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    但相信找到合理的解决方案3D打印技术的发展将会更加迅速，就如同任何渲染软件一样，不断地更新才能达到终的完善。[15]3D打印社会评价编辑3D打印[16]3D打印技术是无法应用于大量生产，所以有些专家鼓吹3D打印是第三次工业革命，这个说法只是个噱头。富士康为苹果代工生产iPhone已经多年。郭台铭以3D打印制造的手机为例，说明3D打印的产品只能看不能用，因为这些产品上不能加上电子元器件，无法为电子产品量产。3D打印即使不生产电子产品，但受材料的限制，可以生产的其他产品也很少，“即使生产出来的产品，也无法量产，而且一摔就碎。[17]“3D打印的确更适合一些小规模制造，尤其是的定制化产品，比如汽车零部件制造。虽然主要材料还是塑料，但未来金属材料肯定会被运用到3D打印中来，”克伦普说，3D打印技术先后进入了牙医、珠宝、医疗行业，未来可应用的范围会越来越广。[17]2014年11月末，3D打印技术被《时代》周刊为2014年25项年度佳发明。对消费者和企业而言，这是个福音。在过去一年中，中学生们3D打印了用于物理课实验的火车车厢，科学家们3D打印了人类组织，通用电气公司则使用3D打印技术改进了其喷气引擎的效率。美国三维系统公司的3D打印机能打印糖果和乐器等。工程塑料是当前应用 的一类3D打印材料。内蒙古大炮砂型3D打印厂家供应

    涉及到打印材料的外观模拟、测量以及合成优化等技术；(2)面向医疗、教育、娱乐和时尚等需求的模型定制问题以及面向光影与声音效果的逆向设计问题；(3)通过子块设计与打印以及通过铰链，滑轮，齿轮，电机等机械装置组装而成的具有特定功能的物体，其中有许多机构设计与优化问题。笔者对于近年来机械结构的动态物体设计方面的工作做了一个综述，发表在2017年的《中国科学技术大学学报》上（PDF下载）。近年来，面向制造的几何设计与优化方面的研究工作得到了广泛的关注，并逐渐成为研究的热点。笔者于2014年对于之前有关3D打印几何处理的研究工作进行了一个综述，发表在2015年的《计算机学报》上（PDF下载），并且在计算机图形学的国际前列会议SiggraphAsia2014上组织了一个3D打印几何设计与处理的教程Course（链接）。之后在Siggraph和SiggraphAsia会议上出现了更多的有关教程。在2016年夏天，笔者应计算机学会计算机辅助设计与图形学专委会的委托，与国内的一些学者又完成了一份更为详细的“3D打印中几何处理的研究进展与趋势”的发展报告（PDF下载），对相关工作进行一个的整理和分类，使得读者能够更好地了解3D打印几何处理方面的进展和发展方向。四川西游人物砂型3D打印定制这样材料层层堆积实现成型。

    3D打印是一种新型的快速成型技术，它综合了数字建模技术、机电控制技术、信息技术、材料科学与化学等诸多领域的前沿技术，涉及的领域较多。笔者认为，3D打印作为一种制造工艺(Manufacturing)，主要涉及有3个方面：1.材料(Material)。即用于3D打印中的材料，包括树脂、金属、陶瓷、塑料或天然材料等，这些材料通过堆积形成实在的功能产品。2.设备(Machine)。3D打印设备将材料按照软件（设计数据和制作数据）的要求实现产品的成型。现有的3D打印设备有许多种类，稍后会介绍。3.建模(Modeling)。这是3D打印工艺中的软件部分。包括切片、模型的构建与优化、成型过程控制等。这是3D打印工艺中的软件部分。笔者在2014年的SiggraphAsia国际会议上做的次有关3D打印的教程Course（链接）上，提出了3D打印的3M概念，即material,machine,modeling，这就像三条桌腿一样，共同支撑着manufacturing的桌面及其发展(3M+1M)，缺一不可。如果将3D打印比作做一道菜，材料就是菜的原料，设备就是锅，而建模则是菜谱和制作方法。建模作为3D打印的“大脑”，在成型过程中起到至关重要的作用，这正是我们从事计算机图形学和几何建模的研究工作者的研究工作。因此。

    相对于等材制造工艺与减材制造工艺，3D打印具有许多的优势，已有很多文章进行了详细的分析与阐述。笔者认为，相对于传统的制造工艺，3D打印具有如下三个主要的优势：1.设计空间无限。对于几何结构复杂物品（比如内部有非常复杂的拓扑结构或空腔结构的物品），传统的制造工艺是无法进行加工的，需要将物品进行分解分别加工再组装。而3D打印将物体分解成一层一层的2D区域，因此加工任意复杂的物体都没有问题，加工精度只是取决于打印机所能输出的小材料颗粒。这是3D打印带给我们大的优势，能让设计者设计任意复杂的几何形状，设计空间无限。正是这个优势，给了我们在几何设计与优化方面大量需要解决的问题，后面会详述。2.零技能制造。传统的制造工艺设备庞大且昂贵，需要较高的技能才能进行操作。而3D打印机（比如FDM3D打印机）小巧而廉价，有些已经进入家庭，使用简单方便；相对于昂贵的铸模，3D打印只需要一个数字化文件即可进行成型。因此，通过3D打印，能够轻松实现产品的个性化设计与定制，缩短了产品的研发时间。这个优势给了我们非机械专业的研究工作者，也能进行相关的几何、结构、材料等方面的研究，加深和拓展了制造中所存在的相关研究问题。3.材料无限组合。在国防领域，欧美发达国家非常重视3D打印技术的发展，而3D打印金属零部件一直是研究和应用的重点。

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    现有的3D打印设备有很多种，设备是与材料配合来设计的。这里只是简单罗列一下常见的一些3D打印设备（主要来自于Medtec），更更详细的资料可从网上获取。1.分层实体成型工艺（LOM）：这是历史为悠久的3D打印成型技术。LOM技术成型多使用纸材、PVC薄膜等材料，价格低廉且成型精度高。激光切割器将沿着工件截面轮廓线对薄膜进行切割，可升降的工作台能支撑成型的工件，并在每层成型之后降低一个材料厚度以便送进将要进行粘合和切割的新一层材料，后热粘压部件将会一层一层地把成型区域的薄膜粘合在一起。2.立体光固化成型工艺（SLA）：以光敏树脂作为材料，在系统控制下紫外激光将对液态的光敏树脂进行扫描从而让其逐层凝固成型。液槽中会先盛满液态的光敏树脂，氦—镉激光器或氩离子激光器发射出的紫外激光束在计算机的操纵下按工件的分层截面数据在液态的光敏树脂表面进行逐行逐点扫描，这使扫描区域的树脂薄层产生聚合反应而固化从形成工件的一个薄层。3.选择性激光烧结工艺（SLS）：SLS工艺使用的是粉末状材料，激光器在计算机的操控下对粉末进行扫描照射而实现材料的烧结粘合，就这样材料层层堆积实现成型。先采用压辊将一层粉末平铺到已成型工件的上表面。内蒙古大炮砂型3D打印厂家供应

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