3D打印(3DP)即快速成型技术的一种，又称增材制造 [1] ，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。3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，后逐渐用于一些产品的直接制造，已经有使用这种技术打印而成的零部件。该技术在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工(AEC)、汽车，航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程、枪支以及其他领域都有所应用。

2019年1月14日，美国加州大学圣迭戈分校首次利用快速3D打印技术，制造出模仿中枢神经系统结构的脊髓支架，成功帮助大鼠恢复了运动功能。 [3] 2020年5月5日，中国首飞成功的长征五号B运载火箭上，搭载着“3D打印机”。这是中国首次太空3D打印实验，也是国际上第一次在太空中开展连续纤维增强复合材料的3D打印实验。

9月20日电 澳大利亚工程师领导的科研团队在最新一期《自然·材料》杂志上撰文称，他们首次使用3D打印方法，获得了迄今比强度最高的钛合金，这是航空航天、国防、能源和生物医学行业的一次重大飞跃。

(资料图片仅供参考)

莫纳什大学的这项最新研究表明，尖端3D打印技术可用于生产超高强度商用钛合金，让其获得前所未有的机械性能。

研究人员解释说：“钛合金需要复杂的铸造和热机械加工，才能获得某些关键应用所需的高强度。我们发现，3D打印等增材制造技术可以利用其独特的制造工艺，在商用钛合金内制造出超强且热稳定的部件。”

在最新研究中，研究团队对一种商用钛合金进行简单的热处理后，获得了超过1600兆帕的抗拉强度，是迄今为止所有3D打印金属的最高比强度，为制造出拥有独特微观结构和优良性能且可广泛应用于多个领域的结构材料铺平了道路。

过去十年，3D打印技术由于拥有几乎可以制造出任何几何零件的能力，引领了金属制造的新时代。钛合金目前是航空航天领域使用的主要3D打印金属部件，但大多数借助3D打印技术制成的商用钛合金无法获得令人满意的性能，因此，无法应用于某些领域或使用效果差强人意，特别是它们在室温和高温下的强度不足。

研究人员说：“最新研究为商用合金的沉淀强化提供了一种全新的方法，可用来生产拥有复杂形状的真实部件，可应用于承重领域，迄今没有任何钛合金应用于这一领域。此外，我们通过3D打印加上简单的热处理即做到了这一点，这也意味着，与其他拥有类似强度的材料相比，最新技术的工艺成本大大降低。”

3D打印技术的应用始于20世纪80年代，涵盖产品开发、数据可视化、快速成型和特殊产品制造领域。如今随着技术的不断发展，3D打印也衍生出涵盖建筑、工程建造(AEC)、工业设计、汽车、航空、军事等领域的应用服务。本篇文章将带大家走进3D打印技术，在深入研究各项打印技术原理的同时，也会从各个打印切片软件的特性及如何提高打印质量等方面展开漫谈，最后一起探讨3D打印技术应用于建筑或者测绘项目中的可能性。

3D打印也被称为增材制造(Additive Manufacturing, AM)，可指任何打印三维物体的过程。打印的过程首先来源于一个3D模型，该模型可以经各类3D软件建模得出，或者通过三维扫描仪扫描而得。所得的模型经过转换后，变成可被切片软件读取的文件格式，例如STL./OBJ.等。在切片软件的帮助下，三维模型分区成逐层的截面，即切片，从而指导打印机逐层打印。打印机读取切片文件后，即可打出想要的3D模型【1】。

光固化3D打印(激光扫描)成型，最早起源于上世纪80年代，也是世界上最早且较为成熟的一种快速成型技术之一【2】。下图是关于SLA技术工作原理的示意图，一定波长的紫外光(250 nm～400 nm)经过振镜投射到液态树脂表面，引起光聚合反应，以由点到线、由线到面的顺序凝固，一层层的层截面叠加绘制，最终逐层打印完成3D立体模型。

为进一步提升固废资源化利用效能，山西建龙于日前引进钢渣3D打印技术，该技术可将钢渣直接打印成水池、公交站台、花池以及绿化廊等建筑构件。相比传统制造方法，3D打印技术具有节材节能、制造周期短、成型不受模具限制等优势，可提升钢渣“变废为宝”质量效益。

段慧刚对山西建龙聚焦3D打印产业发展，加快推动产业转型升级方面成果给予肯定。他指出，当前3D打印产业化发展良好、增长空间很大，各领域融合发展前景广阔。山西建龙要进一步发挥“龙头”企业引领示范作用，搭建科技创新与科技成果转化平台，强化企业自主创新能力，推动产业转型升级。要坚定信心、攻坚克难，扫清产业发展障碍，克服平台、人才、资金、配套、市场开拓等方面困难，做好建链、强链、延链、补链工作。要强化措施，提升产学研相结合工作水平，实现企业3D打印技术应用高质量发展。

关键词： 快速成型 工业设计 首次使用