾畫出一個個精美的圖2019年5月14日，中國自主研制的第五代深水整平船“一航津平2”日前在江蘇南通下水，集基準(zhǔn)定位、石料輸送、高精度鋪設(shè)整平、質(zhì)量檢測驗(yàn)收等于一體，從船體設(shè)計(jì)到建造均實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)化，多項(xiàng)性能居國際領(lǐng)先水平?！耙缓浇蚱?”投產(chǎn)后將進(jìn)一步鞏固中國在海底隧道基礎(chǔ)施工領(lǐng)域的世界領(lǐng)先地位?！耙缓浇蚱?”因其鋪設(shè)作業(yè)的高效率和自動化，被形象地稱為深水碎石鋪設(shè)的“3D打印機(jī)”。當(dāng)一間實(shí)驗(yàn)室作出了圖紙，需要拿出來共享時，會發(fā)現(xiàn)有太多的格式和標(biāo)準(zhǔn)了，3D打印原型機(jī)這個領(lǐng)域看起來像是野蠻生長，毫無標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)有了統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)后，3D打