第一篇：3D打印技術(shù)教案

《3D打印技術(shù)》教學(xué)創(chuàng)新設(shè)計方案

一、教學(xué)目標

1.知識與技能

(1)擴大學(xué)生的知識面,開闊視野。(2)培養(yǎng)學(xué)生獨立思考的能力,培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維。

(3)培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)作精神。2.教學(xué)重點: 過程與方法

通過學(xué)生課前搜集資料,師生課堂共同介紹了解3D打印技術(shù),學(xué)生進行講解和展示,培養(yǎng)學(xué)生獨立學(xué)習(xí)思考的能力,通過對3D打印技術(shù)立場的討論,培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維。

3.教學(xué)難點:

如何用最簡單直觀的方法講解、了解科技前沿的知識。

4教學(xué)流程

4.1利用多媒體先入為主,激發(fā)興趣,導(dǎo)入內(nèi)容請同學(xué)們觀看電影《十二生肖》中的一段場景,(成龍戴著手套摸了一下獸首,瞬間銅像數(shù)據(jù)就被遠程傳輸?shù)搅穗娔X里,隨即一個一模一樣的獸首銅像被“打印”了出來。)請問你認為電影中的場景實際生活中能實現(xiàn)么？這種技術(shù)叫3D打印技術(shù)。對大多數(shù)同學(xué)來說,這項技術(shù)是很陌生的,今天我們就通過本節(jié)課揭開3D打印的神秘面紗。

4.2教師簡單介紹:3D打印的實際操作過程到底是怎樣的,當遇到包含孔洞及懸臂這樣的復(fù)雜結(jié)構(gòu)時,如何解決難題。給大家準備了兩段視頻,下面給大家展示一下，視頻一:卡通人物打印過程。學(xué)生觀看視頻后討論其打印過程,并根據(jù)自己的理解進行講解,之后由師生總結(jié)用液體打印物體的方法。視頻二:打印金屬的過程。學(xué)生觀看視頻后討論其打印過程,并根據(jù)自己的理解進行講解,之后由師生總結(jié)用粉末打印金屬的方法。教師的專業(yè)指導(dǎo):光固化,光輻射固化技術(shù)包括紫外光、微波、紅外光、激光等的輻射固化,它們利用光的波動性產(chǎn)生激發(fā)分子,且波長越短,穿透能力越強,固化效果越好。另一種是電子束、χ射線、γ射線等對聚合物的輻射固化,它們是利用光的粒子性,不僅產(chǎn)生激發(fā)分子,而且還產(chǎn)生電離。因此,這兩類輻射固化的機理不同。目前研究最多的也是紫外光固化和電子束固化這兩種方式。教師的拓展性提問:3D打印技術(shù)有望在以下幾個行業(yè)中得到廣泛使用:傳統(tǒng)制造業(yè)、醫(yī)療行業(yè)、文物保護、建筑設(shè)計行業(yè)、配件飾品行業(yè)。在這些行業(yè)中你覺得可以如何使用3D打印技術(shù)？下面請同學(xué)們大膽想象展開討論。之后由教師展示PPT。(1)3D打印的食品:面包、巧克力、蛋撻等。

(2)3D打印的房屋:英國3D打印房屋,采用纖維尼龍結(jié)構(gòu)作為骨架,來代替實心的墻體。房屋組件采用激光燒結(jié)的生物塑料,這比用沙子或混凝土印制的質(zhì)量更好。

(3)全球首輛3D打印汽車時速可達112公里,該款汽車并非玩具,而是真能開在路上跑的家伙。

(4)3D打印足球鞋:蒸汽激光爪(VaporLaser Talon Boot),運動品牌NIKE公司就設(shè)計出了一款3D打印的足球鞋。整雙鞋只有150多克重。能提升足球運動員沖刺能力。

(5)其他方面:美國3D打印槍支、3D打印機制作鋼鐵俠的手套、3D打印筆。(6)醫(yī)療方面:使用3D打印出人的頭骨,來替代患者原本高達75%已受損骨骼。此

外還有3D打印的肝臟組織,耳朵,骨骼,血管等人體器官。

問題思考的逐步深入:3D是否能夠打印人體,討論其可行性。說明3D打印的兩面性。(1)將來的工業(yè)革命。(2)過于神話。(3)新瓶裝舊酒。這個環(huán)節(jié)一定要讓學(xué)生們充分的展示自己的思想,立場問題不存在答案的對與錯,鼓勵大家積極的開展討論與交流。比如:3D打印的發(fā)展也會遇到他的瓶頸期,例如材料的限制,如果將納米技術(shù)與3D打印技術(shù)結(jié)合,將會有更新的突破和發(fā)展。延伸:4D打印的思想已經(jīng)誕生,第四維度指的是時間。讓打印出的物體有智慧,隨時間推移自我變化??最后,通過本節(jié)課同學(xué)們的收獲和感悟是什么,讓大家談?wù)勛约旱母邢搿W(xué)無止境,科學(xué)創(chuàng)造也是無止境的。希望同學(xué)們在今后的學(xué)習(xí)生活中,把你的視野放得的更寬,思路擴的更廣。

5教學(xué)反思依據(jù)本節(jié)課的教學(xué)目的:擴大學(xué)生的知識面,培養(yǎng)學(xué)生獨立思考的能力,培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維,培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)作精神,鍛煉 學(xué)生查閱資料的能力。因此，上課前對學(xué)生布置課前準備工作,要分工明確具體。例如,對3D打印的簡介這種簡單的問題,完全可以留給學(xué)生完成;而3D打印的展示,網(wǎng)絡(luò)

資源豐富,可以調(diào)動學(xué)生自主查找相關(guān)圖片和視頻,制作PPT,并在課堂展示,這樣 在個別環(huán)節(jié)采用學(xué)生的參與取代老師的講解,充分調(diào)動學(xué)生的積極性,并且使學(xué)生在

查找資料的過程中有更多的收獲和體會。

第二篇：3D打印技術(shù)

3D打印技術(shù)

基本概念

3D打印機出現(xiàn)在上世紀90年代中期，實際上是利用光固化和紙層疊等技術(shù)的快速成型裝置。它與普通打印機工作原理基本相同，打印機內(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，最終把計算機上的藍圖變成實物。這打印技術(shù)稱為3D立體打印技術(shù)。

原理

3D打印是添加劑制造技術(shù)的一種形式，在添加劑制造技術(shù)中三維對象是通過連續(xù)的物理層創(chuàng)建出來的。3D打印機相對于其他的添加劑制造技術(shù)而言，具有速度快，價格便宜，高易用性等優(yōu)點。

3D打印機就是可以“打印”出真實3D物體的一種設(shè)備，功能上與激光成型技術(shù)一樣，采用分層加工、迭加成形，即通過逐層增加材料來生成3D實體，與傳統(tǒng)的去除材料加工技術(shù)完全不同。稱之為“打印機”是參照了其技術(shù)原理，因為分層加工的過程與噴墨打印十分相似。隨著這項技術(shù)的不斷進步，我們已經(jīng)能夠生產(chǎn)出與原型的外觀、感覺和功能極為接近的3D模型。說的簡單一點，3D打印是斷層掃描的逆過程，斷層掃描是把某個東西“切“成無數(shù)疊加的片，3D打印就是一片一片的打印，然后疊加到一起，成為一個立體物體。

應(yīng)用領(lǐng)域

汽車制造業(yè),醫(yī)療

相關(guān)新聞

全球首輛3D打印汽車時速可達112公里

“3D打印”火了 閩企躍躍欲試

一股“3D打印熱”從美國股市傳至國內(nèi)A股市場，“3D打印技術(shù)”受到資本追捧；福建已有企業(yè)涉足該領(lǐng)域

國外藝術(shù)家用3D打印機“打印”出了一個小型3D城市，里面的建筑物非常精致（資料圖）

東南網(wǎng)-海峽都市報8月31日訊（記者 林可 周錫銀 文/圖）將一項產(chǎn)品設(shè)計轉(zhuǎn)化為3D數(shù)據(jù)，錄入3D打印機，添加合適的“墨水”后，就能直接打印出實物——近日，一股“3D打印熱”從美國股市傳至國內(nèi)A股市場，不少涉及3D打印領(lǐng)域的企業(yè)股價連創(chuàng)新高。

3D打印技術(shù)為何受到熱捧？3D打印機如何使用，主要應(yīng)用于哪些領(lǐng)域？普通居民現(xiàn)在能買到3D打印機嗎？福建制造企業(yè)有沒有掌握這一技術(shù)？帶著這些問題，本報記者多方調(diào)查，為您揭開“3D打印”的面紗。

市場動向

有望改變制造業(yè)“3D打印”成資本寵兒 美國兩家3D打印機生產(chǎn)商8月股價大幅上揚，這股“3D打印熱”燒到國內(nèi)A股市場，涉及3D打印領(lǐng)域的企業(yè)股價連創(chuàng)新高。由于3D打印需運用到激光技術(shù)，我省一些生產(chǎn)激光晶體元器件的上市企業(yè)，股價業(yè)有不小漲幅。

“3D打印”為何成為資本寵兒？據(jù)業(yè)內(nèi)人士介紹，3D打印受到熱捧，是因為該技術(shù)有望改變制造業(yè)形態(tài)。

據(jù)介紹，“激光3D打印”，又叫選擇性激光燒結(jié)（SLS），即快速成型技術(shù)，其原理是將一項產(chǎn)品設(shè)計轉(zhuǎn)化為3D數(shù)據(jù)，然后將這些數(shù)據(jù)錄入3D打印機，使用合適的添加劑進行逐層打印，然后疊加到一起，成為實物。由于3D技術(shù)可自動、快速、直接、準確地將產(chǎn)品設(shè)計直接轉(zhuǎn)化為實物，因此將有效縮短產(chǎn)品研發(fā)周期、提高產(chǎn)品質(zhì)量并縮減生產(chǎn)成本。3D打印技術(shù)在美國已經(jīng)產(chǎn)業(yè)化，在國內(nèi)也已起步。

受益“3D打印熱”一閩企股票大漲

受益這輪“3D打印熱”，福建上市公司——福晶科技的股價也有不小漲幅。前日，該公司股價漲停。據(jù)了解，公司主營業(yè)務(wù)屬于光電子產(chǎn)業(yè)，是全球領(lǐng)先的非線性光學(xué)晶體與激光晶體元器件制造商。由于3D打印需要運用到激光技術(shù)，因此該公司股價上漲。

昨日，記者從南京、深圳等地3D打印機制造商處了解到，購買3D打印機的福建買家現(xiàn)在還不多。許多經(jīng)銷商表示，他們對3D打印的前景保持樂觀態(tài)度。他們認為，由于掌握“3D打印”后，制造企業(yè)可有效縮短產(chǎn)品研發(fā)周期、提高產(chǎn)品質(zhì)量并縮減生產(chǎn)成本，作為制造業(yè)大省，福建加工制造類企業(yè)也需要掌握3D打印技術(shù)。

輸入數(shù)據(jù)就可打印出實物

昨日，記者電話采訪了國內(nèi)一家3D打印機制造商——南京紫金立德公司。該公司銷售代表介紹，他們公司的3D打印技術(shù)是以色列的，目前國內(nèi)自主掌握3D打印技術(shù)的企業(yè)較少，能批量生產(chǎn)全套設(shè)備的大廠家也只有幾個。蔡先生說，3D打印機是按照所使用的添加劑劃分的，有塑膠的，也有金屬的，而他們公司制造的3D打印機，使用的是pvc膜。據(jù)介紹，紫金立德制造的3D打印機，可將按照電腦里的3D數(shù)據(jù)，將pvc膜進行切割、疊置，然后燒結(jié)成實物。打印出的產(chǎn)品堅固耐用，可以在上面打孔、拋光。

據(jù)介紹，除“打印”茶壺等不太復(fù)雜的生活用品外，3D打印機還能“打印”齒輪、螺絲釘、渦輪增壓零件等工業(yè)用品。

蔡先生告訴記者，目前，3D打印機主要用于工業(yè)設(shè)計、制造等領(lǐng)域。傳統(tǒng)的制造技術(shù)，需要專門“開?！?，時間周期長，單價高，而3D打印機的特點是，只要你提供產(chǎn)品設(shè)計及數(shù)據(jù)，過兩三個小時，就能拿到實物，省時省力。

3D打印用的是“固態(tài)墨水”

據(jù)了解，3D打印機與普通打印機，最大的區(qū)別是“墨水”，3D打印機的“墨水”，也就是添加劑，從液態(tài)轉(zhuǎn)成固態(tài)，如塑膠、硅、金屬粉等。

目前的3D打印機，分堆疊法打印與燒結(jié)法打印，原理基本都是多層分片打印，而堆疊、燒結(jié)只是成型

技術(shù)的區(qū)別。堆疊法只能成型塑膠、硅之類的添加劑，對固化反應(yīng)速度有要求，而燒結(jié)可以用激光的高溫對金屬添加劑進行處理加工。

“我們的打印機，主要通過打印噴頭，按照3D圖片，進行堆疊。”昨日，浙江一家3D企業(yè)市場部有關(guān)負責(zé)人陳女士告訴記者，3D打印首先要有一個設(shè)計圖片，然后將文件錄入，準備好打印需要的添加劑，就能夠開始直接打印了，3D打印機通過打印噴嘴開始從打印底盤一層層堆疊，過不了幾分鐘，就能打印出實物成品。

便宜的3D打印機只要三千多元

3D打印機哪里有售？記者發(fā)現(xiàn)，福州市面上還并沒有3D打印機專賣店，但3D打印機在部分購物網(wǎng)站有售，價錢在幾千到幾萬元不等，最便宜當數(shù)個人打印機，定價在3000多元。

據(jù)了解，國內(nèi)的3D打印機，按照打印機的噴頭數(shù)量定價，比如，單噴頭的3D打印機，要近4000元，雙噴頭的打印機則要7000多元。單噴頭與多噴頭的區(qū)別主要在于，在打印中，雙噴頭可以打印兩個顏色的實物，而單噴頭只能打印一個顏色的實物。

深圳一家3D打印機廠商的負責(zé)人劉先生表示，他們的打印機出口較多。陳女士也表示，他們公司的產(chǎn)品主要都是銷往美國、澳大利亞等國家，國內(nèi)需求還不夠旺盛，主要是因為國內(nèi)對3D打印機的認知、普及還不夠高。

許小曙

湖南華曙高科技有限責(zé)任公司 總經(jīng)理

許小曙，1990年畢業(yè)于美國科羅拉多礦業(yè)大學(xué)，獲得博士學(xué)位。

早在1996年，就曾因在CH-46直升機相關(guān)研究項目中“史無前例的杰出工作”，榮獲了被譽為“應(yīng)用科學(xué)的諾貝爾獎”的“美國科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新獎（R&D 100）”。該獎項用于獎勵每年在世界范圍內(nèi)評選100個最杰出的科技成就，是世界應(yīng)用科學(xué)中的最高獎項。

自1997年以來，在美國DTM公司和3D Systems公司工作12年，先后擔任先進制造主管，軟件開發(fā)總監(jiān)及高級顧問等職務(wù)，是SLS SinterStation 2500+, Vanguard, HiQ and Pro 系列設(shè)備實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化過程的原創(chuàng)者之一。2011年4月，許博士被國際分層制造行業(yè)權(quán)威協(xié)會AMUG-Additive Manufacturing Users Group授予終身成就獎（“Dinosaur Award” ——恐龍獎）。該獎項用以表彰在SLS和SLA領(lǐng)域做出長期卓越貢獻以及具有領(lǐng)導(dǎo)力的人士，全世界僅十余人獲此殊榮。他在業(yè)內(nèi)被認為是目前世界上最了解該技術(shù)的人，有“SLS之父”之美譽。

許小曙博士2010年回到中國，成立湖南華曙高科技有限責(zé)任公司，研發(fā)和推廣擁有中國自有知識產(chǎn)權(quán)的SLS設(shè)備，材料及相關(guān)服務(wù)。

王運贛

上海富奇凡機電科技有限公司 董事長、教授

王運贛，華中科技大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師，上海富奇凡機電科技有限公司董事長，20世紀90年代初開始致力于快速成形技術(shù)的研發(fā)，主編出版了11本有關(guān)快速成形/3D打印技術(shù)的專著，擁有12項中國專利，所在公司已批量生產(chǎn)和銷售具有自主知識產(chǎn)權(quán)的7種快速成形設(shè)備。

入門級開源3D打印機項目技術(shù)簡介

更多內(nèi)容前往：個人3D打印機小站

簡介

三維立體打印的技術(shù)。三維立體打印機，也被稱為快速成型打印機。它是利用普通打印機的原理，將打印機和計算機連接起來，把原料裝入機身，通過計算機的控制，用激光注射器將原料一層一層累積起來，最后將計算機上的藍圖變成實物。

3D打印機在90年代中期就出現(xiàn)了。在過去十年里，它已經(jīng)被設(shè)計師、工程師以及科學(xué)家用來制造一次性的機械產(chǎn)品以及模型。他們通過一層一層堆積的液體和粉末來生產(chǎn)物體。助聽器生產(chǎn)部門利用3D打印機掃描患者的耳朵輪廓后復(fù)制出合適的助聽器；汽車定制公司也在利用這套設(shè)備為汽車愛好者提供專門的汽車部件；消費電子產(chǎn)品廠商用它來完成對產(chǎn)品功能的設(shè)計，以避免在大規(guī)模生產(chǎn)后修改設(shè)計；醫(yī)生用它來制造實習(xí)模型；博物館用它復(fù)制真品，以避免參觀者損毀真品。

但是，這套機器價格不菲，每套大約需要10萬美元。最近幾年，價格下降到約1.5萬美元。如此昂貴的費用也只有大型公司才能負擔。

本項目的目標是為了制造出價格在1000美元之內(nèi)的桌面3D打印機，方便設(shè)計師，工程師，科技人員甚至是普通愛好者的使用。

市場前景

三維打印機不僅使立體物品的造價降低，且激發(fā)了人們的想象力。未來三維打印機的應(yīng)用將會更加廣泛。

3D打印技術(shù)最突出的優(yōu)點是無需機械加工或任何模具,就能直接從計算機圖形數(shù)據(jù)中生成任何形狀的零件,從而極大地縮短產(chǎn)品的研制周期,提高生產(chǎn)率和降低生產(chǎn)成本。這項技術(shù)目前正迅猛發(fā)展,已越來越引起人們的廣泛重視。

3D打印機在哪些領(lǐng)域使用有何用處3D打印技術(shù)作為一種高科技技術(shù)，綜合應(yīng)用了CAD/CAM技術(shù)、激光技術(shù),光化學(xué)以及材料科學(xué)等緒多方面的技術(shù)和知識，讓產(chǎn)品設(shè)計、建筑設(shè)計、工業(yè)設(shè)計、醫(yī)療用品設(shè)計等領(lǐng)域的設(shè)計者，第一時間方便輕松的獲得全彩色實物模型，便于重新修定CAD設(shè)計模型,從而節(jié)省了為錯誤設(shè)計制造工藝裝備的費用,并節(jié)省了研制時間。

隨著技術(shù)的進步，現(xiàn)在3D打印機在電影動漫、氣象、教育、外科醫(yī)療等領(lǐng)域都能發(fā)揮獨特的作用。在教育領(lǐng)域，3D打印機能夠?qū)⒊橄蟾拍顜氍F(xiàn)實世界，將學(xué)生的構(gòu)思轉(zhuǎn)變?yōu)樗麄兛梢耘踉谑种械恼鎸嵙Ⅲw彩色模型，令教學(xué)更為生動；在建筑領(lǐng)域，3D打印機能夠為曲面異形建筑的重要精密構(gòu)件快速制作精確模型，實現(xiàn)傳統(tǒng)建筑模型制作無法達到的工藝水平；在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，3D打印機可以為金屬鑄件直接打印模型、模型插件和圖案；在地理空間領(lǐng)域，3D打印機可以輕松將GIS數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為三維地形及城市景觀模型或沙盤；而在娛樂藝術(shù)領(lǐng)域，3D打印機還可根據(jù)電子游戲、三維動畫以及其他創(chuàng)作產(chǎn)生的三維數(shù)據(jù)輕松制作自定義頭像和雕像。

但如果要將3D打印機像電腦一樣應(yīng)用到我們普通消費者的生活中，還存在一些具體的問題：首先是購買成本問題，不同三維打印機的報價相差很大，但依舊徘徊在幾萬到幾十萬人民幣，這個數(shù)字對家庭用戶來說，不如去買套房子；其次是打印材料問題，3D打印機的成型材料多是采用化學(xué)聚合物，在這里，我們不僅僅是擔心它的后期使用成本問題，而且如果要讓它融入我們的家庭生活，那么這種材料是否安全將是一個很重要的參考因素。

不過我們還是期待，隨著技術(shù)的不斷進步，這些我們擔心的問題都會迎刃而解，3D打印機會在未來像照相機、掃描儀一樣進入千家萬戶，為我們的生活增添無窮樂趣。優(yōu)勢

我們擁有一套完整的實現(xiàn)低成本3D打印機的系統(tǒng)方案，該方案設(shè)計制造的3D打印機可以滿足設(shè)計師，工程師，愛好者們的基本需要，并且在價格上大大低于昂貴的快速成型系統(tǒng)。能夠?qū)崿F(xiàn)每位設(shè)計師，愛好者或者是個人都能夠擁有一臺3D打印機的夢想。

技術(shù)規(guī)格

使用技術(shù) FFF(熔融纖維制造)/熱塑擠壓

尺寸 500 mm(W)x 400 mm(D)x 360 mm(H)重量 7.0 kg 打印范圍 200 mm(W)x 200 mm(D)x 140 mm(H)打印耗材原料 PLA,、HDPE、ABS等，使用3mm直徑細絲 耗材價格 PLA:195元/kg，HDPE:97元/kg，ABS:150元/kg 打印速度 每小時構(gòu)建實心物體為15.0 cm3(使用PLA測試, 其他材料都差不多)精度 噴嘴直徑0.5毫米，最小打印2毫米的物體，定位精度0.1毫米，每層厚度0.3毫米

硬件部分 控制芯片

主板芯片 Arduino

上圖所示的主板是整個系統(tǒng)的核心控制部件。其核心是一片Sanguino，它是一塊Arduino兼容的主板由一塊ATMEGA644P芯片驅(qū)動。

Arduino是源自意大利的一個開放源代碼的硬件項目，該平臺包括一片具備簡單I/O功效的電路板以及一套程序開發(fā)環(huán)境。Arduino可以用來開發(fā)可獨立運作、并具互動性的電子用品，或者也可以開發(fā)出與PC相連的周邊裝置，同時能在運作時與PC上的軟件進行溝通。Arduino平臺由兩部分組成：硬件（包括微控制器、電路板等）和軟件（編程接口和語言）。平臺的兩個部分都是開源的。如果需要，您可以下載 Arduino 的圖表、購買需要的所有獨立部件、切割電路板并從頭開始制作一個電路板。

同樣地，Arduino 旨在提供一個簡單的界面和一個將所有功能集于一身的包，同時嘗試提供其他優(yōu)點： 低成本

可以從頭開始構(gòu)建便宜的 Arduino 板，并且預(yù)組裝的組件十分便宜。Arduino Diecimila 花費大約 35 美元?？缙脚_軟件

獲得適用于 Microsoft Windows、Mac OS X 和 Linux 的 Arduino 軟件。簡單的語言

Arduino 開發(fā)人員嘗試使語言可以被初學(xué)者輕松掌握，但是對于高級用戶足夠靈活。開放源碼

Arduino 從上到下完全是開源的。如果需要構(gòu)建或修改軟件，您可以隨意執(zhí)行。此外，Arduino 的官方 Web 站點包含豐富的維基，其中的代碼樣例和示例都是免費共享的。

Arduino成本低功能強大的特點，滿足了低成本3d打印機項目的需求，是理想選擇。

該主板連接了所有的周邊擴展，用來驅(qū)動整個3d打印機，其中包含了3個步進電機接口，還有四個RJ45接口用于連接擠壓控制電路板，該電路板用于控制打印頭，此外主板上還配備一個SD卡插槽及ATX電源接口。以下為該主板最新版本的電路原理圖：

步進電機控制板

該電路板用于控制步進電機，通過兩個極限開關(guān)來獲得輸入?；贏llegro A3982 步進電機驅(qū)動。此步進控制芯片價格和性能上都有相對的優(yōu)勢，滿足3D打印機低成本和功能充足的特性。

以下為該電機驅(qū)動板最新版本的電路原理圖：

打印頭控制板

該電路板由PWM驅(qū)動板，DC電機驅(qū)動板，溫度傳感板，RS485接口和一塊Arduino組合而成。該板用于控制在打印過程中的材料輸出。以下為該打印頭驅(qū)動板最新版本的電路原理圖：

機械結(jié)構(gòu)

整個設(shè)計結(jié)構(gòu)包含了多種材料，以下為羅列的部件名稱： 部件名稱 備注

長棒 8mm直徑，鍍鋅表面鐵棒 軸承 皮帶

擠壓部件(打印頭)螺絲、螺帽、五金、DIY扣件 軌道扣件 步進電機 NEMA 17 或 NEMA 14 PCB/集成電路

裝配部件 3D打印制作，使用設(shè)計的3D數(shù)據(jù)

厚、薄鋼板 4mm-6mm 厚，至少 42cm x 40cm 螺柱 軌道扣件

構(gòu)造組件

使用3D設(shè)計軟件將3D打印機上的各個部件進行設(shè)計，并使用快速成型技術(shù)來制作這些部件。部件羅列見下圖：

由 3D打印服務(wù) 提供打印制作。

軟件部分 控制系統(tǒng)固件 控制主板和打印頭控制板為整個3D打印機系統(tǒng)的核心部分，兩個控制芯片都采用開源Arduino硬件?？梢酝ㄟ^Arduino平臺方便的進行控制固件的編程和安裝。

打印機軟件

打印程序用于將設(shè)計好的STL格式文件轉(zhuǎn)換成打印機可以讀取的格式，并將該格式文件的數(shù)據(jù)信息傳給打印機。打印機固件識別此格式3d數(shù)據(jù)信息，通過控制芯片來，進行打印輸出。

我們使用一套通用的3D打印機程序與打印機固件進行交互通信，輸入的文件格式現(xiàn)在僅支持STL，絕對多數(shù)的3D設(shè)計軟件支持此格式的輸出，因為設(shè)計師可以不需要使用額外的軟件來輸出需要制作的3D模型。

該打印機軟件使用Java，可以用于Windows, Mac, Linux 多平臺。

打印機軟件界面截圖：

原料耗材 材料選擇

材料 單價 規(guī)格

PLA 195元/kg 3mm細絲 HDPE 97元/kg 3mm細絲 ABS 150元/kg 3mm細絲

打印案例

下圖為3D數(shù)據(jù)與打印結(jié)果的展示圖：

Magicfirm MBot 3D打印機

耗材決定能力邊界—3D打印技術(shù)原理

3D打印技術(shù)在原理上并不復(fù)雜。與傳統(tǒng)制造業(yè)在材料上做減法不同，它奉行的是加法守則。要打印一個東西，你首先要有一張3D立體圖，配套的軟件會把這張圖上的物體進行一系列數(shù)字切片，并將切片信息傳送到打印機，打印噴頭立刻啟動，根據(jù)切片信息，一層層極薄地堆疊出立體物件。

在這一核心“秘笈”指導(dǎo)下，不同打印機有不同的流派打法，而使用的“墨水”則是其中的關(guān)鍵。

在北京北五環(huán)外永豐科技園的北京計算中心，一臺售價160萬元人民幣的Objet3D打印機，已經(jīng)在這里服務(wù)一年有余。這臺雙缸洗衣機大小的銀灰色打印機，使用光敏樹脂耗材，這是一種遇紫外線照射會立刻變硬的特殊材料，另外一種支撐材料也必不可少。在電腦的三維數(shù)據(jù)圖像的控制下，打印機的六個噴頭以16微米的厚度，一層層噴出液態(tài)材料，物體的部分使用光敏樹脂，其余部分則噴出填充材料，每噴一層，就進行一次紫外線照射，液態(tài)材料隨即變硬。

打印完成后，最初從打印機肚子里拿出的是一個立方體，需要再給它洗個澡，沖去填充材料，打印的東西就“水落石出”了。

Stratasys公司使用的則是一種叫做“熔積成型”的技術(shù)，整個流程是將一根粗的塑料繩，在噴頭內(nèi)熔化液體，一層層沉積塑料纖維成型。還有一些系統(tǒng)使用粉末微粒作為打印介質(zhì)，最常用的是石膏粉，粉末微粒被噴撒在鑄模托盤上形成一層極薄的粉末層，然后由噴頭噴出的液態(tài)粘合劑進行固化，或者用“激光燒結(jié)”，熔鑄成指定形狀。耗材的擴展，決定了3D打印機的能力邊界。

受到耗材的限制，3D打印最初的應(yīng)用主要局限在樣品制作。汽車零部件制造商或齒科醫(yī)生在完成一個產(chǎn)品設(shè)計時，往往需要用一臺3D打印機在幾個小時內(nèi)打印出其設(shè)計的產(chǎn)品，反復(fù)修改后再投入到規(guī)模化的生產(chǎn)線制造，這種樣品制作方式相比傳統(tǒng)的模型制作極大地節(jié)約了時間和材料成本。

隨著可供打印使用的耗材的不斷拓展，3D打印也逐漸具備了制作成品的可能。這是3D打印技術(shù)一個質(zhì)的飛躍，這種變化在最近兩年才逐步發(fā)生。2011年，鈦合金和不銹鋼材料的使用，使波音公司開始用這種技術(shù)直接打印飛機機翼，當然這種打印機的體型和價格都在另一個層級上。

目前，僅Objet一家公司已經(jīng)可以使用14種基本材料并在此基礎(chǔ)上混搭出107種材料，兩種材料的混搭使用、上色也已經(jīng)是現(xiàn)實。這些材料的價格便宜的幾百塊（人民幣）一公斤，最貴的要4萬元左右。

打印手槍、藥物、建筑—盤點2012十大3D打印產(chǎn)品

3D打印顛覆了人們創(chuàng)造東西的能力，讓人們將自己的想法轉(zhuǎn)化成電腦上的虛擬模型，將產(chǎn)品制造這項專利從企業(yè)領(lǐng)域交還到個人手中。設(shè)計癖網(wǎng)站帶我們一起回顧過去一年中曾報道過的3D打印產(chǎn)品： 1、3D打印手槍

2、Replicator 2臺式3D打印機

3、Go!SCAN 3D白光3D掃描儀

4、按需打印藥物3D分子打印機

5、LAYWOO-D

6、MIT廉價專業(yè)3D打印機

7、voxeljet連續(xù)3D打印機

8、可打印建筑物的“噴石”3D打印機 9、3D打印磚

10、XEOS概念3D打印機

第三篇：3D打印技術(shù)

3D打印技術(shù)

3D打印技術(shù)，即快速成型技術(shù)的一種，它是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運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打印是一種“自下而上”分層添加材料實現(xiàn)快速產(chǎn)品制造的技術(shù)，具有制造成本低、生產(chǎn)周期短等明顯優(yōu)勢，被譽為“第三次工業(yè)革命最具標志性的生產(chǎn)工具”。

一、3D打印基本概念

傳統(tǒng)的切割加工是利用刀具進行材料的切削去除，是一種“自上而下”的加工方式。這種加工方式是從已有的零件毛坯開始，逐漸去除材料實現(xiàn)成型，因此受到刀具能夠達到的空間限制，一般很難制造出復(fù)雜的三維空間結(jié)構(gòu)。

3D打印技術(shù)的成型原理與上述傳統(tǒng)方法截然不同，采用材料逐層累加的方法制造實體零件，相對于傳統(tǒng)切割加工技術(shù)，該方法是一種“自下而上”的制造方法，3D打印的實質(zhì)是增量制造：“通過增材制造，從零件的電子、數(shù)字化描述直接到最終產(chǎn)品的過程”。因此3D打印技術(shù)具備兩個本質(zhì)特征：一是數(shù)字化模型直接驅(qū)動，將產(chǎn)品的數(shù)字化模型輸入3D打印機，就能直接“輸出”最終產(chǎn)品，實現(xiàn)快速制造，不需要制?；蜩T造；二是基于離散-堆積成型原理的逐層材料添加方式，可成型任意復(fù)雜空間結(jié)構(gòu)，具有很高的柔性。

二、3D打印技術(shù)的優(yōu)缺點。

優(yōu)點：①不需要機械加工或任何模具，就能直接從計算機圖形數(shù)據(jù)中生成任何形狀的零件，從而極大地縮短產(chǎn)品的研制周期，提高生產(chǎn)率；②通過摒棄傳統(tǒng)的生產(chǎn)線，有效降低生產(chǎn)成本，大幅減少材料浪費；③可以制造出傳統(tǒng)生產(chǎn)技術(shù)無法制造出的外形，讓產(chǎn)品設(shè)計更加隨心所欲；④可以簡化生產(chǎn)制造過程，快速有效又廉價地生產(chǎn)出單個物品，與機器制造出的零件相比，打印出來的產(chǎn)品的重量要輕60%，并且同樣堅固。

缺點：可打印的原材料少、打印精度低、速度較慢、打印成本高。

(3D打印原材料：工程塑料、光敏樹脂、橡膠、金屬、陶瓷等)

三、3D打印軍事應(yīng)用現(xiàn)狀

（1）2012年，美國Sciaky公司的新型電子束3D打印技術(shù)取得重要突破，具備大型金屬部件加工能力，美國國防部和洛克希德?馬丁公司準備將其用于生產(chǎn)F-35戰(zhàn)斗機的鈦、鉭、鉻鎳鐵合金等高價值材料的高品質(zhì)零部件，前期檢測全部達到要求。

（2）3D Systems公司的激光熔融技術(shù)取得重要進展，美國空軍將在此基礎(chǔ)上開發(fā)用于打印F-35戰(zhàn)斗機和其他武器系統(tǒng)的3D打印機。

（3）美國太空制造公司的太空3D打印技術(shù)的成熟度達到6級，具備在太空中的模型或樣機演示能力，2012年11月獲得NASA的第二階段合同，進一步將技術(shù)成熟度提升到8級，完成實際系-2-統(tǒng)并通過試驗和驗證，最終具備應(yīng)用于太空站維修、升級和延壽，載荷升級改進，硬件太空制造等方面的能力，2014年向國際空間站運送首臺3D打印機。

（4）早在2002年，美國就開始將激光成型鈦合金零件裝上戰(zhàn)機試驗。但由于無法解決制造過程中鈦合金變形、斷裂等技術(shù)難題，美國始終只能生產(chǎn)小尺寸鈦合金部件和對鈦合金零件表面進行修復(fù)。近年，美國積極開展3D打印技術(shù)生產(chǎn)大型鈦合金部件的研究。美國軍方和軍工企業(yè)正與3D Systems和Sciaky等3D打印技術(shù)公司合作，推進大尺寸鈦合金3D打印技術(shù)在戰(zhàn)斗機制造上的應(yīng)用。

（5）2013年，美國開始使用3D打印技術(shù)批量生產(chǎn)噴氣發(fā)動的燃料噴嘴。在3D打印技術(shù)應(yīng)用于輕型物質(zhì)制造方面，2013年，美國“固體概念”公司成功制造出世界上首支3D打印金屬手槍，能夠連續(xù)發(fā)射50發(fā)子彈并保持完好。

（6）維修方面，美國已開始部署基于3D打印技術(shù)的維修保障裝備。2012年7月和2013年1月，美軍部署了兩個移動遠征實驗室，用于裝備維修保障。此移動遠征實驗室是一個20英尺長的標準集裝箱，可通過卡車或直升機運送至任何地點，利用3D打印機和計算機數(shù)字控制設(shè)備將鋁、塑料和鋼材等原材料加工成所需零部件。此舉可以在戰(zhàn)場快速生成需要的零部件，甚至快速設(shè)計和生產(chǎn)急需的裝備，實現(xiàn)及時精確保障。此外，美國陸軍開發(fā)了一種輕質(zhì)便宜的3D打印機，可以放到背包中，用于在

-3-戰(zhàn)場中快速、便宜地制造替換零件。

（7）我國的激光快速成型3D打印技術(shù)已達到世界領(lǐng)先水平。北京航空航天大學(xué)已掌握使用激光快速成型技術(shù)制造超過12平方米的復(fù)雜鈦合金構(gòu)件的技術(shù)，并成功應(yīng)用于武器裝備研制，相關(guān)成果“飛機鈦合金大型復(fù)雜整體構(gòu)件激光成型技術(shù)”獲2012國家技術(shù)發(fā)明獎一等獎。西北工業(yè)大學(xué)掌握了一次打印超過5米長的鈦金屬飛機部件的3D打印技術(shù)。

（8）我國是世界上唯一掌握鈦合金大型主承力構(gòu)件激光快速成型制造技術(shù)并工程應(yīng)用的國家。北京航空航天大學(xué)和西北大學(xué)的3D打印技術(shù)已成功應(yīng)用于多個國產(chǎn)航空項目的原型機制造。我國自主研發(fā)的大型客機C919的主風(fēng)擋窗框、大中央翼根肋，正在設(shè)計的新型戰(zhàn)斗機的鈦合金主體結(jié)構(gòu)均采用激光快速成型技術(shù)制造。

（9）據(jù)報道，殲-10飛機研發(fā)用了近10年時間，而運用3D打印技術(shù)后，我國在3年時間內(nèi)就推出了艦載機殲-15，直接跨入第三代艦載戰(zhàn)斗機方陣。在我國國防科技裝備領(lǐng)域，目前，3D打印技術(shù)已被全面應(yīng)用于殲-20隱形戰(zhàn)斗機和殲-31第五代戰(zhàn)斗機的研發(fā)中。有外媒驚呼，3D打印機正在制造空軍發(fā)展的“中國速度”。

加快3D打印技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用是彌補我國當前武器裝備設(shè)計、制造與維修保障能力的不足，提升研發(fā)效率，降低制造成本，提高維修保障時效性與精度的有效途徑。我國3D打印技術(shù)在鈦-4-合金大型復(fù)雜整體構(gòu)件激光成型等方向居于世界領(lǐng)先地位，但整體水平仍有很大的提升空間。應(yīng)著眼武器裝備長遠發(fā)展，統(tǒng)籌規(guī)劃，匯聚各方面力量推動3D打印技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，為實現(xiàn)“能打仗、打勝仗”的目標提供技術(shù)支撐。一是將3D打印技術(shù)作為我國制造業(yè)升級的關(guān)鍵，軍民融合、整合資源，集全國之力進行發(fā)展；二是針對當前存在的問題，加強材料技術(shù)3D打印核心關(guān)鍵技術(shù)研究，改變我國核心關(guān)鍵設(shè)備受制于人的狀況；三是積極探索3D打印技術(shù)在武器裝備建設(shè)中的應(yīng)用，以應(yīng)用牽引技術(shù)發(fā)展方向與重點。

四、3D打印技術(shù)的實際應(yīng)用

（一）開源3D打印槍支的例子

美國得克薩斯大學(xué)法律系的大二學(xué)生和一群自稱分布式防御組織成員的朋友發(fā)起了一個項目，稱為“維基武器項目”：設(shè)計出全球第一款可從網(wǎng)絡(luò)下載藍圖的槍械，并能夠完全利用RepRap這樣的開源3D打印機制造出來，然后將之與世界共享。2012年7月，利用3D打印機制造的下機匣組裝在一把實用的AR-15步槍上，試射了200發(fā)子彈，而下機匣部件未見任何磨損。下機匣尤其引起爭議，因為法律上認定它是槍械的主體部件，其銷售及分銷是受到管制的。有了通過3D打印機制造的下機匣，槍械愛好者將能購買其他不受法律管制的部件并進行組裝。2012年12月，對3D打印機出產(chǎn)的AR-15步槍進行了測試，在剛開始的測試射擊中沒有任何質(zhì)量問題，但在第六次射擊時，槍支三處

-5-涌現(xiàn)分裂。

美國得克薩斯州奧斯汀，科迪﹒威爾遜（法律系25歲學(xué)生）演示一支3D打印手槍，可發(fā)射一枚子彈。除擊針為金屬，槍支全部部件為塑料。開源打印槍支使得恐怖主義和社會安全問題變得更為復(fù)雜，可能導(dǎo)致槍支泛濫，在政界和民間引發(fā)憂慮，因此美國國會眾議員史蒂夫﹒伊期雷爾近來呼吁禁止制造3D打印槍。

此外，美國得州“固體概念”3D打印公司設(shè)計制造的世界第一把3D打印金屬手槍，有30個零件，已經(jīng)成功射出了50發(fā)子彈。該公司打印手槍的目的不是真的為制造手槍，而是要顯示3D打印技術(shù)在強度和精度方面的技術(shù)進步。

（二）3D打印無人飛行器的例子

3D打印技術(shù)以其快速成型的特點在產(chǎn)品開發(fā)與優(yōu)化方面具有明顯優(yōu)勢。英國南安普頓大學(xué)設(shè)計和試飛了世界上第一架打印的飛機，采用EOSINTP730尼龍激光燒結(jié)打印機。由英國利茲大學(xué)學(xué)生設(shè)計的翼展1.5m的無人機在航展亮相，通過3D打印技術(shù)優(yōu)化結(jié)構(gòu)和空氣動力學(xué)性能，而用其他方法就很難并且代價昂貴。美國空軍也正在應(yīng)用3D打印機制造無人飛行器。

（三）3D打印隱身斗蓬的例子

DARPA資助的麻省理工學(xué)院的3D打印項目之一是梯度折射率透鏡（石英）的3D打印。梯度折射率的光學(xué)折射率呈梯度變化，其中折射率沿軸向變化的梯度折射率透鏡用于消像差；折射-6-率沿徑向變化的梯度折射率光纖能夠減少色散，用于提高傳輸信號的速率或通信容量。梯度折射率光學(xué)已經(jīng)成為光學(xué)的新分支。隱身斗篷就是采用梯度折射率材料實現(xiàn)的，使入射光線在物體周圍偏轉(zhuǎn)并繞開實現(xiàn)隱身目的，是目前光學(xué)領(lǐng)域的一個熱點，在國際光學(xué)權(quán)威期刊上多次相關(guān)論文。實現(xiàn)負折射率的唯一可能是通過超材料----一種人工材料，之所以具有特殊光或聲波性能，不是因為其成分，而是因為其特殊結(jié)構(gòu)，可用3D打印。

（四）3D打印彈頭的例子

洛克希德馬丁申請的打印彈頭的專利，通過逐層添加熔融材料制造彈頭結(jié)構(gòu)，高能密度技術(shù)可以是激光、電子束、等離子體等，與高冷卻速率結(jié)合制作均勻微結(jié)構(gòu)，給料可以是絲狀或粉末，添加過程中可變材料類型。

（五）3D掃描士兵制作修復(fù)假肢的例子

這也是美軍計劃的一個項目，在士兵投入戰(zhàn)場之前對其進行三維掃描，用于3D打印符合士兵個人特性的修復(fù)假肢，以備服役期間傷殘治療之需。

（六）3D打印飛機零件的例子

飛機框架傳統(tǒng)造工藝需要萬噸級重型鍛造裝備、系列大型鍛造模具等。傳統(tǒng)制造工藝的材料加工量大，利用率低，加工周期長，成本高。

（七）醫(yī)學(xué)輔助快速原型制造

例如，某患者顱底腫瘤位臵深，腫瘤與頸內(nèi)動脈、視神經(jīng)、-7-垂體柄等周邊重要結(jié)構(gòu)關(guān)系復(fù)雜，手術(shù)難度十分大。

湘雅醫(yī)院神經(jīng)外科，依據(jù)患者的CT和MRI（核磁共振）圖像建立實際模型，用3D技術(shù)打印顱內(nèi)復(fù)雜腫瘤原型，讓醫(yī)生在手術(shù)前充分了解腦內(nèi)腫瘤部位周圍組織的毗鄰關(guān)系，在完整切除腫瘤的同時最大限度地保護腫瘤周圍正常組織，降低了并發(fā)癥和后遺癥的發(fā)生率。2014年1月4日，手術(shù)成功。

（八）人體骨骼快速制造

2012年，生物打印技術(shù)的發(fā)明者之一，曼徹斯特大學(xué)教授Brian Derby在《科學(xué)》雜志上發(fā)表了綜述，闡述了用打印技術(shù)生產(chǎn)細胞和組織結(jié)構(gòu)的新進展，以及該技術(shù)用于再生醫(yī)學(xué)的前景。Derby教授介紹了利用3D生物打印實驗，制造多孔結(jié)構(gòu)骨骼“腳手架”用于生長細胞，之后植入人體。這種“腳手架”包含數(shù)千微孔，其中注入造骨細胞。造骨細胞培育生長的同時，“腳手架”生物分解消失。目前世界各地都在對這一技術(shù)進行臨床試驗。

另一種成功的應(yīng)用是制造鈦合金骨骼支架，如3D打印下顎，又如瑞典的一個女孩通過3D打印髖骨移植，擺脫了輪椅。

（九）生物活體器官重造

生物打印(Bioprinting)是用計算機輔助轉(zhuǎn)移工藝制造和裝配活性與非活性材料成為給定的二維或三維組織，以生成生物工程結(jié)構(gòu)，可用于再生藥物、藥理學(xué)和基本的細胞生物學(xué)研究。

3Ｄ生物打印技術(shù)利用類似噴墨打印機的技術(shù)，直接生成三-8-維生物組織，3D生物打印機有兩個打印頭，一個放臵最多達8萬個人體細胞，被稱為“生物墨”，另一個可打印“生物紙”所謂生物紙其實主要成分為水的凝膠，可用作細胞生物的支架3D生物打印機使用來自患者自己身體的細胞，所以不會產(chǎn)生排異反應(yīng)。生物打印機與普通3D打印機的不同之處在于，它不是利用一層層的塑料，而是利用一層層的生物構(gòu)造塊，去制造真正的活體組織。

五、部分領(lǐng)域3D打印發(fā)展趨勢

（一）工業(yè)3D打印

1、在生產(chǎn)流程和生產(chǎn)工藝環(huán)節(jié)對傳統(tǒng)傳統(tǒng)制造業(yè)的全面滲透和覆蓋，特別是在鑄造、模具行業(yè)廣泛應(yīng)用。

2、穩(wěn)定性、精密度將會大幅提高，材料可以全面突破，成本大幅降低、打印速度將顯著提高。

（二）生物3D打印

1、將不再局限打印牙齒、骨骼修復(fù)等方面，打印部分人器官將成為常態(tài)。

2、整體應(yīng)用推廣將取決于各個國家的政策支持程度。

3、復(fù)雜的細胞組織和器官打印還有很多技術(shù)難題需要突破。

（三）軍事3D打印

1、將實現(xiàn)武器裝備半成品制造、現(xiàn)場塑造和部署，根據(jù)周圍環(huán)境和作戰(zhàn)目標，優(yōu)化調(diào)整設(shè)計參數(shù)，實現(xiàn)環(huán)境自適應(yīng)，大大提高武器裝備的環(huán)境適應(yīng)能力、偽裝效果和作戰(zhàn)效能。

2、小批量制造成本低、速度快，顯著降低武器裝備特別是復(fù)雜武器裝備的制造風(fēng)險、縮短研發(fā)周期。

3、具備快速制造不同零部件的能力，可有效提升武器裝備維修保障的實時性、精確性。

六、3D打印世界之最

世界最大3D打印機：圖中這套巨無霸設(shè)備名為“big delta”，它高達12米，是專門為進行大型物體3D打印而建造的大型3D打印機。

世界最小3D打印機：這款全球最小的3D打印機名為XEOS，由德國工業(yè)設(shè)計師Stefan Reichert打造，它的長、寬、高分別為47cm、25cm、43cm，是目前世界上體積最小的3D打印機。

世界首款3D打印跑車：來自美國舊金山的Divergent Microfactories(DM)公司推出了世界上首款3D打印超級跑車“刀鋒(Blade)”。整車質(zhì)量僅為1400磅(約合0.64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。

世界首架3D打印飛機：“SULSA”是一架使用3D打印機制造的小型無人駕駛飛機，翼展2米，最高時速可達100英里，還配備有微型自動駕駛系統(tǒng)，可用于巡航。這是世界上第一架“3D打印”飛機，日前已試飛成功。-12-

世界最小3D打印魔方：這款微型3D打印魔方來自俄羅斯的藝術(shù)家格里高列夫之手，堪稱世界上最小的魔方，這個魔方的邊長只有1厘米，打破了原為1.2厘米的世界紀錄。

世界首款3D打印汽車：Urbee 2是世界上首款完全使用3D打印技術(shù)制造的汽車，該車配備三個車輪，動力為7馬力（5kW），采用后輪驅(qū)動，電力驅(qū)動模式下Urbee 2的行駛里程可以達到64公里。

全球首座3D打印橋梁：由MX3D公司負責(zé)開發(fā)和設(shè)計、由Heijmans完成的全球首座3D打印橋梁坐落在在荷蘭阿姆斯特丹運河上，這座橋梁將通過3D打印機器人來完成，并且由運河的一端慢慢向另一端完成，而并不像傳統(tǒng)建橋方式那樣兩端同時進行。

世界首座3D打印辦公樓：據(jù)俄羅斯今日電臺網(wǎng)站6月30日報道，迪拜宣布將建造世界上首座3D打印辦公樓。計劃建造的3D打印辦公樓為單層建筑，占地面積約為2000平方英尺(約185平方米)。它將被20英尺(約合6米)高的打印機層層打印出來，辦公樓內(nèi)部也是由3D打印而成。

世界首輛3D打印摩托車：在今年的加州RAPID 2015展會上，出現(xiàn)了全球首輛全功能的3D打印摩托車。除了發(fā)動機、各種電子器件、傳送帶、制動系統(tǒng)及一些螺栓之外，這輛摩托車的其它部分全部都是用ABS塑料打印而成的，而且它可以承載兩位成人騎手的重量。

世界最小的3D打印電鉆：來自新西蘭的技術(shù)宅Lance Abernethy做了一個全世界最小的電鉆，關(guān)鍵是這個電鉆是能用的。整個電鉆的內(nèi)部結(jié)構(gòu)工作原理和普通電鉆一模一樣，唯一不同的是這個電鉆的鉆孔是毫米級的。

世界最大3D打印建筑結(jié)構(gòu)：2015北京國際設(shè)計周，來自北京市僑福芳草地展區(qū)中庭空間的VULCAN，成為世界最大的建筑學(xué)意義上的三維打印構(gòu)筑物，獲吉尼斯世界紀錄。

世界首臺3D打印空調(diào)：近日，海爾集團在上海舉辦的世界家電博覽會上展示了一款3D打印出來的空調(diào)。海爾宣稱，這是世界上首款3D打印空調(diào)機。這款空調(diào)采用了可定制的3D打印部件，可以讓消費者實現(xiàn)功能和裝飾上的完美協(xié)調(diào)。該產(chǎn)品售價6395美元，至于產(chǎn)品的上市日期和定價等細節(jié)，海爾暫時還沒有透露。

全球首款3D打印金屬手槍：美國一家公司制造了全球首款3D金屬手槍，而且已經(jīng)成功發(fā)射了50發(fā)子彈，手槍的設(shè)計出自經(jīng)典的1911式手槍，這是全球首支利用3D技術(shù)打印出來的金屬槍。

世界首支3D打印步槍：槍械發(fā)燒友“HaveBlue”于2015年在其博客中公布了其3D打印步槍(A.22 步槍)的文檔說明書（通過 AR15 論壇），文檔中詳細說明了打印經(jīng)歷和測試結(jié)果，成為首個成功打印出3D步槍并試槍成功的例子。

全球首個3打印酒店：菲律賓一家名為Lewis Grand Hotel（劉易斯大酒店）的四星級酒店宣稱要3D打印世界上第一個商業(yè)建筑——別墅式酒店。里面的管道、家具、衛(wèi)浴等生活設(shè)施也都是3D打印的，據(jù)說這是世界上首個3D打印酒店式別墅。目前這個項目沒有完工，其3D打印機仍處于工作狀態(tài)。

世界首枚3D打印火箭：新西蘭一家名為Rocket Lab的私人航天公司開發(fā)出了世界上第一個3D打印的電池動力火箭Electron！堪稱人類火箭技術(shù)發(fā)展史上的一大進步，其搭乘的Rutherford發(fā)動機的主要部件幾乎都是3D打印制造的。

第四篇：3d教案

3dmax7.0教案

3d即是三維，三維的物體具有三個從標軸XYZ軸，在空間中占有一定的體積

第一章 概論

重點難點：制作效果圖的四大步驟

1、概念：

3Dmax是目前應(yīng)用最廣泛的三維設(shè)計軟件。這是針對windows平臺開發(fā)的一款優(yōu)秀的三維制作軟件。

2、用途：

憑借強大的功能和簡單上手的特點成為專業(yè)的三維建模和畫制作軟件，在影視廣告、建筑設(shè)計、裝潢、機械設(shè)計制造、軍事、電腦游戲、醫(yī)學(xué)研究等諸多領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。我們主要涉及到室內(nèi)效果圖。

3、窗口：○1界面：標畫控制區(qū)、狀態(tài)欄。

4、制作效果圖的四大步驟：（如果我們把做圖比成建樓的話，）

○1建模：（即蓋房的過程）：注意事項：物體單位、網(wǎng)格捕捉、物體名稱

○2材質(zhì)：材質(zhì)是體現(xiàn)模型質(zhì)感的重要因素之一。必須為模型賦矛相應(yīng)的材質(zhì)，才能表現(xiàn)出具有真實質(zhì)感的效果。包括不銹鋼、玻璃璃質(zhì)戌感、鍍鑠、鍍金等等

○3燈光：燈光的設(shè)置相當重要。在場景中進行燈光設(shè)置不是一次完成的耐心才能得到好效果。因為光線照射到室內(nèi)是非常復(fù)雜的，在布光時要考慮實際結(jié)構(gòu)和復(fù)雜程度。

○4攝像機：我們可以應(yīng)用攝像機視圖，以降低場景的復(fù)雜程度在攝像機視圖中只需創(chuàng)建可見面，作為一個室內(nèi)效果圖設(shè)計人員來講，應(yīng)注意兩件事應(yīng)該多觀察事物和多發(fā)信三維設(shè)計素材

強調(diào)重點：3D概念及用途、室內(nèi)效果圖的四大步驟。

第二章 基本操作

重點：幾個視圖的理解及實際應(yīng)用、物體的選擇方式、物體的變換、物體的復(fù)制

1、四個視圖窗口

頂視圖（T）、前視圖（F）、左視圖（L）、透視圖（P）

此處可以以長方形模型為例，讓學(xué)生親身體驗幾個視圖的意義

2、坐標系統(tǒng)： viw（視圖坐標）］

Screen(屏幕視圖)

World(世界坐標)

Parent(父坐標系統(tǒng))

Local（自身坐標）

Grid(柵格坐標系統(tǒng))

Pick(自定義坐標系統(tǒng))

3、物體選擇方式：

區(qū)域選擇：矩形、圓形、多邊形、套索

基本方法：即鼠標 按名稱選擇： 編輯菜單 過濾選擇集 物體編輯成組

4、物體的變換

移動

旋轉(zhuǎn)

縮放

三者如何選擇、快捷鍵、及精確移動或旋轉(zhuǎn)或 縮放的方法

本節(jié)重點是物體的選擇方式和物體的變換

難點是四個視圖的理解

第三章 物體的復(fù)制

一、物體復(fù)制

1、Shift 注意各軸的控制

2、利用鏡像

3、利用間距復(fù)制物體

（利用到二維線體可以稍點）

4、利用陣列復(fù)制物體

四者在復(fù)制時，還有四項可選參數(shù)即復(fù)制、實例、參考，并講解四者的區(qū)別

二、捕捉工具

為精確定位、使建模精確、空間角度、百分比和微調(diào)

三、對齊物體：用于使當前選定的對象按指定的坐標方向和方式與目標對象對齊

一般對齊

對齊時各軸必須認識透徹，理解軸心與中心的不同

高光點對齊

攝像機對齊

視圖對齊

四、撤消和重復(fù)

五、物體軸心控制：是物體發(fā)生變化時的中心，只影響物體的旋轉(zhuǎn)和縮放。

軸心點控制

集合中心點控制

變換坐標中心控制

結(jié)合對齊講解物體本身軸心的對齊

第四章 建模

一、建模的方法

原始物體建模：

三維實體：長方體、球體、倒角方體、圓柱等等。

二維線體：長方形、圓形、文字、螺旋線等等。

復(fù)制物體建模

Shift間距陣列鏡像

修改器建模：

復(fù)合物體建模

多邊形與網(wǎng)格建模

面片建模 二、三、四、五、NURBS曲面建模 原始物體建模 三維物體建模 二維線體建模 復(fù)制物體： Shift 間距工具 陣列 鏡像工具 修改器建模

二維升三維命令：擠出、車削、倒角 彎曲、錐化、扭轉(zhuǎn)

編輯曲線與編輯網(wǎng)格、網(wǎng)格光滑 倒角剖面

FFD長方體、FFD4*4*4 晶格

復(fù)合物體建模

三維實體復(fù)合：布爾運算

二維線體復(fù)合：放樣、布爾運算 地形、連接

重點：各種建模的方法難點為布爾運算及放樣

第五章 材質(zhì)的編輯一、二、三、四、材質(zhì)編輯器的簡介

材質(zhì)的類型：標準材質(zhì);默認材質(zhì)類型，適合各種模型的表面

光線追蹤材質(zhì)：表現(xiàn)真實反射與折射的光效還可以創(chuàng)建出霧效，半透明、熒光效果

復(fù)合材質(zhì)：

建筑材質(zhì)：

各種材質(zhì)以通用參數(shù)

Blinn：以光滑方式進行表面渲染，易表現(xiàn)冷色堅硬的材質(zhì)。

Phong：適用于光滑對象表面，可以產(chǎn)生強烈圓形高光。

Metal：專用于金屬 材質(zhì)可表現(xiàn)金屬強烈反光效果。

Anisotropic：多用于隨圓表面物體，能很好的表現(xiàn)毛發(fā)、玻璃、陶瓷等

Multi-layer：兩組高光控制選項，能產(chǎn)生更復(fù)雜的高光效果。

Strauss：屬性與金屬相似，多用于表現(xiàn)金屬

Translucent：專用于設(shè)置半透明材質(zhì)，多用于表現(xiàn)光線穿過半透明物體。Oren nayar blinn：一種可以控制的Blinn類型，它有柔化物體所有邊緣的作用，非常適用制作絨毛效果。

貼圖及貼圖坐標

反射、高光、陰影、漫反射、自發(fā)光、折射、不透明、凸凹、等等 各類型材質(zhì)的具體設(shè)置 金屬類 玻璃

不透鋼

木材

石材

半透明材質(zhì)

燈材質(zhì)

布料

墻壁

各式地板

通過具體材質(zhì)的參數(shù)設(shè)置，讓學(xué)生逐步明確各個屬性參數(shù)的實際意義，以便在今后的學(xué)習(xí)中活學(xué)活用。

第六章 燈光

光對我們并不陌生，有了光動植物生成成為可能，如果沒有光世界一片黑暗，不敢想像，在3D［到［室內(nèi)創(chuàng)作我們隨時能接觸到燈泡，用來照明房子，需要照明的地點和方位。

一、1、人造光源分類

主體光源：以照亮為主，為空間提供足夠照明度

輔助光源：以襯托為主，為場景烘托氣氛，填補主體光不足 背景光源：為物體增加空間感立體感，是物與空分隔的方法 裝飾：用來綴，不起照明作用，只是創(chuàng)造視覺感受

2、光線跟蹤原理：是一種全局光照算法，通過屏幕上的5每一個像素點到三維模型反向跟蹤光線得到屏幕上每個像素點的顏色。

3、光線傳遞原理：彌補光線跟蹤不足，計算機圖像專家借鑒熱學(xué)工程師模擬發(fā)熱物體表面熱量輻射的算法

二、無論哪種燈光都遵循?！叭c照明”

主體光：通常用它來的主阿對象與其周圍區(qū)域，并且擔任給主體對象投影的功能。主要的明暗關(guān)系曲主體光決定，包括投影的方向。主體光的任務(wù)根據(jù)需要也可以用幾盞燈來共同完成。如主體在15-30度稱順光，45-90度側(cè)光90-120度側(cè)逆光，主要用聚光燈來完成。

輔助光：又稱補光，用一個聚光燈照射戶型反向面，以形成一種均勻的非直射性的柔和光源，用它來直譯陰影區(qū)以及被主體光遺漏的場景，調(diào)和明暗反差，同時形成景深與層次，而且此廣泛均勻布光我使它場景打一層底色，定義了場景的基調(diào)，由于要達到柔和照明的效果，通常輔助光的亮度只有主體光的5%-8% 背景光：它們作用是增加背景的亮度，從而襯托主體，并使主體對象與背景相分離，一般使用燈亮度宜景不可太亮。

三、燈光的類型

目標聚光燈：有方向光源，類似舞臺上的追光燈，也可以準確控制光束的大小，建模常用。

自由聚光燈：類似目標聚光燈，只是少了目標點

平行光：一個方向上發(fā)射平行光源，與物體間沒有距離限制，模擬太陽光，沿路復(fù)雜勞動移動時，應(yīng)用目標平行光。

泛光燈：點關(guān)光源，向各個方向發(fā)射光線，能照亮而向它的對象模擬點光源或作為輔助光在場景中添加充足的光照效果。

天光：創(chuàng)建一種全局光照效果，配合溝通傳遞渲染功能，可以創(chuàng)建歷史學(xué)家自然，渲染效果。天光沒有明確方向，好像一個覆蓋整個場景的很大的半球發(fā)出的光能從各個角度照射場景中的物體。

四、各種燈光的參數(shù)基本上都相同或相似，只有天光具有身身的修改參數(shù)。

1、普通參數(shù)：對各類燈通用，用于設(shè)定燈光的開啟和關(guān)閉，燈光的陰影，包含或排除對象以及燈光陰影的類型等等。

2、燈光類型

3、陰影

ON用于開啟和關(guān)閉燈光產(chǎn)生的了影，在渲染時，可決定渲染否

1、Use Global settings 開啟，則其他有關(guān)陰影的設(shè)置的值將采用場景中默認○全局統(tǒng)一的參數(shù)，如果修改其中一個，場景中所有的燈發(fā)生相應(yīng)變化。Shadows Type：

Shadows map:產(chǎn)生一個似陰影，從燈光角度計算產(chǎn)生陰影對象的投影，后將它投影到后面對象上，優(yōu)點渲染快，陰影的邊界較柔和，缺點不真實，不能反映透明效果。

Ray Traced shadows:可以產(chǎn)生真實陰影，它計算時考慮對象材質(zhì)和物理屬性，缺點計算量大。

Area shadows 可以模擬面積或體積光所產(chǎn)生的陰影，是模擬真實光照效果的必備功能。2Intensity/color/Attenuation ○

Multiplier:<1時減小亮度

>1時增加亮度

<0時，可以從場景中送去亮度。

1> decay

none

不產(chǎn)生衰減

Inverse 從光源處開始線性，距離越遠，光越弱。

Inerse square 按照淘汰距離的平方比倒數(shù)進行，衰減這種

類型接近真實世界的光照特性。

Start:用于設(shè)置距離光源多遠開始衰減。

Show:用于視圖中顯示減開始的位置，它在光錐中用綠色

來表示。

2> near Attenuation start and end.start 燈光從亮度為0開始逐漸顯示的位置，在光源到start之間，燈光的亮度為0從start到end燈光亮度逐漸增強到燈光設(shè)定的亮度。在End以外，燈光保持設(shè)定的亮度和顏色。> Far Attenuation.start設(shè)定燈光開始從亮度為初始設(shè)置逐漸減弱的位置，在光源到start燈光亮度設(shè)定為初始亮度顏色從start 到End燈光逐漸減習(xí)為0在End以外亮度為0 3spotlight parameters ○該參數(shù)欄用于控制聚光燈的Hotspot/Beam和Fall off/Fyeld等，是聚光燈特有的參數(shù)展欄。

1> light cone 是否顯示燈光范圍框，選擇后，即使燈光未被選也顯示

2> overshot 作為泛光燈使用，但陰影和陰影貼圖仍被限制在光燈范圍內(nèi)。3> Hotspot/Bean 用于調(diào)整燈光聚光區(qū)光錐的角 度大小，它是以角度為測定單，默認是43度，光錐以亮藍色。

4> Falloff/Field 調(diào)整燈光散光區(qū)光錐的角度大小默認為45度 5> Hotspot /Baen和Falloff/Field 可以理解為調(diào)節(jié)燈光的內(nèi)外衰減 6> Circle/Rectangle 決定聚光區(qū)和散光區(qū)是圓形的還是方形的。默認為圓形，當用戶要模擬光從窗戶中照射進來的可以設(shè)置為方形的照射區(qū)域。

7> Aspect /Bitmap Fit Rectangle 時，用Aspect來設(shè)定長和寬bitmap fit 為照射區(qū)域指定一個位圖，使燈光的照射區(qū)域同位圖的長寬比相匹配。

3、Advance Effects :用于控制燈光影響表面區(qū)域的方式，并提供了對投影燈光的調(diào)整和設(shè)置

1> Affect surfaces 設(shè)置燈光在場景中的工作方式

Contrast:調(diào)整最亮區(qū)和最暗區(qū)的對比度，取值范圍0-100，默認0正常對比度。

Soften Diff.Edge

0-100 值越小邊界柔和，默認50 Diffuse:用open或close燈光的漫反射效果 Specular

高光部分。

2> Atmosphere shadow color 控制大氣效果是否和生陰影，一般大氣效果是不和生陰影。

Opacity=0時大氣效果沒有陰影

=100時產(chǎn)生完全的陰影。Color Amonnt調(diào)整大氣陰影顏色的混合度

4、shadow paremeters :設(shè)置陰影效果

5、shadow Map paremeters 控制燈光投射陰影的質(zhì)量。第五章 攝像機

一、攝像機的視角，位置都可以自由調(diào)整，還可以利用攝像的移動制作瀏覽動畫，系統(tǒng)還可以提供景深，運動模糊特殊效果的制作。

1、攝像機的創(chuàng)建

目標攝像機：可以將目標點鏈接到運動的物體上，用于表現(xiàn)目光跟隨的效果。目標攝像機適用于拍攝以下必種畫面：靜止、漫游、追蹤或從空中拍攝的畫面。創(chuàng)建方法與目標聚光燈相同。

2、自由攝像機

可以綁定在運動目標上，隨目標在運動一起運動，還可以進行跟隨和傾斜。自由攝像機適合處理游走拍攝、基于路徑的動畫。創(chuàng)建方法與自由聚光燈相同。

3、視圖控制工具

創(chuàng)建攝像機后，在任意一個視圖中，點C可以轉(zhuǎn)換為攝像機視圖

4、攝像機的參數(shù)

兩種攝像機的參數(shù)基本相同。

焦距：設(shè)置攝像機的焦距長度，48mm為標準人眼的焦距。近焦造成魚眼的夸張效果，長焦用于觀測較遠的景色，保證物體不變形。

視角：設(shè)定攝像機的視野角度。系統(tǒng)黑夜值為45度，是攝像機視錐的水平角，接近人眼的聚焦角度。

景深：該卷展欄中的參數(shù)用于調(diào)整攝像機鏡頭的景深效果，景深是攝

像機中一個非常有用的工具，可以在渲染時突出某個物體。

第五篇：3D打印技術(shù)及應(yīng)用

3D打印技術(shù)及應(yīng)用

Xx

（xxxxxxxxxxx）

摘要：3D打印技術(shù)自發(fā)展以來，以其高效、低成本、低能耗的特點，已經(jīng)在許多領(lǐng)域發(fā)揮了不可多得的作用，它將是21世紀最偉大的技術(shù)之一。這項技術(shù)實現(xiàn)了從無到有的過程，能夠制造出你想到的和你想不到的東西，小到肌肉組織，大到樓房建筑。在未來該技術(shù)發(fā)展成熟時，人類的發(fā)展肯定能夠邁上新的臺階。關(guān)鍵字：3D打印 3D發(fā)展歷史 高效 低成本 低能耗 從無到有

Abstract：Since the development of 3D printing technology, with its high efficiency, low cost, low energy consumption, has played an important role in many areas, it will be one of the greatest technology in twenty-first Century.This technology to achieve a process from scratch, to make you think and you can not think of things, small to muscle tissue, large buildings to the building.In the future, the development of the technology is mature, the human development will certainly be able to step onto a new level.Key words：3D print 3D development history high efficiency low cost low energy

consumption from scratch 0引言

3D打印技術(shù)，專業(yè)名稱為快速成形技術(shù)，又

[1]稱快速原型制造技術(shù)，簡稱RPM。3D打印技術(shù)，是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運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打印機則出現(xiàn)在上世紀90年代中期，即一種利用光固化和紙層疊等技術(shù)的快速成型裝置。它與普通打印機工作原理基本相同，打印機內(nèi)裝有液體或粉末等“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，最終把計算機上的藍圖變成實物[2]。

3D打印是“增材制造”的主要實現(xiàn)形式。“增材制造”的理念區(qū)別于傳統(tǒng)的“去除型”制造。傳統(tǒng)數(shù)控制造一般是在原材料基礎(chǔ)上，使用切割、磨削、腐蝕、熔融等辦法，去除多余部分，得到零部件，再以拼裝、焊接等方[3]法組合成最終產(chǎn)品。而“增材制造”與之截然不同，無需原胚和模具，就能直接根據(jù)計算機圖形數(shù)據(jù)，通過增加材料的方法生成任何形狀的物體，簡化產(chǎn)品的制造程序，縮短產(chǎn)品的研制周期，提高效率并降低成本。

3D打印技術(shù)起源于20世紀80年代末的美國，發(fā)展至今已經(jīng)取得極大的進步。隨著技術(shù)的創(chuàng)新，3D打印技術(shù)逐漸深入各個應(yīng)用領(lǐng)域，工業(yè)生產(chǎn)、商業(yè)、醫(yī)學(xué)、建筑、藝術(shù)等領(lǐng)域都能看到3D打印技術(shù)的影子。3D打印技術(shù)會在各個領(lǐng)域中刮起一波新的革命，包括建筑行業(yè)。3D打

印技術(shù)將會改變我們的對事物的認知。3D技術(shù)發(fā)展史

3D打印技術(shù)實際上是一系列快速原型成形技術(shù)的統(tǒng)稱，其基本原理都是疊層制造，由快速原型機在X-Y孚西內(nèi)通過掃描形式形成工件的截面形狀，而在Z坐標間斷地作層面厚度的位移，最終形成三維制件。從上個世紀80年代到今天，3D打印技術(shù)走過了—條漫長的發(fā)展之路[4]。

1984年，Charles Hull發(fā)明了將數(shù)字資源打印成三維立體模型的技術(shù)，1986年，Chuck Hull發(fā)明了立體光刻工藝，利用紫外線照射將樹脂凝固成形，以此來制造物體，并獲得了專利。隨后他離開了原來工作的Utra Violet Products，開始成立一家名為3D SystEMS的公司，專注發(fā)展3D打印技術(shù)，1988年，3DSystems開始生產(chǎn)第一臺3D打印機SLA-250，體型非常龐大。

1988年，Scott Crump發(fā)明了另外一種3D打印技術(shù)——熱熔解積壓成形(FDM)，利用蠟、ABS、PC、尼龍等熱塑性材料來制作物體，隨后

[5]

也成立了～家名為Stratasys的公司。

1989年，C．R．Dechard博士發(fā)明了選區(qū)激光燒結(jié)技術(shù)(SLS)，利用離強度激光將尼龍、蠟、ABS、金屬和陶瓷等材料粉來烤結(jié)，直至成形。

1993年，麻省理工大學(xué)教授EmanuaI Sachs創(chuàng)造7三維打印技術(shù)(3DP)，將金屬、陶瓷的粉末通過粘接劑粘在一起戍形。1995年，麻省理工大學(xué)的畢業(yè)生Jim Bredt和TimAnderson修改了噴墨打印機方案，變?yōu)榘鸭s束溶劑擠壓到粉末床，而不是把墨水擠壓在紙張上的方案，隨后創(chuàng)立了現(xiàn)代的三維打印企業(yè)Z Corporation。

1996年，3D Systems、Stratasys、Z Corporation分別推出了型號為Actua 2100、Genisys、2402的三款30打印譏產(chǎn)品，第一次使用了“3D打印機”的稱謂[6]。

2005年，Z Croooration推出了世界上第一臺離精度彩色3D打印機一SpeCTRum 2510，同一年，英國巴恩大學(xué)的Adrian Bowyer發(fā)起了開源3D打日機項目RepRap，目標是通過3D打印機本身，能夠制造出另一臺3D打印機。

2008年，第—個基于RepRap的30打印機發(fā)布，代號為“Darwin”[7]，它能夠打印自身50%元件，體積僅—個箱子大小。

2010年11月，第一臺用巨型3D打印機打印出整個身軀的轎車出現(xiàn)，它的所有外部組件都由3D打印制作完成，包括用Dimension 3D打印機和由Stratasys公司數(shù)字生產(chǎn)服務(wù)項目RedEye on Demand提供的Fortus3D成型系統(tǒng)制作完成的玻璃面板[8]。

2011年8月，世界上第一架3D打印飛機由英國南安營敦大學(xué)的工程師劍建完成。9月，維也納科技大學(xué)開發(fā)了更小、更輕、更便宜的3D打印機，這個超小3D打印機重1.5kg，報價約1200歐元。

2012年3月，維也納大學(xué)的研究人員宣布利用二光子平板印刷技術(shù)突破了3D打印的最小極限，展示了一輛長度不到0.3mm的賽車模型。7月，比利時的international Univers時 CollegeLeuven的一個研究組測試了一輛幾乎完全由3D打印的小型賽車，其車速達到了140千米／小時。12月，美國分布式防御組織成功測試了3D打印的槍支彈夾[10]。

從3D打印技術(shù)的發(fā)展史我們可以看出，隨著3D打印技術(shù)的種類變多，3D打印機可打印的東西越來越多。而且，3D打印機的價格在不斷下降，1999年3D Systems的SLA 7000要價80萬美元，而Cube要價僅1299美元。另外，雖然對于普通用戶和制造業(yè)來說，3D打印的大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化時機還沒有成熟，但我們也看到3D打印機開始向兩極分化，除了百萬元級的大型3D打印機之外，國內(nèi)目前也出現(xiàn)了面向個人用戶價格

為數(shù)千元的3D打印機。3D技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

3D打印技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域正逐步拓展，市場空

間廣闊[11]。

過去幾年里，快速制造技術(shù)通過與數(shù)控加工、鑄造、金屬冷噴涂、硅膠模等制造手段結(jié)合，已成為現(xiàn)代模型、模具和零件制造的強有力手段，在航空航天、汽車摩托車、家電、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，對改善制造業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計和制造水平起到了巨大作用，在工程和教學(xué)研

究等應(yīng)用領(lǐng)域也占有了獨特地位[12]

。通常應(yīng)用在產(chǎn)品試制和試驗階段，比如功能檢測和裝配檢測等環(huán)節(jié)應(yīng)用較多。

目前3D打印技術(shù)在航空器和醫(yī)學(xué)及牙科領(lǐng)域的應(yīng)用增速最快，2009至2011年的3年間，應(yīng)用于航空器制造領(lǐng)域的設(shè)備市場份額由9.9%上升到了12.1%，醫(yī)學(xué)和牙科的市場份額由

13.6%上升到了15.1%[13]

。此外，在個人消費領(lǐng)域，3D打印技術(shù)讓消費者在家里就能直接制作出想要的衣服、首飾、裝飾品、玩具、樂器、自行車甚至食品。如同電腦從學(xué)院、實驗室進入到家庭一樣，3D打印技術(shù)也逐步改變所有人的生活。和任何其他技術(shù)類似，3D打印機迅速地變得越來越便宜，功能卻越來越強大。

三維打印技術(shù)，現(xiàn)在已經(jīng)處在了人人都用得

起的臨界點[15]

。在美國，5年前一臺標準的3D打印機的價格是5000-50000美元，而近期3D Systems和Autodesk推出了1500美元左右的個人用產(chǎn)品，最簡單的3D打印機的價格甚至已經(jīng)達到了800美元。3D打印技術(shù)在過去數(shù)十年里取得了重大進展，但有關(guān)材料、設(shè)備和應(yīng)用的技

術(shù)挑戰(zhàn)依然存在[16]，具體有以下幾個方面：

材料特性:在3D打印技術(shù)能夠完全過渡到提供切實可行的制造解決方案之前，需要為材料提供力學(xué)性能數(shù)據(jù)的規(guī)范性標準，也需要更詳細的由這些材料性能制成零部件的規(guī)范信息。在沒有充分認識材料屬性之前，是無法進行相應(yīng)零部

件設(shè)計的[17]

。目前，世界各國已經(jīng)研發(fā)了很多3D打印技術(shù)材料，因此，建立全面的規(guī)范標準需要整合研究機構(gòu)以及系統(tǒng)與材料。

材料開發(fā):雖然已有大量的同質(zhì)與異質(zhì)材料混合物應(yīng)用于3D打印技術(shù)，但仍然需要開發(fā)更多的材料。其中包括更好地理解已經(jīng)使用的材料的加工-結(jié)構(gòu)-屬性之間關(guān)系，從而了解這些材料的局限性和優(yōu)點[18-23]。此外，還需要開發(fā)質(zhì)量測試程序和方法，以幫助擴展可用材料的種類。3D技術(shù)的優(yōu)點

三維打印技術(shù)的魅力在于它不需要在工廠操作，桌面打印機可以打印出小物品，而且，人們可以將其放在辦公室一角、商店甚至房子里；而自行車車架、汽車方向盤甚至飛機零件等大物品，則需要更大的打印機和更大的放置空間。

3D打印技術(shù)最突出的優(yōu)點是無需機械加工或任何模具，就能直接從計算機圖形數(shù)據(jù)中生成任何形狀的零件，從而極大地縮短產(chǎn)品的研制周期，提高生產(chǎn)率和降低生產(chǎn)成本[24]。

與傳統(tǒng)技術(shù)相比，三維打印技術(shù)還擁有如下優(yōu)勢：通過摒棄生產(chǎn)線而降低了成本；大幅減少了材料浪費；而且，它還可以制造出傳統(tǒng)生產(chǎn)技術(shù)無法制造出的外形，讓人們可以更有效地設(shè)計出飛機機翼或熱交換器；另外，在具有良好設(shè)計概念和設(shè)計過程的情況下，三維打印技術(shù)還可以簡化生產(chǎn)制造過程，快速有效又廉價地生產(chǎn)出單個物品。

三維打印技術(shù)還有其他重要的優(yōu)點。大多數(shù)金屬和塑料零件為了生產(chǎn)而設(shè)計，這就意味著它們會非常笨重，并且含有與制造有關(guān)但與其功能無關(guān)的剩余物。三維打印技術(shù)不是這樣的。在三維打印技術(shù)中，原材料只為生產(chǎn)所需要的產(chǎn)品”，借用三維打印技術(shù)，他的團隊生產(chǎn)出的零件更加精細輕盈。當材料沒有了生產(chǎn)限制后，就能以最優(yōu)化的方式來實現(xiàn)其功能，因此，與機器制造出的零件相比，打印出來的產(chǎn)品的重量要輕60%，并且同樣堅固。3D技術(shù)的應(yīng)用

4.1 3D打印機

3D打印技術(shù)最直接的產(chǎn)物就是3D打印機。最早的3D打印機由恩里科·迪尼(Enrico Dini)的發(fā)明家所設(shè)計的，當時的打印機還比較粗糙。如今3D打印機已經(jīng)比較普遍，便宜的售價不到2000元，能夠打印制造各種各樣的模型實物。3D打印機的優(yōu)勢在于產(chǎn)品多樣化，效率高而成本比傳統(tǒng)工藝低，制造復(fù)雜物品不增加成本，無須組裝，減少廢棄副產(chǎn)品，材料無限組合，精確的實

體復(fù)制。

3D打印機是結(jié)合添加劑、制造技術(shù)和快速成形技術(shù)的一種機器。快速成形技術(shù)是在現(xiàn)代CAD/CAM 技術(shù)、激光技術(shù)、計算機數(shù)控技術(shù)、精密伺服驅(qū)動技術(shù)以及新材料技術(shù)的基礎(chǔ)上集成發(fā)展起來的。不同種類的快速成型系統(tǒng)因所用成形材料不同，成形原理和系統(tǒng)特點也各有不同。但是，其基本原理都是一樣的，那就是“分層制造，逐層疊加”，類似于數(shù)學(xué)上的積分過程。形象地講，快速成形系統(tǒng)就像是一臺“立體打印機”，因此得名“3D 打印機”。它以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，通過電腦輔助設(shè)計技術(shù)(CAD)完成一系列數(shù)字切片，并將這些切片的信息傳送到3D打印機上，運用一些金屬、蠟、塑料等可粘合材料，采用分層加工、迭加成形，即通過逐層增加材料

來生成3D實體[25]

。簡單來說，比如要打印一個立體的蘋果，就先要將蘋果的大小形狀等參數(shù)在設(shè)計軟件中設(shè)計出來，或者用掃描儀把蘋果的各參數(shù)掃描輸入計算機，然后計算機會把蘋果每一層截面的形狀計算出來，然后在3D打印機里由下到上一層一層地把蘋果薄片“疊”起來。（如圖4.1）

圖4.1 3D打印機

4.2 3D打印機種類

3D打印機的種類繁多，主要根據(jù)成型技術(shù)來劃分：

①立體光固化成型法SLA。該方法主要采用液態(tài)光敏樹脂原料，通過3D設(shè)計軟件設(shè)計出三維數(shù)字模型，利用離散程序?qū)⒛Ｐ瓦M行切片處理，設(shè)計掃描路徑，按設(shè)計的掃描路徑照射到液態(tài)光敏樹脂表面，分層掃描固化疊加成三維工件原型。②選擇性激光燒結(jié)法SLS。該方法主要采用激光有選擇地分層燒結(jié)固體粉末，并使燒結(jié)成型的固化層層層疊加生成所需形狀的零件。對于金屬粉末激光燒結(jié)，在燒結(jié)之前，整個工作臺被加熱至一定溫度，可減少成型中的熱變形，并利于層與層之間的結(jié)合。

③分層實體制造法LOM，又稱層疊法成形。該方法主要用片材（如紙片、塑料薄膜或復(fù)合材料）為原材料，激光切割系統(tǒng)按照計算機提取的橫截面輪廓線數(shù)據(jù)，將背面涂有熱熔膠的紙用激光切割出工件的內(nèi)外輪廓。切割完一層后，送料機構(gòu)將新的一層紙疊加上去，利用熱粘壓裝置將已切割層粘合一層層地切割、粘合，最終成為三維工件。

④熔積成型法FDM。該方法主要采用絲狀材料（石蠟、金屬、塑料、低熔點合金絲）作為原材料，利用電加熱方式將絲材加熱至略高于熔化溫度（約比熔點高 1℃），在計算機的控制下，噴頭作x-y兩個維度的平面運動，將熔融的材料涂覆在工作臺上，冷卻后形成工件的一層截面，這樣逐層堆積形成三維實體。

⑤生物繪圖技術(shù)Bioplotter。主要以細胞為原材料，復(fù)制一些簡單的生命體組織，例如皮膚、肌肉以及血管等，甚至在未來可以制造人體組織如腎臟、肝臟甚至心臟，用于進行器官移植。

⑥ 3D建筑打印機。下文中詳細介紹。4.3 應(yīng)用領(lǐng)域

3D打印技術(shù)已經(jīng)運用在醫(yī)療行業(yè)、科學(xué)研究、產(chǎn)品原型、文物保護、建筑設(shè)計、制造業(yè)、食品產(chǎn)業(yè)、汽車制造業(yè)和配飾制造等領(lǐng)域中，為這些領(lǐng)域帶來革命性的改變。下面我就詳細講講3D打印技術(shù)的應(yīng)用。

在工業(yè)中，3D打印機很難用于批量生產(chǎn)，因為對比于傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)還有一定的障礙，所以在工業(yè)中一般用于產(chǎn)品的開發(fā)研制，設(shè)計師可以把設(shè)計好的產(chǎn)品用3D打印機很快地制造出來，然后根據(jù)實際需要來繼續(xù)下一步的研發(fā)，大大降低了研發(fā)的成本，還提升了研發(fā)速度。

在醫(yī)學(xué)中，3D打印機可以用來制造肌肉組織和特定的人體器官，通過打印人類胚胎干細胞生產(chǎn)3D結(jié)構(gòu)，能造成更精確的人體組織模型，這對藥物開發(fā)，毒性測試非常有用，為人類提供可靠的藥物而不必再用動物做藥物測試，提供用

于移植器官而無需捐獻，并能消除器官排斥和免

疫帶來的問題。

3D打印機還可以用于藝術(shù)雕塑品的制作，有些工藝設(shè)計品難以用傳統(tǒng)工藝制造出來，而利用3D打印機，只需把作品的模型參數(shù)輸入電腦，打印出來，而且還打破了材料的局限和工藝的限制，使得藝術(shù)品更具可觀性。3D打印技術(shù)在建筑中的應(yīng)用

讀土建類專業(yè)的我對建筑行業(yè)比較感興趣。我認為3D打印技術(shù)在一些領(lǐng)域中的應(yīng)用已經(jīng)達到了一個瓶頸，要想再繼續(xù)發(fā)展很難，將3D打印技術(shù)應(yīng)用到建筑中將是未來該技術(shù)的發(fā)展方向。

最近國內(nèi)有公司嘗試將3D打印技術(shù)運用到建筑中（如圖5-1）。上海，10幢3D打印建筑在上海張江高新青浦園區(qū)內(nèi)正式交付使用，是首次打印出能夠住人的房子，這些“打印”出來的建筑墻體是用建筑垃圾制成的特殊“油墨”，按照電腦設(shè)計的圖紙和方案，經(jīng)一臺大型的3D打印機層層疊加噴繪而成，10幢小屋的建筑過程僅花費24小時（如圖5.1），用3D打印技術(shù)將房子直接打印出來，這個新聞令不少人驚嘆。整個打印過程形象來說3D打印房子的技術(shù)流程就是：用巨大3D打印吊機裝置，噴頭裝著特殊的水泥，水泥從漏斗

圖5.1 3D打印建筑

噴嘴流出來，吊機上下左右控制噴嘴的運動，噴出水泥形成一層層的墻壁。就像早上刷牙擠牙膏一樣，只不過需要往 牙刷上擠出上千層的牙膏。其中還涉及材料技術(shù)和控制技術(shù)。

利用這種建筑打印技術(shù)，可以在短時間內(nèi)建造出多間標準的房子，而且不需要眾多的建筑工人，很大程度避免了建筑的誤差，而且能最大程度保留建筑設(shè)計師的想法，效率高，而且?guī)缀鯖]有建筑垃圾（要知道一個城市的建筑垃圾占了所以垃圾的三分之一）。

利用3D打印技術(shù)建房子需要攻克很多技術(shù)難題，材料、結(jié)構(gòu)、工具。萬科老總王石就斷言，未來3D打印房子會成為一個主流：“萬科下一步準備做什么呢，我們要用3D打印機打印房子。三年之后萬科的建研中心就會用3D打印機打印出一個房子，萬科要集中資源，集中全球最優(yōu)秀的資源，在中國廣闊的城鎮(zhèn)化進程中，做很多以前想不到的事情。

目前3D打印建筑處于起步階段，相信隨著科技的發(fā)展和3D打印技術(shù)的成熟，未來將會在建筑界中刮起一股革命風(fēng)暴，我們不需要人工一磚一瓦地建房子，只需要把數(shù)據(jù)錄入電腦，一棟樓房就會聳立在我們面前。許多在如今無法建成的建筑結(jié)構(gòu)，利用3D打印就可以一絲不差地做出來，解決一切建筑建造技術(shù)問題，使建筑設(shè)計和建造走向無限自由，完美地體現(xiàn)建筑設(shè)計師的設(shè)計。無建筑垃圾使建筑工程過程更加環(huán)保。當3D打印建房技術(shù)成熟后，建樓效率大大提高，成本大大降低，中國居高不下的房價肯定會下降，更多人能買得起房。只不過到那時候許多人會失業(yè)，建筑工地中不會再有那么多建筑工人，又會引起一系列社會問題。但是科技總是要進步，人類總是要發(fā)展，社會也會進步，或許那時候人們不需要像今天一樣整天疲于工作掙錢。3D打印技術(shù)未來運用前景

英國《經(jīng)濟學(xué)人》雜志在《第三次工業(yè)革命》一文中，將“3D打印技術(shù)作為第三次工業(yè)革命的重要標志之一”，這充分可以看出3D 打印機將來不是要取代某一個制造業(yè)，而是要取代幾乎所有的制造業(yè)。未來你想要什么，只需下載圖紙，按一下?打印?鍵，就可以去喝咖啡聽音樂了，剩下的所有事，請統(tǒng)統(tǒng)交給打印機[26]。

未來的3D打印我們可以做什么？也許我們的房屋不在是人工建造的而是用3D打印機打印一個，我們不會受食物的匱乏而限制，想吃什么自己打；家里的常用物品不在需要購買，需要杯子自己打印一個，可以看出，3D打印會在將來給我們帶來的便捷之處。

3D打印機的未來或?qū)o所不能，只需要一個想法，一些材料，一臺3D打印機，就能將腦

中的一切轉(zhuǎn)變?yōu)閷嶓w，高新區(qū)3D打印技術(shù)的發(fā)展設(shè)想和對策采取財稅金融政策上積極支持、積極引導(dǎo)建立行業(yè)協(xié)會，鼓勵研發(fā)，加強教育培訓(xùn)

等措施，進一步促進3D打印社會化推廣[27]。

制定數(shù)字化制造規(guī)劃，促進3D產(chǎn)業(yè)優(yōu)先發(fā)展。建議將3D打印技術(shù)定位為生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)、文化創(chuàng)意、工業(yè)設(shè)計、先進制造、電子商務(wù)及制造業(yè)信息化工程的關(guān)鍵技術(shù)和共性技術(shù)，將該產(chǎn)業(yè)納入優(yōu)先發(fā)展產(chǎn)業(yè)及產(chǎn)品目錄。在財稅金融政策上，鼓勵企業(yè)投資、研發(fā)、生產(chǎn)和應(yīng)用3D打印，支持3D打印設(shè)備的進出口。

加強產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、行業(yè)協(xié)會建設(shè)，推動3D產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展。積極引導(dǎo)工業(yè)設(shè)計企業(yè)、3D數(shù)字化技術(shù)提供商、3D打印機及材料研發(fā)企業(yè)和機構(gòu)、3D打印服務(wù)應(yīng)用提供商組建產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，利用有關(guān)學(xué)會、協(xié)會的平臺加強研討和交流，共同推動3D打印技術(shù)研發(fā)和行業(yè)標準制定。促進3D打印技術(shù)發(fā)展的市場平臺建設(shè)，包括3D打印電子商務(wù)平臺、3D打印數(shù)據(jù)安全和產(chǎn)權(quán)保護機制、3D打印及周邊項目投融資機制等，促進產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

加大科技扶持力度，提升3D打印技術(shù)水平。設(shè)立專項基金，重點推進數(shù)字化技術(shù)、軟件控制、打印裝置、材料技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)。在研發(fā)扶持中，要注意建立公平、公正的研發(fā)績效評估體系，鼓勵各研發(fā)主體探索不同的技術(shù)路徑。加強對3D打印產(chǎn)學(xué)研合作的支持，特別對實施產(chǎn)業(yè)化的企業(yè)在市場銷售、社會推廣上給予政策支持[28]。

加強教育培訓(xùn)，促進3D打印社會化推廣。將3D打印技術(shù)納入相關(guān)學(xué)科建設(shè)體系，培養(yǎng)3D打印技術(shù)人才。依靠行業(yè)協(xié)會、博覽會、論壇等組織形式進行3D打印技術(shù)和周邊應(yīng)用的培訓(xùn)。在科技館、文化藝術(shù)中心、青少年活動中心等公

共機構(gòu)進行3D打印技術(shù)的展示、宣傳和推廣。發(fā)展3D打印服務(wù)中心，推廣3D打印技術(shù)應(yīng)用，為發(fā)展3D打印產(chǎn)業(yè)積累應(yīng)用經(jīng)驗[29]

。結(jié)論

3D打印技術(shù)是一種能夠改變我們生活方式的一種技術(shù)，雖然這項技術(shù)已經(jīng)被運用到人類社會的各個領(lǐng)域中，并取得了一定的成就，但是這項技術(shù)還在起步過程中，我相信3D打印技術(shù)還有更大的發(fā)展空間，特別是在建筑方面?；蛟S，未來將利用3D打印技術(shù)在火星上就地取材建立一個火星基地，還可以制作出各種生活用品。

3D打印還有很長的道路要走，它的價值還沒發(fā)揮到極致，當3D打印技術(shù)達到一個成熟的階段，將會在人類的進程中刮起一波新的制造革命。

參考文獻：

[1]（美），胡迪·利普森，（Hod Lipson），梅爾芭·庫曼，（Melba Kurman）著 賽迪研究院專家組 譯 [2]《3D打?。簭南胂蟮浆F(xiàn)實》

[3]（美），杰里米·里夫金 著 張體偉，孫豫寧 譯 《第三次工業(yè)革命》

[4]（美），彼得·馬什，（Peter Marsh）著 賽迪研究院專家組 譯 《新工業(yè)革命》

[5]Print me a Stradivarius[J]．Economist，2011-2-10． [6]The printed world[J]．Economist，2011-2-10． [7]Wohlers Associates Inc．Wohlers Report 2011[R]．2011． [8]Gartner Inc，上海市科學(xué)學(xué)研究所．新興技術(shù)的炒作周期曲線[R]．2011．

[9]古麗萍．蓄勢待發(fā)的3D打印機及其發(fā)展[J]．數(shù)碼印刷，2011，（10）．

[10]劉厚才，莫健華，劉海濤．三維打印快速成形技術(shù)及其應(yīng)用[J]．機械科學(xué)與技術(shù)，2008，[11]陳步慶，林柳蘭，陸齊，等．三維打印技術(shù)及系統(tǒng)研究[J]．機電一體化，2005，（4）． [11]M.Fang,S.Chandra,C.B.Park,Building hree-dimensional objects by deposition of molten metal droplets, Rapid Prototyp.J.14(2008)44–52.[12]U.Scheithauer, E.Schwarzer, H.Richter, T.Moritz, Thermoplastic 3D printing—anadditive manufacturing method for producing dense ceramics, Int.J.Appl.Ceram.Technol.12(2015)26 –31.[13]U.Scheithauer,A.Bergner,E.Schwarzer, Studies

on thermoplastic 3D printing of steel-zirconia composites, J.Mater.Res.29(2014)1931 –1940.[14]J.Ebert,E.Ozkol,R.Telle,H.Fischer, K.Uibel, Direct inkjet printing: a versatile method of complex shape manufacturing, Proceedings of the 10th International Conference of the European Ceramic Society 2008, pp.466 –469.[15] J.Ebert, E.Ozkol, A.Zeichner, K.Uibel, O.Weiss, U.Koops, H.Telle, H.Fischer, Direct inkjet printing of dental prostheses made of zirconia, J.Dent.Res.88(2009)673 –676.[16]Y.Li,L.Li,B.Li,Direct write printing of

three-dimensional ZrO2 biological scaffolds,Mater.Des.72(2015)16 –20.[17]B.Cappi,E.Ozkol,J.Ebert,Direct inkjet printing of Si3N4: characterization of ink,green samples and microstructure, J.Eur.Ceram.Soc.28(2008)2625 –2628.[18]A.C.Young, O.O.Omatete, J.M.Aanney, Gelcasting of alumina, J.Am.Ceram.Soc.74(1991)612 –618.[19]H.Shao, X.Liu, Y.Ji, Z.Guo, Near-net shape processing of spherical high Nb –TiAl alloy powder by gelcasting, Int.J.Min.Met.Mater 20(2013)1076 –1080.[20]Y.Li, Z.Guo, Gel casting of WC–8 wt% Co tungsten cemented carbide, Int.J.Refract.Met.Hard Mat.26(2008)472 –477.[21]Y.Li, Z.Guo, J.Hao, Gel casting of 316L stainless steel, J.Univ.Sci.Tech.14(2007)507 –511.[22]S.Spath, H.Seitz, In fluence of grain size and grain-size distribution on workability of granules with 3D printing, Int.J.Adv.Manuf.Technol.70(2014)135 –144.[23]R.C.Dorf, The Engineering Handbook, second ed.CRC Press, Florida, 2004.[24]B.Cappi, J.Ebert, R.Telle, Rheological properties of aqueous Si3N4 and MoS2 suspensions tailor-made for direct inkjet printing, J.Am.Ceram.Soc.94(2011)111 –116.[25]S.Hong, C.Sanchez, H.Du, N.Kim, Fabrication of 3D printed metal structures by use of high-viscosity Cu paste and a screw extruder, J.Electron.Mater.44(2015)836 –841.[26]E.Charles,Radical Polymerization，in:

Seymour/Carraher's Polymer Chemistry,seventh ed.CRC

Press, Florida, 2008 119 –196.[27] C.Yan, Y.Shi, J.Yang, J.Liu, Preparation and selective laser sintering of nylon-12 coated metal particles and post processing, J.Mater.Process.Technol.209(2009)5785 –5792.[28] M.A.Omar, H.A.Davies, P.F.Messer, B.Ellis, The influence of PMMA content on the properties of 316L stainless steel MIM compact, J.Mater.Process.Technol.113(2001)477 –481.[29] L.Tremblay, F.Chagnon, Y.Thomas, M.Gagne, Green machining of P/M parts using enhanced green strength lubricating systems, SAE Techni.Paper.No.2001-01-0399 2001, pp.1 –9.