3d印表機的應用領域有哪些

3D印表機

（01）“上上個世紀的思想，上個世紀的技術，這個世紀的市場”，其實3D列印技術並非新興產物。3D印表機技術在成長髮展時期一直被少數人所關注和使用，但技術的改變讓3D列印成為了目前世界上最令人關注的技術之一併不為過，甚至有人稱3D列印將會是第四次工業革命的起點。中國首家3D列印體驗館的一幕。房間裡的燈罩、鞋、玩具、人像等人們所能看到的一切擺件，都非工業流水線或手工製作而成，而全部出自一部機器――3D印表機。那麼，3D列印真能顛覆傳統制造業？帶著各種疑問，讓我們一起了解3D列印技術的各個應用領域，看看3D印表機的未來前景如何。

應用領域

（01）3D印表機的應用物件可以是任何行業，只要這些行業需要模型和原型。3D印表機需求量較大的行業包括政府、航天和國防、醫療裝置、高科技、教育業以及製造業。

（02）航天和國防。GE中國研發中心的工程師們仍在埋頭研究3D列印技術。就在這之前，他們剛剛用3D印表機成功“列印”出了航空發動機的重要零部件。與傳統制造相比，這一技術將使該零件成本縮減30%、製造週期縮短40%。來不及慶祝這一喜人成果，他們就又匆匆踏上了新的征程。鮮為人知的是，他們已經“祕密”研發3D列印技術十年之久了。

（03）醫療行業。一位83歲的老人由於患有慢性的骨頭感染，因此換上了由3D印表機“列印”出來的下顎骨，這是世界上首位使用3D列印產品做人體骨骼的案例。

（04）文物保護。博物館裡常常會用很多複雜的替代品來保護原始作品不受環境或意外事件的傷害，同時複製品也能將藝術或文物的影響傳遞給更多更遠的人。史密森尼博物館就因為原始的托馬斯·傑弗遜要放在弗吉尼亞州展覽，所以博物館用了一個巨大的3D列印替代品放在了原來雕塑的位置。

（05）建築設計。在建築業裡，工程師和設計師們已經接受了用3D印表機列印的建築模型，這種方法快速、成本低、環保，同時製作精美。完全合乎設計者的要求，同時又能節省大量材料。

（06）製造業。製造業也需要很多3D列印產品，因為3D列印無論是在成本、速度和精確度上都要比傳統制造好很多。而3D列印技術本身非常適合大規模生產，所以製造業利用3D技術能帶來很多好處，甚至連質量控制都不再是個問題。

（07）食品產業。沒錯，就是“列印”食品。研究人員已經開始嘗試列印巧克力了。或許在不久的將來，很多看起來一模一樣的食品就是用食品3D印表機“列印”出來的。當然，到那時可能人工製作的食品會貴很多倍。

3D列印成品案例

（01）3D列印照相館。只需要10分鐘的3D掃描,等待幾小時,就可以得到實體人像。運用3D列印照相技術,列印人偶紀念品。

（02）3D列印槍。前不久，一則全球首支3D列印手槍的CAD製作檔案在網路上被下載了超過10萬次的訊息引起了人們的恐慌。據報道，手機的列印裝置，是Stratasys公司的Dimension SST型3D印表機。人們之所以恐慌，是因為按照這個道理，只需一臺3D印表機就可以把槍製造出來，安全如何保障？3D列印槍像是一個更致命的武器玩具，一個玩具一旦超出了它本身的娛樂特性，涉及到安全問題後，本身的立場也就改變了。去年，美國的科迪威爾遜，他在大學的時候就計劃研究3D列印槍，在幾個月後，威爾遜和他的該團隊實現了這一計劃，成功的研製出了取名為“解放者”的3D列印槍，並且在隨後拍攝的視訊來演示射擊金屬釘的實驗。這把槍的製造成本是由一臺價值8000美元的3D印表機完成的，在之後，設計者試圖製作更大口徑的子彈來體現這幫槍的威懾力。

（03）“中國龍”從3D印表機中脫“影”而出。自從人類進入工業化時代，大機器的生產方式始終遵循的是模具產品的模式。然而，昨日記者在軟交會現場看到，不借助任何模具，一條精雕細刻的“中國龍”竟從3D印表機中脫“影”而出。

（04）列印音樂。為了探索3D印表機更多的應用，Rickard Dahlstrand使用Lulzbot 3D印表機創造出獨特的藝術。在2013斯德哥爾摩藝術黑客節上，Lulzbot 3D印表機不僅為參加的藝術家和黑客們打印出藝術節的LOGO，而且作為一個表演專案，它還一邊播放古典音樂一邊相應地打印出視覺化的音樂作品。Lulzbot 3D印表機列印視覺化音樂的原理是：該步進電機的運動進行控制可以以不同的速度執行，聲音的音調決定速度，從而音樂控制了列印過程。三臺電機分別代表一個音軌，它們使用獨特的模式運動。兩個馬達控制Z軸移動。

（05）澳研究人員用3D列印機制作出放大版的昆蟲標本。澳大利亞有很多出了名的大蟲子，比如長達20英寸的泰坦竹節蟲(Titan stick insect)。不過，其國內也有很多微小的昆蟲，比如小巧玲瓏的wheat wheevil。(中文學名叫啥來著？)為了能夠"更進一步"地研究微小昆蟲，澳大利亞的國家科學機構，便利用3D列印技術，製作出了放大倍數有些誇張的3D副本。

（06）半加工品的3D列印小提琴。日前在國外，世界上第一臺3D列印小提琴誕生，但它事實上是一個半成品，這把小提琴的製作者亞歷克斯戴維斯用3D打印製作出主要的提琴身體部分後，他和他的團隊再鋪上報紙和膠水塑料來完成後半程的製作。琴頸部用一塊硬紙板以及一些簡單的裝飾，不久的幾日後，在YouTube上大家就聽到了一段並不算的悅耳的演示視訊，而他的製作者說：這不算什麼，只不過花費了一個週末和12美金。

（07）列印幹細胞。幹細胞又叫起源細胞，是一類具有自我複製能力的多潛能細胞，在一定條件下，它可以分化成多種功能細胞。它是一種未充分分化，尚不成熟的細胞，具有再生各種組織器官和人體的潛在功能。雖然現在3D列印技術還不能將其完美的應用到醫療技術上，但科學家們已經對這種設想進行了深度的嘗試。

（08）替換骨頭其實目前已經有很多的報道都在討論，3D列印技術應用到醫療事業上是對人類而言最大的福利，對於列印人體器官的想法也一直在不斷的實踐，列印器官雖然還是一個夢想，但目前已經成功的實現了一些例如頭骨的取代，接近75%的完美還原性讓3D列印在未來的成熟性值得期待。

（09）仿聲耳依然還是圍繞著醫療技術而言，國外研究人員通過擷取人類的小腿細胞聚合物與奈米顆粒製成了可以重新代替人類聽覺的接收器，這種類似於無線電訊號的“仿生耳”也就此誕生。

總結

（01）雖然3D列印已涵蓋汽車、航天航空、日常消費品、醫療、教育、建築設計、玩具等領域，但由於列印材料的侷限性，產品多停留在模型製作層面。也就是說，目前3D列印技術的優勢主要是縮短設計階段的時間，使得設計者的模型實現起來比較便利。譬如，在傳統的製造業流程中，不管什麼行業，設計師的圖紙，需要在拆分為各個元素後，去開模，然後再組裝，其弊病就是花費的週期比較長。而當設計師對模型做出調整後，相同的步驟又得重複一遍，迴圈往復。而有了3D列印，設計師的圖紙可以快速變成實體的東西，然後開模，進行規模化大生產。 3D列印技術的意義，更在於設計環節的時間成本的節約。