3d打印技术与运用精品(七篇)

序论：写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隐藏在内心深处的真相，好投稿为您带来了七篇3d打印技术与运用范文，愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂，助力您的创作。

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关键词：3d打印技术；应用研究；产品设计

中图分类号：TP33 文献标识码：A

3D打印技术步骤较为复杂，不过实际操作却是相当的容易，以前的工业艺术品产生，通常是先设计出模板，之后接着设计手板，但是由于3D打印技术的逐渐发展，用不到开模，可以把制造时间减少，费用降低，对成本更好的控制。但是那些优秀的设计思想，不管他的工艺以及构造复杂与否，3D打印的设计都可以应用其中，用很少的时间去设计出来，因此产品的创新设计会有很大的提升，全面的改善3D技术的设计实力水平的事情。

一、3D打印技术的主要应用

现在，3D打印技术的设计逐渐在产品设计、建筑设计、机械制造、模具制作、医学方面、航天技术方面等方面都取得了较为普遍的运用。同时伴随着这个科技成果自身的逐渐提升，它的设计会逐渐运用到各个领域上的。3D打印技术对产品的现实运用基本上表现在以下这些领域上：

1 产品设计方面

设计新的商品，3D打印技术的设计的运用逐渐给工业商品的设计生产职员构建了一类全新的商品开发方法。3D打印技术的应用可以更加直接、精准、告诉地把设计想法逐渐转变成有着诸多功能的实物样品（模型），这样不但能够使开发的时间减少，同时还能够使开发费用逐渐减少，也让公司能够抢占主要机会在竞争激烈的市场环境中。

2 建筑设计领域

以前建筑样品的制作方法，现在没有办法使高水平设计内容的需要得到满足。现在许许多多的设计主体的大型场馆以及设施都运用了3D打印的技术，设计建筑初期的模型，准确形象的展示建筑效果以及有关的测量，3D打印技术的设计所不能相比的真实感以及散发出的优点是所有设计人员都认可的。在建造的行业，设计师们以及工程师逐渐的都在应用3D打印机来制作建造的外形，运用3D技术能够降低费用、保护环境、逼真的效果，同时还可以节约时间。对于设计人员的需要相当的符合，能够降低建筑所应用的材料以及设计所需的时间。

3 机械制造领域

因为3D打印技术本身的设计优势，使得3D技术在机械制作行业内，能够得到全面的运用，大部分的都用在制作小需求量、单间金属器件的制作。有些特殊复杂制件，由于只需单件生产，或少于50件的小批量，一般均可用3D打印技术直接进行成型，成本低，周期短。3D打印以“每层的叠加”为加工方式。高水准的商品的产生，一定对打印器械的稳定程度、准确性有有超高的需求。

4 模具制造领域

例如玩具制作等传统的模具制造领域，往往模具生产时间长，成本高。把以前的模具制作水平以及3D打印水平有机的联系在一起，能够大大的减少模具制作的开发时间，生产率已能够有效的提升，是改善制作薄弱问题以及模型的设计的有效合理的方法。3D打印水平在模具制作领域的运用能够分成间接制模以及直接制模两个类型，直接制作模型主要指运用3D打印水平直接堆积制作出模型，间接制造模型是先做出成型较高的器件，再复制器件就能够生产出要用的模型。

5 医学领域

在医学方面的运用几十年以来，人们对3D打印的水平在医学方面的运用有着较多的探究。把医学视频资料当作基本，把人体感官模具用3D打印技术来制作形成，它有着极大的价值对于医生的外科手术的进行。从2010年美国成功打印活体器官开始，似乎直接打印人体也并不是不可能，它更类似于克隆技术，他打印出来的活体器官不会与患者排斥。他还可以打印骨骼、牙齿等。我们能够预想在以后的3D打印机的发展经历中，一个展新的人体引进意义将会引进到医疗方面上，让更多的患者看到希望。

6 航天技术领域

在航空航天方面上，风洞实验是航天飞机不可缺少的主要条件。这个实验中所需的模型有着很高的精度要求、还有着非常复杂的外形，运用3D打印的科技，参照CAD模具，用3D打印机直接打印输出，可以保障模具的形状以及质量。

二、3D打印技术设计的未来

未来的3D打印我们可以做什么？可能我们居住的屋子不在需要人类的建设，直接用3D打印机进行打印输出，我们再也不会被食物的缺少而舒服着，想喝什么自己打印就可以了；生活用的日常用品不用出门购买，想要什么随手打印，我们就可以得到了，3D打印技术能够给我们提供许多的方便。

1 制定数字化制造规划，促进3D产业优先发展

建议把3D打印技术的设计定位在产品设计、建筑设计、机械制造、模具制作、医学方面、航天技术方面及创新设计的研究。在金融税务制度上，生产、投资、开发、运用3D打印技术被企业的发展所提倡，企业倡导运用3D技术。

2 构建行业协会、产业的有机结合，3D产业技术的逐渐运用

主动的指引3D打印技术的供应商、相关材料、工业产品的设计以及3D打印机探究的主体以及部门、3D打印技术通过供应商构建产业联合。拓展3D打印技术水平应用的市场平台的构建，其中包含3D打印数据保密、保护产权体系，产业也能够稳定发展。

3 加大科技扶持力度，提升3D打印技术水平

专门基金的建立，主要是拓展软件调控、材料技术水平、数字化的技术水平、打印设备等主要技术水平的研究。在探究过程中，要重视公正、公平的探究成绩评估系统的构建，倡导各研究机构的不一样的探究水平以及方法。提升支持3D打印技术的后备力量，尤其是对履行商品化的公司在社会宣传、市场销售上提供相应的国家政策制度。

结语

3D打印技术对产品设计者的应用相当广泛，伴随着3D打印水平的逐渐完善以及提高，逐渐多的方面会应用到以及普遍3D打印技术。假如3D打印技术的发展可以打印出皮肤、骨骼以及肌肉，在以后，一个准确的三维图都可以打印出人的相貌。

参考文献

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关键词：3D打印技术;中职教育;障碍

一、什么是3D打印技术

3D打印技术是一种将物质通过它的物理数据从三维抽象物体快速、准确的塑造成物理形态的快速成型技术。目前3D打印技术的发展如日中天，在很多行业都有广泛应用。在医疗方面，3D打印技术主要运用于骨骼、牙齿、血管等的打印，因为这些打印出来的假体更加精密，与人体吻合程度更高。同时3D打印技术也应用于建筑行业，用来制造精密模型，而工业上则可以用来制作零件。3D打印之所以有如此高的精密度是因为它运用的是“每层叠加”的制造方式。

二、3D打印在中职教育中的应用

随着我国科学技术水平的提高，中职教育机构应该随着我国改革的大潮不断向社会输送创新型的具有专业知识的人才。3D打印技术不能不说是中职教育改革的一大进步。中职教育有它的特色，他就是为社会主义现代化经济建设培养有专业素质的技术型人才。3D打印可以用3D打印机打印出实物模型，所以在进行教学时就可以用3D打印技术打印出各种教学模型，这样就可以加深学生对知识的理解和印象，实物模型比平面教具更加生动、形象，也增添了学习的趣味性，增加了学生学习的乐趣。

3D打印技术不仅增加了学习的趣味性，更提高了中职学生的实践能力。实践是让中职学生连接知识和职业的桥梁，更是顺利走上工作岗位的阶梯。3D打印技术可以根据抽象物体的数据打印出结构复杂的几何体，这比传统的平面教学或者多媒体教学更加形象，又因为中职学生一般没有特别好的文化基础，所以3D打印技术能很好地帮助他们理解知识，认识实物的本质。

三、3D打印技术普及的障碍

纵使3D打印技术有这么多的好处和优点，但3D打印技术的普及依然存在很大的障碍。3D打印技术在目前来说还需要改进，设备也普遍比较昂贵，所以普遍应用不现实。而3D打印的材料比较苛刻，必须是能够形成多种形态，例如粉末化、液化的特殊材料。此外，3D打印技术打印速度的周期很长，例如金属制品约要一百个小时，这对现实的教学显然是不可能的。

综上所述，3D打印技术给我们的生活带来进步，给中职教育带来发展的新方向，同时它又有着不可忽视的弊端，所以专业人士要多加探讨，尽早克服这些缺点，使3D打印技术能够在中职教育得到普及。

篇(3)

【关键词】3D打印 企业发展 现状分析

一、3D打印概述

3D打印技术也叫3D打印，是一种增量制造技术。3D打印（简称RP）技术不同于传统成型加工方法，RP技术采用材料累加法制造零件原型。这种制造方式中，不需要刀具和模具，而是利用光、热、电等手段，通过固化、烧结、聚合等作用，实现材料的有选择性地堆积。并从液态、粉末态过渡到实体状态从而完成造型过程。

二、3D打印现状

1.3D打印的运用。目前世界范围内，3D打印的运用已经分布到政府军事，教育科研，医学研究，消费类产品，工业设备，航空航天，汽车等各行各业。因此运用先进制造技术进行快速模型制造的行业是一个正在兴起的朝阳工业，也是一个支撑工业设计产业发展的一核心技术服务领域，随着各行各业新品开发的增加，对工业设计的重视，国外使用3D打印技术生产的产品已可以直接作为产品应用，而我国正由“原型和模型制造”向“产品直接制造”过并在关键领域取得局部突破。美国波音公司应用sla3D打印技术与传统铸造技术相结合，制造出铝合金、钛合金、不锈钢等不同材料的货舱门托架等制件；著名的GE公司应用3D打印技术制造航空航天与船舶用叶轮等关键制件。美国军方应用3D打印技术辅助制造导弹用弹出式点火器模犁，取得了良好效果。在生物制造方面，欧美等发达国家研究较多、范围较广且已获得了临床应用。

2.3D打印产业的发展。2012年8月奥巴马以“我们不能再等了”为主题推出首个NNMI项目，宣布将在俄亥俄州建立一所由政府部门和私营部门共同出资7500万美元的美国国家3D打印创新协会，专业研发3D打印技术新技术与应用。我国政府也充分认识到了3D打印装备制造的重要性，分别于2012年9月24日由路甬详副委员长组织国内3D打印装备制造的专家和企业代表专门就中国3D打印装备召开战略咨询研讨会。基于这样的产业背景，越来越多的企业认可并接受3D打印技术带来的生产效益，3D打印技术已由新兴技术逐渐发展成为主流技术。

三、中国企业发展的必要性

当前，全球正在兴起新一轮数字化制造浪潮。发达国家面对制造业竞争力的下降，提出通过智能机器人、人工智能、3D打印三大数字化制造技术，实现“再工业化、再制造化”，希望夺回制造业的主导权。而目前我国制造业大而不强，处于转型升级、加快转变发展方式的历史关键时期。克拉玛依地区的制造业在全国范围内也不占据优势，如果对新一轮数字化制造浪潮仍然不加重视，很有可能在竞争中被其它区域抛在身后。

1.3D打印企业是绿色制造的示范基地

3D打印技术从多方面促进绿色制造模式：非接触和无压力成形、近净成形具有能耗低、节约材料、污染物排放少等优点，还能极大地提高材料的利用率，是未来绿色制造模式的探索和起点。3D打印企业能够使“按需而制”、“因人定制”的个性化定制模式、“泛在制造”的社会化制造得以实现，从而能够促进制造与服务业融合发展的绿色制造新模式。

2.3D打印企业对培育新兴产业、优化产业结构、促进产业升级有极其重要的童义。发展3D打印企业有助于带动金属和功能材料制备、设计/控制软件开发、激光器/喷嘴等核心元部件研发、创意设计与创新设计等相关支撑产业发展，打破国外技术、元器件的垄断，形成装备生产――技术服务――产品综合收益数百亿元规模产业。

3.发展3D企业有利于创新思想的实现，促进创新思维的养成

通过建立3D打印企业，实现技术创新中心，有利于创新思想的交流，对创新思维有强力推动作用。

四、中国企业发展对策

1.搭建体验平台。对于媒体上针对3D打印技术的海量宣传，更多的人还是停留在想象的空间中，对3D打印技术依旧没有更详细的认识和理解，也没有机会和条件去了解3D打印技术能为我们带来的便捷。通过以点带面的宣传效应，让3D打印机真正的融入到普通人的生活中去，就如我们上街购物一样，最终让3D打印机成为一件日常的家用电器。具体平台要求：体验平台可以完善的展示3D打印技术；展示及售卖通过3D打印制作的作品；大量宣传资料普及3D打印知识；提供个人3D打印机售卖及其附件、耗材售卖；提供3D打印服务业务；提供场地给爱好者交流经验；展示入门级的3D建模软件或Web app的建模过程。

2.技术平台的建设

（1）逆向与检测技术服务模块，构建“外形设计、结构设计、逆向建模”功能，面向机械、家电、轻工等行业，针对不同行业的设计和制造建立一套成熟的设计体系，提高工业设计公司的产品创新设计能力，提高服务平台的服务附加值。

（2）建设快速成型与快速制造服务模块，引进世界一流的各种工艺的快速成型技术，从而提出以RP技术为基础的RP/RT集成制造工艺路线，解决RP&M集成制造的工艺优化问题，并研发集成型快速成型系统用于更好地服务于企业。

（3）建设快速制模平台，研究母模制作、直接制模和间接制模等快速制模技术，研发适用于不同种类零件的快速模具制造系统。

（4）数字化制造与后处理模块。建立数字化制造及小批量生产工作室，利用高端的数字化制造设备及真空浇注技术为服务企业解决最终产品制造难题，推动服务对象产品快速走向市场。

3.企业战略制定

（1）明确自身优势。加强组织协调，完善人才培养机制度。

（2）凝聚力量，应对威胁。分析对手，精准施策，适当定位发展目标，减少盲目的投入和风险。整合资源，突破瓶颈。提升招商企业质量，发挥引领作加强专家型人才与团队的引进，占领行业制高点。

（3）把握机会，加速发展。积极应对国家3D打印发展规划，合理科学地编制发展规划，提速发展，抢占先机。要把握未来难得的机遇期，加强宏观指导，推进产业布局，在未来激烈竞争中抢占先机。

五、结论

3D打印虽然有广阔的发展前景，但目前却仅仅处于起步阶段，我国的3D打印起步较晚，在实际应用方面与国外的企业相比还有较大的差距。因此，我国的3D打印公司在追求发展的过程中需要注重服务、技术与自身战略的制定，方可在国际竞争中立于不败之地。

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关键词：3D打印；服装设计；设计创新

前言

二次工业革命的印刷技术将人类从重复的手工劳动中解放出来，且工业印刷有效避免了人工誊抄的错误，实现了信息传递的良好时效性及准确性。如今，实效性与准确性不仅在信息获取中至关重要，在社会生产中也是第一要务，被誉为可能成为第三次工业革命开端的3D打印技术则是将人类从工业生产时代带入智能生产时代的先锋。印刷技术是将油墨喷于纸张的2D打印技术，厚度可忽略不计，但如对其进行反复打印，厚度就会增加，如果每一层的图案都是不同的，以此就能形成三维模型[1]，3D技术便由此诞生。

一、3D打印的基本概况

3D打印是以数字化模型作为基础的一种快速成形技术，可对一些具有黏合性的材料通过2D打印的方式堆积出三维物体[2]，其较二维打印增加了空间维度。

（一）3D打印基本理念

3D打印运用到服装设计的整个过程使服装的构思与最终成型达成一致，其各环节通过数控完成且数据共享，且任何形状及结构都通过每一层逐层变化的截面与前一层自动连接制造三维形态[3]。目前3D打印技术类型主要分为挤压、线状、粒状、粉末层喷头、压层、光聚合六大类，其中挤压技术通过对有热塑性的塑料、可食用材料等进行逐层挤压打印；线状技术一般任何合金都可以为其所用；粒状技术则主要采用金属、陶瓷等粉末打印；粉末层喷头打即石膏3D打印，其打印材料仅限石膏；层压技术的打印材料包括纸、金属膜、塑料薄膜等；光聚合技术打印材料则为光硬化树脂，其通过对光的控制逐层硬化液态材料，使其粘贴成型[4]。通过3D打印技术实现的产品，需对其产品结构进行三维建模，再用分层技术将其模型切片,每片路径的数据经扫描后能精确控制各种类型的3D打印机的工作方式，但都以逐层打印后进行黏合的基本原理运作。目前世界上最先进的3D打印技术为CLIP（ContinuousLiquidInterfaceProduction）技术，即持续性液体界面生产技术。其技术采用高分子化学中光能让液体转化为固体，氧又抑制其过程的原理来控制完成3D打印的连续成型[5]。

（二）3D打印应用领域

3D打印改变了传统的制造方式，使人类生产方式发生了根本性的变革，其可打印任何复杂、微小、高精度的零件，在工业领域和航空航天领域最先得到重视，制作一些人工难以完成的部件。第二应用在医疗领域，医疗领域又分为医疗器械、器官、药物三个方面：3D打印的医疗器械能无误差地实现符合人体工学的设计，因其打印一次成型，避免了传统制造方法在制造过程中无法完成的角度和衔接误差；在医疗器官的打印上更能体现传统制造无法达到的优势，可针对人体肢体受伤情况进行3D扫描，再契合伤口打印出仿真程度极高的替代肢体；3D打印药物不仅能精确控制药物成分且时效性高。第三应用在汽车和建筑等大型制造领域中，3D打印的快速性和节省人力资源的特点能在大型建设中充分体现出来。第四是在服装领域，虽服装是较晚与3D打印合作的，但其发展速度较快，人们在追求个性化独一无二的同时要求服装的新颖性、便捷性、环保性等，其都能由3D打印服装实现。

（三）3D打印在服装设计中的应用现状

早在2010年，在服装领域首次尝试3D打印的荷兰时装设计师艾里斯•范•荷本为3D打印服装做出了杰出贡献（如图1左所示），其作品展示了3D打印的造型能力，可以清楚地看出这是传统工艺无法完成的程度，且精度极高，其实现了以前设计师只能想象而无法制作的立体感极强的服装。虽然其服装可以达到具有立体建筑感的立体主义设计效果，但产品质地较硬，基本实现不了穿脱，只能作为展示性产品在展示之前在模特儿身上组装，拆卸后则还原成零件状态。在2016年的时装周上，艾里斯•范•荷本的3D打印服装（如图1右所示）全以柔软质感出现，在贴合人体曲线的同时展现了3D打印的立体效果，其服装实现了观赏价值与实用价值的高度统一。3D打印服装在经过五年发展后，从无法穿脱的硬质服装到可服帖穿着的柔性服装，3D打印的机器、方式、材料都发生了变化。由此可见，国外的3D打印技术完全可以满足大众的服用需求。国内3D打印行业起步较晚，较领先的是龙尼科技打印的3D服装（如图2所示），其所用机器可打印硬质与软质两种材料[6]。由此可见，虽国内3D打印服装发展较晚，但发展速度较快，其有望发展成为世界领先技术。

（四）服装3D打印材料

目前为止，服装3D打印工艺以FDM、SLS、SLA三种为主，FDM打印方式是将塑胶材料进行加热融化后通过机器挤压到既定位置凝固成型；SLS是将粉末状材料加热后通过高效激光进行烧结打印，使物体成型；SLA使用紫外光对液态材料表面进行扫描，每一次扫描都会形成一层极薄的切片以此堆积物体[7]。每种工艺使用材料不同，各有利弊（如表1所示），一般用FDM方式打印的材料以PLA与ABS两种为主；采用SLS方式打印的材料以塑料粉末为主；采用SLA方式打印的材料以未来8000树脂为主；一般FilaFlex材料运用在CLIP技术中。3D打印服装容易受其技术与材料的限制，视觉效果与服用舒适度难以有效统一，但合理利用以上材料及打印工艺并结合传统布料便可使服装产品具有良好衣着感的同时达到立体建筑感。

二、3D打印在服装设计中的创新实践

3D服装生产流程第一步，需进行图纸绘制，对服装产品廓形、尺寸、弧度等数据进行设计。第二步，在三维软件中构建立体模型，需在模型设计过程中完成以下三个方面：考量服装产品支撑力、把握其最佳厚度、预估产品最终效果。产品支撑力是产品能否成型的关键；把握产品最佳厚度是要在服装达到最佳产品效果的同时达到可打印程度；预估产品效果能对三维图纸的设计起到指导作用。第三步，将服装产品进行打印，不同产品对其打印的机器与材料要求各不相同，为达到最佳打印效果，需产品、机器、材料三者统一。第四步，对服装产品进行后期处理，以弥补在打印过程中出现的不足，并建立三维图纸与实际产品的对照资料库，为后续建模设计提供可靠依据，同时为制造出最大限度贴合设计的产品打下基础。为实践上述3D打印服装并筛选最优方案及过程如下：

（一）确定器材

3D服装部件打印材料、机器分别为未来8000树脂、3D激光固化打印机。其材料呈液体，聚合固化条件为355nm波长的紫外光，打印精度可达100微米。其材料优点是成本较低、精度高、时效性好、装配性好、呈现产品表面光滑，且打印产品可通过丝印、电镀、喷漆等手段进行后期处理。其材料热变形温度为46℃、抗拉伸强度为47MPa、弯曲强度为67MPa、吸水率为0.4%。其机器（如图3左所示）为目前打印产品尺寸最大的高精度3D打印设备，一般由4台或以上的激光器同时扫描以完成复杂零件的高精度切割成形[8]。

（二）零件成形

3D打印服装部件成型过程为：第一步对其结构进行三维建模，本实践以悉尼歌剧院贝壳形屋顶为灵感结合中式四方连续纹样在3Dmax建模软件中对服装部件进行建模（如图4所示）。第二步用分层技术将其切片,每片路径的数据经扫描后能精确控制激光器和升降台的工作方式（如图3右所示）。当激光器紫外光达到固化条件时，通过计算机数控照射液态未来8000树脂表面，便能固化一层切片，然后升降台会下降到第二层的切片位置，以此依次固化形成每层切片并与上一层黏合，待产品全部打印完成时再从液体中整体拉出。第三步为后期整理，将产品用砂纸进行打磨，使其产品各立面更光滑且光泽度更高。

（三）制作服装

3D打印服装部件质地较硬（如图5左所示），需与传统面料结合设计出既能给大众带来未科技感又具备衣着舒适度的创新服装。服装选用的面料特性与花纹能与3D打印材质与纹样相协调：其为双层螺纹织物，既有弹性，能够完美贴合人体展现女性身姿曲线的同时，又有足够的韧性依托3D打印衣片而不使服装下坠变形。选用花纹清新洋溢，底色与镂空的3D打印衣片融合且立体造型能够透出底布，若隐若现，犹如万花丛中蝴蝶飞舞。完成作品（如图6所示）以基本连衣紧身裙型为基础，呼应3D打印部件的立体镂空设计，在服装腰部加入平面镂空，其由两组横向相反Y形裁片(如图5右所示)交错而成。镂空中国传统纹样的3D打印部件与传统面料完美融合的同时，突出立体造型，用科技的方式实现了传统纹样的创新表达。

三、3D打印服装的局限性与发展性

（一）局限性

首先，发展3D打印服装的主要限制在于成本，其高昂的成本让3D打印服装难以顺利进入市场，虽3D打印已经可以完成任何质感、任何大小的服装，但居高不下的价格和望尘莫及的技术是其进入大众生活的主要阻碍力量。其次，3D打印服装的设计师与建模师很难对一件产品达成共识，这要求完成3D打印服装的设计人员熟知CAD、3Dmax等相关三维软件操作。3D服装的设计对设计者有着软件专业技术上的要求，而现有设计师无法直接过渡到3D服装的设计，其实现的时间差是如今3D打印服装的又一局限。3D打印机器是可以实现家用的，用户可根据自己的设计完成产品，但一般用户无法实现自主建模，因此也无法实现满足大众使用的目的，导致推广困难。最后，3D打印服装不同于传统的服装制作，3D打印技术的3D扫描技术可复制任何复杂和高精度的产品并打印，同样可无误差地扫描服装并打印，这让服装设计版权容易受到侵害，社会将无视服装设计师的劳动价值。不仅如此，大众的财产和人身安全也极易受到威胁，比如ATM提款卡、钥匙、武器等都可以任意复制，给社会安全带来隐患，更重要的是产品专利和版权很难受到保护。

（二）发展性

首先，3D打印服装产品价格会越来越被大众接受。当社会基础硬件设施和软件条件发展到一定程度时，投资和生产3D服装的社会力量会增加，便可支撑3D服装产业商业链循环，成本自然随着基础费用的均摊者增加而降低。加之技术的成熟和新的材料的发现都是降低3D打印服装成本的有效手段。其次，3D虚拟试衣技术越来越人性化。一种虚拟试衣技术可实现3D打印服装的网络定制模式，并进行销售[9]。其由香港理工大学研发，这种虚拟机器人模型改变了服装行业的试衣面貌，其系统解决了传统试衣系统依赖固定尺寸模特、占用大量工作空间的问题。这种智能的机器人模型可通过计算机控制出任何数据参数的人体类型，人体测量和机电一体化的虚拟试衣模式节省了3D服装设计过程中的时间与人力消耗，降低了其建模的技术难度[10]。最后，3D服装产品版权将受到保护。先进的科技成果必然会引起一系列新的社会问题，针对这些问题，对3D打印机的使用进行限制十分必要：每台打印机会像房产一样，有产权人能够对这台机器负责，对其实行监管，不能用于危害社会产品的生产。对于没有购买使用权的3D服装产品，机器程序将无法进行识别、扫描及生产。

结论

篇(5)

或成制造业发展新趋势

3D打印既不需要用纸，也不需要用墨，而是通过电子制图、远程数据传输、激光扫描、材料熔化等一系列技术，使特定金属粉或者记忆材料熔化，并按照电子模型图的指示一层层重新叠加起来，最终把电子模型图变成实物。

其优点是大大节省工业样品制作时间，且可以“打印”造型复杂的产品。因此许多专家认为，这种技术代表制造业发展新趋势。

目前3D打印技术不仅运用在制造产品原型上，还被运用到多个领域中，比如《生物制造》杂志就刊登了一则研究报告称：可以用3D打印技术批量制造出干细胞，这一技术将能加速实现打印人造器官的进程。在不久的未来，这种3D打印技术可以用来制造类活组织物质，作为药物测试的样品；再比如，一些3D打印的零部件已经被应用机上。该技术也将被国防、汽车等工业应用于特种零部件的直接制造。总之，在不知不觉的情况下，3D打印将渗透在我们的生活之中。

《日经周报》就曾刊文指出，随着技术的日益成熟，3D打印很有可能终结传统的批量化生产时代。但是也有不同的声音表示反对。那么，对于玩具制造业而言，3D打印技术到底会是助力，还是颠覆呢？

3D打印深刻影响玩具制造

目前，全球制造业正面临着第三次科技变革。自从福特・亨利在一个世纪以前开创了流水线以来，制造商就通过批量化生产来降低生产成本。通过增加资本投资，就可以提升生产数量和降低单价。这种规模经济效益正是当前工业巨头们获取利润的重要方式。玩具制造业也不例外。

但是，时下的消费者对新奇产品的需求和渴望远远大于过去。这就促使制造商们必须缩短产品生产周期，加快新品速度。在这个一切以“快”为标准的生产时代，3D打印等数码技术无疑可以帮助厂家应对消费者瞬息万变的口味。

迪士尼的研究员现在已经着手于各种3D打印技术的研究和应用，包括一种可以在密封的空间里受控发光的“光管”。他们说3D打印机能够创造出高准确率的物体，这些物体原本的制作方法非常复杂，且制作成本昂贵。

无疑，这为迪士尼创造新样式的玩具开辟了道路。

在一向以制造精细为傲的日本，3D打印也早已进入了玩具制造的流程之中。总部设于东京浅草区的万代玩具公司，早在2005年就引进了第一台3D打印机，目前，数量已经增加至5台，每天全速运转为公司制造各类新品模型。

在过去，为了制作出高度精细的金属模型，万代公司必须花费一周乃至数周的时间来制作各个零部件。而现在，万代的一名设计组组长Hokuto Furusawa表示：“有了3D打印机，我们制作同样的模型只需要一到两天。”这就极大地缩短了产品研发周期，提高产品更新的效率。

但此类技术的兴起对日本制造商而言，无疑是一把双刃剑。

过去，日本公司只要掌握了基本的生产技术，如金属铸模，就能在中国和其他亚洲同行中胜出。但是现在，有了高端的3D打印设备，其对手也可以获得日本原有的高精度制造的优势。

3D打印技术的运用同时也令开发新品模型的成本大大降低。对新兴的亚洲市场来说，3D打印技术也降低了生产更新、更复杂的产品的难度。

日后，玩具制造的胜负，更多将取决于产品设计和电子制图技术。这些都是在同等3D打印技术的基础上，制作出更优秀作品的前提。

成就另类玩具DIY新概念？

而在美国，3D打印已经从制造商的设计室走入平常人家。

过去，爸爸妈妈要在假期里，去购物中心为孩子选购乐高积木或者是星球大战巡洋舰。而现在，随着操作简化的3D打印机价格变得更为亲民，它们开始走入寻常人家。

经营着一家销售公司的Nardone相信，这些平民化的3D打印机作为玩家自己制作玩具的工具，甚至其本身就是一款DIY玩具，将有着无限的潜力。他表示：“有些公司将会推出低至199美元（约合1241元人民币）的3D打印机。”

3D Systems（美国最大的3D打印机生产制造上市公司）拥有一个网上设计平台 （http：//），其运作模式和苹果的iTunes及谷歌的安卓应用商店相类似。购买了该公司生产的3D打印机的客户，可以在这个设计平台上下载由独立开发者设计的珠宝、玩具、灯罩等各种3D模型，然后用3D打印机将其变为实物。

另一家名为MakerBot的公司则采取更为开放的做法。这家公司在其Thingiverse线上平台 （）上免费提供开源的设计和软件，而公司自身则专注于销售所需的3D打印机和打印材料。

尽管这家公司的做法令版权持有者不安，但是消费者已经开始利用3D打印技术来制造自己专属的星球大战巡洋舰，或者价格更为低廉的乐高玩具或美泰娃娃。

目前，美国的各大3D打印机生产商自推出相对平价的3D打印机之后，需求量都比过去起码翻了一番，大大超出了厂家的预期。

市场研究机构Wohlers Associates主席Terry Wohlers表示：“如果在将来，有厂家推出价格更为低廉，使用更为安全的童用3D打印机，可以预想到，超过半数的家庭都会拥有一台，作为孩子的玩具。”

CSC公司前沿论坛（CSC's Leading Edge Forum）澳大利亚区域经理维韦克・斯里尼瓦桑（Vivek Srinivasan）和CSC澳大利亚分公司的高级顾问贾德罗・巴森（Jarrod Bassan）最近联合发表了一份题为《3D打印和制造业未来》（3D Printing and the Future of Manufacturing）的报告，称3D打印技术将改变零售的模式，延伸至玩具行业，由此也将引发玩具制造的变革。

报告称，3D打印店将开始出现，它们最初会凭借高品质的3D打印技术为本地市场提供服务。一开始是快速原型制造，但这些打印店会转移到消费市场。零售商开始“运送设计，而不是产品”。由此可以想象，玩具制造商的职能会从制造成品向制造玩具设计转变。也许在将来，消费者只需要上网选定并购买自己喜爱的玩具设计数码模型，然后去本地的3D打印店获取自己定制的产品，就像如今你在本地沃尔玛（Walmart）商场内冲印照片一样。

3D打印仍面临诸多技术挑战

首当其冲的就是价格问题。玩具世界杂志出版商John Baulch告诉BBC记者，“玩具行业经常需要利用科技加强玩具令人惊叹的元素。但是，最关键的一点是，这些技术的使用能否使这些玩具的价格适合产品最终的销售。到目前为止，一部分公司已经开发应用3D打印的方法，但是得到的产品价格还未降到可以大范围普及的程度。最后，只能瞄准成人收藏者市场，而不是儿童市场。”

其次是知识产权归属问题。3D打印可以很容易地复制拥有版权的产品设计，随着制造商和设计者开始应对这种情况，未来将出现关于产品设计知识产权归属的诉讼案例。文件共享网站使音乐的复制和共享变得简单，从而撼动了整个音乐行业。与此类似，3D打印技术轻松复制、共享、修改以及打印3D产品的能力将引发新一波知识产权问题。因而有些玩具公司将其视为敌人。

而且，3D打印仍然面临着许多技术上的挑战，美国一项研究曾将其面临的主要问题归纳为以下几个方面：材料的刻画，材料的研制，过程控制问题，过程的建模与分析，机器的验证与标准，机器的模块化构造与组合，设计工具与软件。其中最难解决的是材料问题。目前，不但能够用于3D打印的材料非常有限，主要为塑料、陶瓷等容易塑形的材料，而且很多材料的强度和硬度都无法达到预期。

近日，国内首家3D打印体验店落户北京，而英国互联网公司MakieLab宣布其第一款3D打印玩具Makies已经成功满足欧洲玩具安全标准，成为世界上第一个通过CE认证的3D打印玩具。由此在媒体上引起新一轮对3D打印技术的热议。可以预见，3D打印玩具将引发玩具制造业的深刻变革。

或成制造业发展新趋势

3D打印既不需要用纸，也不需要用墨，而是通过电子制图、远程数据传输、激光扫描、材料熔化等一系列技术，使特定金属粉或者记忆材料熔化，并按照电子模型图的指示一层层重新叠加起来，最终把电子模型图变成实物。

其优点是大大节省工业样品制作时间，且可以“打印”造型复杂的产品。因此许多专家认为，这种技术代表制造业发展新趋势。

目前3D打印技术不仅运用在制造产品原型上，还被运用到多个领域中，比如《生物制造》杂志就刊登了一则研究报告称：可以用3D打印技术批量制造出干细胞，这一技术将能加速实现打印人造器官的进程。在不久的未来，这种3D打印技术可以用来制造类活组织物质，作为药物测试的样品；再比如，一些3D打印的零部件已经被应用机上。该技术也将被国防、汽车等工业应用于特种零部件的直接制造。总之，在不知不觉的情况下，3D打印将渗透在我们的生活之中。

《日经周报》就曾刊文指出，随着技术的日益成熟，3D打印很有可能终结传统的批量化生产时代。但是也有不同的声音表示反对。那么，对于玩具制造业而言，3D打印技术到底会是助力，还是颠覆呢？

3D打印深刻影响玩具制造

目前，全球制造业正面临着第三次科技变革。自从福特・亨利在一个世纪以前开创了流水线以来，制造商就通过批量化生产来降低生产成本。通过增加资本投资，就可以提升生产数量和降低单价。这种规模经济效益正是当前工业巨头们获取利润的重要方式。玩具制造业也不例外。

但是，时下的消费者对新奇产品的需求和渴望远远大于过去。这就促使制造商们必须缩短产品生产周期，加快新品速度。在这个一切以“快”为标准的生产时代，3D打印等数码技术无疑可以帮助厂家应对消费者瞬息万变的口味。

迪士尼的研究员现在已经着手于各种3D打印技术的研究和应用，包括一种可以在密封的空间里受控发光的“光管”。他们说3D打印机能够创造出高准确率的物体，这些物体原本的制作方法非常复杂，且制作成本昂贵。

无疑，这为迪士尼创造新样式的玩具开辟了道路。

在一向以制造精细为傲的日本，3D打印也早已进入了玩具制造的流程之中。总部设于东京浅草区的万代玩具公司，早在2005年就引进了第一台3D打印机，目前，数量已经增加至5台，每天全速运转为公司制造各类新品模型。

在过去，为了制作出高度精细的金属模型，万代公司必须花费一周乃至数周的时间来制作各个零部件。而现在，万代的一名设计组组长Hokuto Furusawa表示：“有了3D打印机，我们制作同样的模型只需要一到两天。”这就极大地缩短了产品研发周期，提高产品更新的效率。

但此类技术的兴起对日本制造商而言，无疑是一把双刃剑。

过去，日本公司只要掌握了基本的生产技术，如金属铸模，就能在中国和其他亚洲同行中胜出。但是现在，有了高端的3D打印设备，其对手也可以获得日本原有的高精度制造的优势。

3D打印技术的运用同时也令开发新品模型的成本大大降低。对新兴的亚洲市场来说，3D打印技术也降低了生产更新、更复杂的产品的难度。

日后，玩具制造的胜负，更多将取决于产品设计和电子制图技术。这些都是在同等3D打印技术的基础上，制作出更优秀作品的前提。

成就另类玩具DIY新概念？

而在美国，3D打印已经从制造商的设计室走入平常人家。

过去，爸爸妈妈要在假期里，去购物中心为孩子选购乐高积木或者是星球大战巡洋舰。而现在，随着操作简化的3D打印机价格变得更为亲民，它们开始走入寻常人家。

经营着一家销售公司的Nardone相信，这些平民化的3D打印机作为玩家自己制作玩具的工具，甚至其本身就是一款DIY玩具，将有着无限的潜力。他表示：“有些公司将会推出低至199美元（约合1241元人民币）的3D打印机。”

3D Systems（美国最大的3D打印机生产制造上市公司）拥有一个网上设计平台 （http：//），其运作模式和苹果的iTunes及谷歌的安卓应用商店相类似。购买了该公司生产的3D打印机的客户，可以在这个设计平台上下载由独立开发者设计的珠宝、玩具、灯罩等各种3D模型，然后用3D打印机将其变为实物。

另一家名为MakerBot的公司则采取更为开放的做法。这家公司在其Thingiverse线上平台 （）上免费提供开源的设计和软件，而公司自身则专注于销售所需的3D打印机和打印材料。

尽管这家公司的做法令版权持有者不安，但是消费者已经开始利用3D打印技术来制造自己专属的星球大战巡洋舰，或者价格更为低廉的乐高玩具或美泰娃娃。

目前，美国的各大3D打印机生产商自推出相对平价的3D打印机之后，需求量都比过去起码翻了一番，大大超出了厂家的预期。

市场研究机构Wohlers Associates主席Terry Wohlers表示：“如果在将来，有厂家推出价格更为低廉，使用更为安全的童用3D打印机，可以预想到，超过半数的家庭都会拥有一台，作为孩子的玩具。”

CSC公司前沿论坛（CSC's Leading Edge Forum）澳大利亚区域经理维韦克・斯里尼瓦桑（Vivek Srinivasan）和CSC澳大利亚分公司的高级顾问贾德罗・巴森（Jarrod Bassan）最近联合发表了一份题为《3D打印和制造业未来》（3D Printing and the Future of Manufacturing）的报告，称3D打印技术将改变零售的模式，延伸至玩具行业，由此也将引发玩具制造的变革。

报告称，3D打印店将开始出现，它们最初会凭借高品质的3D打印技术为本地市场提供服务。一开始是快速原型制造，但这些打印店会转移到消费市场。零售商开始“运送设计，而不是产品”。由此可以想象，玩具制造商的职能会从制造成品向制造玩具设计转变。也许在将来，消费者只需要上网选定并购买自己喜爱的玩具设计数码模型，然后去本地的3D打印店获取自己定制的产品，就像如今你在本地沃尔玛（Walmart）商场内冲印照片一样。

3D打印仍面临诸多技术挑战

首当其冲的就是价格问题。玩具世界杂志出版商John Baulch告诉BBC记者，“玩具行业经常需要利用科技加强玩具令人惊叹的元素。但是，最关键的一点是，这些技术的使用能否使这些玩具的价格适合产品最终的销售。到目前为止，一部分公司已经开发应用3D打印的方法，但是得到的产品价格还未降到可以大范围普及的程度。最后，只能瞄准成人收藏者市场，而不是儿童市场。”

其次是知识产权归属问题。3D打印可以很容易地复制拥有版权的产品设计，随着制造商和设计者开始应对这种情况，未来将出现关于产品设计知识产权归属的诉讼案例。文件共享网站使音乐的复制和共享变得简单，从而撼动了整个音乐行业。与此类似，3D打印技术轻松复制、共享、修改以及打印3D产品的能力将引发新一波知识产权问题。因而有些玩具公司将其视为敌人。

而且，3D打印仍然面临着许多技术上的挑战，美国一项研究曾将其面临的主要问题归纳为以下几个方面：材料的刻画，材料的研制，过程控制问题，过程的建模与分析，机器的验证与标准，机器的模块化构造与组合，设计工具与软件。其中最难解决的是材料问题。目前，不但能够用于3D打印的材料非常有限，主要为塑料、陶瓷等容易塑形的材料，而且很多材料的强度和硬度都无法达到预期。

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来自英国伦敦的互联网公司MakieLab日前宣布，其第一款3D打印玩具Makies已经成功满足欧洲玩具安全标准，成为世界上第一个通过CE认证的3D打印玩具。

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引言

众所周知，第一次工业革命和第二次工业革命分别以蒸汽机的发明和电气化的使用为标志，以其强大的生产力解放为基础，深刻地改变了西方资本主义国家甚至整个世界的面貌，有力地推动了世界现代化的历史进程。可以说，最新最前沿的科学技术的掌握和最早应用推广，将是未来国家间竞争的重要体现和地位分水岭。那么，当下最值得关心瞩目的科学技术是什么呢？毫无争议，3D打印技术将占一重要席位且有愈演愈烈之势。

3D打印技术的扼要介绍

我们有必要先搞清楚，什么是3D打印？ 3D打印（三维打印）是增材制造技术的俗称。3D打印，名为“打印”实为“制造”，结合智能数字化，更可实现“创造”！实际上，在大量的英文文献中，3D打印常被称作3D制造，这更准确的描述了3D打印的本质。与传统的“切削去除材料”的加工技术（如3D雕刻）完全不同，3D打印以经过智能化处理后的3D数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可热熔黏合材料，通过分层加工、叠加成型的方式“逐层增加材料”来生成3D实体。由于可采用各种各样的材料（液体、粉末、塑料丝、金属、沙子、纸张，甚至巧克力、人体干细胞等），而且可以自由成型，所以3D打印技术是名副其实的“万能制造机”。

3D打印技术的未来发展方向

正如很多科学前沿文章描述的3D打印技术――这是一种新型的增材制造方式，和以住触动世界的生产方式不一样，这一次预示着第三次工业革命的开始。我们可以从以下五个方面来一窥其势：

（1）目前3D打印速度和效率不高，不利于其普及应用，随着制造工艺的改进，打印速度和效率会有很大程度的改观。

（2）目前的3D打印机，以单喷头为主，一次只能打印一种材料。随着技术的成熟，材料更加多样化，也可以打印几乎所有的颜色。

（3）设备成本大幅下降。价格从数万元降到几千元，到那时，每个人都买得起，家家户户都可以拥有自己的3D打印机。

（4）打印精度更高，表面质感更好，打印出来如同工厂生产般精致，可以直接使用。

（5）使用体验更简单易用，如针对家庭等民用市场的3D打印机，会具备更家电化的外观，操作上也会更简单，就像操作微波炉、电饭煲一样方便。

3D打印技术的对于中国制造业带来的影响

3D打印技术的发展前景如此之广阔，发展势头如此之强劲，那么对现有的生产关系及模式有何影响呢？据社会科学家研究推测，3D打印技术对当代中国制造业的高速增长有着重要的革命性意义，主要体现在以下三个方面：

（1）随着3D打印的普及，个性化定制将成为重要的生产模式。3D打印与现代服务业的紧密结合，将衍生出新的细分产业、新的商业模式，创造出新的经济增长点。激发个性化需要，形成一个新兴的文化创意制造产业，并增加社会就业。

（2）动用3D打印技术能够缩短产品开发时间，创新速度将大大加快，新产品将以更快的速度进入市场。

（3）利用3D打印技术，越来越多的公司将能提供3D打印服务，应用的趋势越来越个人化，这样能够极大地提高个人的创造力，将创新的能力交还给每个人，实现个性化的制造，发明家和产品设计师将大量涌现。

3D打印技术的推广应用

快速发展3D打印技术的推广应用，笔者认为，现阶段主要从以下几个方面分析研究：

其一，从历史的高度，着眼于3D打印技术的发展。从研究机构、高等学校从上至下深入研发3D打印技术以及新材料的研发，高校成为3D打印技术的实验基地，研发出新产品材料样本，建立3D打印机枝术的基础理论和体系，服务于地区发展。

其二，加强对3D打印技术的普及教育。把3D打印技术引入课堂扩大受众群体，加强产学研的沟通与交流，将研究成果应用在实际项目中，将3D打印产品推向市场。

其三，加快3D打印机技术的推广应用和试点示范。选择适合3D打印技术的高端、有潜力的行业领域进行试点应用，在此过程中探索完善3D打印运营模式，制定3D打印机应用中长期发展战略。

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关键词：3D打印；职业教育

一、3D打印技术的基本原理及特点

1.3D打印技术的基本原理。3D打印（3DP)即快速成型技术的一种，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。通俗的讲，就是将三维软件设计好的图形直接通过打印机打印成三维立体实物。不同的是，这台打印机是有坐标的，而且它所用的“纸”是可粘合材料，可以是粉末、线材、金属或液体。这种技术当前广泛用于机械制造、医疗、航天航空、教育教学等领域。

2.3D打印技术的特点。随着该技术日趋完善，其逐渐显现出强大的技术特性和优势。概括起来主要包括：一是能够缩短设计时间。传统设计方式中，要经过开模、试制，往往在得到样品之后，才能发现设计方案中存在的问题和瑕疵，自从3D打印技术融入机械制造行业之后，设计图纸便可以立即成型，从而就可以及早检验设计方案是否合理，大幅压缩了不必要的设计时间。二是能够较好节约成本。传统制造方式中，想要得到一个成品，基本需要开模、粗加工、细加工等工作，其中的人力物力成本不菲，但如果采用3D打印技术，直接就可以省去中间环节直接得到成品，节约的成本是显而易见的。三是能够实现个性化定制。从当前时代大背景看，人们更加青睐个性化产品，而3D打印技术较传统技术而言，能够较好的适应客户需求，特别是对于单件和小批量产品，完全可以满足人们个性化需求。

二、3D打印技术在职业教育中的作用

1.有助于增强教育的直观性。在职业技术学校的学习中，三维设计软件是近年的重要课程，但由于学生接触实体机械产品机会不多，很难形成对其设计的三维产品有准确的概念。3D打印技术的介入，能使学生们运用三维设计软件绘出产品后，直接可以打印出来，不但可以提高学生学习三维软件的积极性，还可以规范学生绘图中的不足，提高绘图水平。

2.有助于提高学生实践能力。对于学生来讲，参与3D打印设计其实不光是一个程序设计过程，更是生产实践过程，在完成设计到成品过程中，学生的兴趣会被很好的激发，自觉投入到学习课程当中，既加深了对基础理论的理解掌握也有力促进了学习动手能力的全面提升。

3.有助于培养学生的创新思维。与以往的教育相比，借助于3D打印的教育更具灵活性，因其本身具有的个性化特点，使得学生在完成产品设计时，完全不会拘泥于一种模式，而是可以拓展思维空间，大胆的去尝试创新，且不会造成资源浪费，这对培养适应社会新兴产业人才具有十分重要的现实意义。

三、如何将3D打印技术应用到职业教育中

1.加强设计软件的学习。作为3D打印技术的基础，扎实的理论基础和软件操作能力是必不可少的。当前，行业内比较主流的软件有UG、SolidWorks、Pro/E，应当以这些软件为基本教材，开设相应课程，解决学生入门的问题。

2.加大院校3D打印投入。从目前职业技术学校的发展现状看，多数还停留在对岗培养的层次上，前瞻性不足的问题依然突出。究其原因，主要是院校顾忌成本，前瞻性不够的问题。因此，作为教育方，必须加大在设备上的投资力度。

3.加强与社会3D打印企业的校企联合。就业是教育最大的内动力，要从根本上提升3D打印技术在教育中的应用，必须向行业内部寻求出路。当前，一部分企业已经初具规模，急需大量的技术人才，同样的，这就恰恰给了职业技术类院校一个良机。走开校企结合这个路子，才能使人才最大利用化。

作者:张琳 单位:大连枫叶职业技术学院