3D列印技术能回溯到1976年印表机列印机的发明。1984年，詹姆斯·克尔将光学技术应用领域于快速原型锻造，拉开了3D列印的大幕。20世纪80年代以来，3D列印技术引起了全世界的关注，开始进入人们的视野和生活。如今，3D列印技术已经在锻造、医疗保健、学术、航太和军事等多个领域得到了很好的发展和应用领域。

3D列印技术的组织工作基本原理是可视化系统可视化软件(如3Dmax等。)在计算机系统上创建一个虚拟的3D数学模型，将数学模型文件转化成与3D列印机匹配的格式，然后3D列印机依照切碎程序将截面拼接成3D数学模型来顺利完成列印。

3D列印技术与计算机系统可视化技术的结合，大大加速了信息锻造技术向区域化订制和网络化路径发展，逐渐成为我国国民经济不可即其的一部分。复合板材、金属板材等原有板材的列印技术是3D列印发展的重要路径，也是其他很多锻造领域订制产品的主要组织工作形式。

3D列印技术的竞争优势

3D列印技术避免了现代锻造业的切割工艺，不需要铸件锻造。研磨速度快，制造周期相对较长。更重要的是，3D列印在锻造重量轻、结构紧凑的球体方面有很大的竞争优势。透过集成印刷品技术，不需要二次研磨，透过计算机系统在线操作同时实现批量制造和远程控制。

3D列印技术最具代表性的是熔积成形技术。其组织工作基本原理是透过送丝装置将避震器涤纶板材送进燃烧室。在计算机系统软件的控制下，冷却燃烧室抽掉松弛的板材，并开始沿着球体的轮廓移动，直到半流动板材的充填和重构顺利完成，从而形成3D列印产品。例如，对塑胶制品的二维列印，透过冷却二维列印机的燃烧室使塑胶熔融，抽掉后塑胶迅速冷却，并与周围板材黏合和覆盖。目前，FDM能印刷品金属、焦油、ABS、PLA、人造橡胶等,同时制造3D数学模型、磨床、日常用品等。广为应用领域于建筑、汽车、航太和医疗保健领域。与现代机械研磨制造相比，FDM技术具有成本低、板材广为、原板材利用率高、污染少等优点。

3D列印需求现况

研究现况

到目前为止，依照3D列印锻造方法的基本原理已经产生了很多锻造技术，并且依照实际情况对很多板材进行了划分。3D列印常用的板材有PLA、不锈钢、钛合金、铝、石膏、橡胶、坚固耐用塑料等。同时实现3D列印的技术主要有光聚合成形技术、颗粒板材成形技术、抽掉成形技术、铜线成形技术、丝绸面料成形技术和粉末状层燃烧室技术。

以建筑金融行业为例，从结构设计角度而言：盖房不需要复杂的结构设计过程，每一专业结构雕塑家都是在3D数学模型中顺利完成自己的结构设计。也许有一天，每一人都能直接从网上下载想要的建筑数学模型。对建筑外型而言，现代建筑中难以避免的球面外型在3D列印中变得更加简单，这对追求自由外型的建筑师而言绝对是个好消息。捷伊在结构上方法必须出现。比如利用最优化分析，原有的在结构上规范和相关技术标准可能不再适合列印建筑，需要制定适合3D列印在建筑中应用领域的金融行业规范。捷伊施工工艺要求捷伊验收标准，同时应开发捷伊建筑检测技术。

板材的探索

在板材方面，我们已经开始探索使用陶瓷和粘土等板材。为了满足3D列印建筑的需求，未来会出现很多特殊板材，如纤维板材、复合板材、化学板材和智能板材。板材性能要求将不断提高，板材科学研究将向微观路径发展，新板材将更加符合建筑板材标准。以混凝土为例，首先，混凝土的原板材将变得更加广为。例如特种水泥、树脂、镁粘结板材等。可用作胶凝板材。粗细骨料的质量要求会更高，以满足3D列印的需求。混凝土必须有较好的流动性，能在空气中快速凝结，并能自撑。外加剂可能会发生根本性的变化，它们在特定系统中的作用和机理完全不同。其次，在纵横比结构设计中，可能需要捷伊理论来支持它。混凝土的性能发生了很大的变化，硬化和收缩性能发生了根本性的变化。

目前3D列印金融行业的主要板材有很多，如工程塑胶、光敏树脂、橡胶板材、金属板材等。工程塑胶是应用领域最广为的3D列印板材，如ABS、PC板材、PLA、塑料板材等。工程塑胶是指用作工业零件或外壳板材的工业塑胶，具有优异的强度、抗冲击性、耐热性、硬度和耐老化性。此外，橡胶板材和金属板材也凭借各自的竞争优势在自行车、医疗保健和金属锻造金融行业发挥着无限的作用。

3D列印对社会生活的影响

3D打印建筑技术融合了数字可视化技术、机电控制技术、信息技术、建筑技术、建筑结构设计、板材科学与化学等。一体化需要协调发展。3D列印建筑非常适合应急住房和贫困群体，未来开发的列印机真的能创造出适合人们居住的房子。自然灾害发生后，建筑机械能快速列印出房屋并自动安装各种设施，无论是功能还是强度都优于救灾帐篷和活动。未来的3D列印建筑也能满足客户的订制需求，尤其是对外观复杂不规则的建筑和结构，3D列印具有独特的竞争优势。

3D列印能够以极低的成本和更快的制作速度轻松满足人们的创作思路和需求，能够为艺术创作道路上的人们提供更多的思路和更有力的帮助。此外，在教育方面，3D列印能让学生更直观地观察事物从无到有的生产过程，激发孩子的创造力。3D列印将是引领时代进步和社会新变化的主要技术力量。

3D列印技术应用领域趋势

3D列印技术在手工锻造中的应用领域

3D列印技术在锻造业中应用领域最为广为。从3D列印船舶和汽车、3D列印机器人和列印家具，到小型3D列印螺丝和螺母、工业零件和手机外壳，这些都能透过3D列印拼接起来。2014年，美国康奈尔大学的创意机器人实验室HodLipson锻造了微处理器、电池和机器人连接器等部件，能够完全组装轻型机器人。

3D列印铸件在控制精密零件的锻造成本方面也有一定的竞争优势。对一些尺寸小、形状复杂的零件，3D列印能充分利用板材，合理控制零件的锻造成本，对优化精密零件的锻造工艺，提高企业利润将产生积极的影响。除了以上几个方面，3D列印铸件在提高精密零件的性能，同时实现精密零部件的个性化锻造方面也很突出。

对一些尺寸小、形状复杂的零件，3D列印能充分利用板材，合理控制零件的锻造成本，对企业优化精密零件的锻造工艺，提高利润将产生积极的影响。除了以上几个方面，3D列印铸件在提高精密零件的性能，同时实现精密零部件的个性化锻造方面也很突出。企业能借助3D列印优化精密零件的锻造工具，使相应的工具在结构设计时考虑到人机工程学，从而提高其操作的舒适性和实用性，如精密零件铸件。透过优化铸件等锻造工具的结构设计，将进一步降低精密零件的废品率。

3D列印技术在家庭消费娱乐方面的应用领域

最初的3D列印机大多功能单一，主要用于工程建设和医学科学。由于其价格高、体积大，在家庭消费中的应用领域受到严重影响。然而，随着用于家庭和个人应用领域的台式3D列印机的出现，3D列印机在家庭消费市场的销量日益增长。随着家用3D列印机价格的不断下降，列印机的功能也变得更加多样化，3D列印机在家庭消费领域的应用领域范围将迅速扩大。例如，在食品金融行业，2012年，宾夕法尼亚大学的科学家在实验室使用3D列印机技术列印人造肉。人们实际上能在碳水化合物的生长框架上种植新鲜的肉组织，吃起来和真正的肉非常相似。最近的研究结果表明，3D列印技术在食品锻造领域有着广阔的应用领域发展前景，尽管它还处于初步的实验阶段。

此外，一些家用小玩意，如花盆、笔筒、收纳盒等,能依照自己的意愿结构设计数学模型的形状和大小，然后在电脑上可视化后透过3D列印技术创建实体，从而为生活增添了不一样的乐趣。如果家里有孩子，也能利用3D列印为他们制作玩具，既培养了孩子动手动脑的能力，又节省了购买玩具的成本。

3D列印技术在医疗保健领域的应用领域

3D列印技术可用于快速准确地创建人体器官数学模型。借助器官数学模型，医生能诊断病人的病情。同时，人体器官数学模型能帮助医生术前充分讨论，找到最佳的手术治疗方案，从而有效缩短手术时间，降低手术风险。由于医疗保健模式的易用性，发达国家的市场正在迅速扩大。除了医学数学模型，还能利用3D列印锻造高效药物。由于药物在大小和形状上高度相似，且在成形过程中易于移植，因此具有广阔的应用领域发展前景。美国科学家成功利用3D列印快速成形技术制造口服控释片。

人造骨骼也能透过3D列印来列印。采用可分解的工程板材作为列印板材，透过3D列印机能列印出具有活性因子和疏松孔隙的人工骨骼。而人工骨植入活体后，经过一段时间的分解，钙化物质能被活体完全吸收，形成捷伊骨骼，这在动物实验中得到了充分的验证。一个英国女孩戴着3D手掌，一个农民工戴着3D列印头骨。即使是澳大利亚的CSIRO公司，也能为患者量身订制钛胸骨和肋骨，从而为他们打造一个3D胸腔。美国生物技术公司Organovo利用细胞3D列印技术，在细胞培养基中列印出肝脏所需的细胞组织。在血管中培养后，肝脏能生长成正常的形状，移植到人体。

总结

3D列印技术具有结构精密、整体性好、成本低的特点。制造出了一系列具有良好经济价值的产品，广为应用领域于机械锻造、建筑、医药、航太等诸多领域。在现代社会，各行各业一直坚持着顾客就是上帝服务的原则和宗旨。因此，3D列印需要依照不同客户的多样化需求制作3D列印产品，为客户提供外观最好的作品。这不仅能大大降低产品的生产成本和市场竞争风险，还能在一定程度上提高很多普通用户的消费和生活水平。

限制3D列印技术发展和应用领域的主要因素是3D列印板材的特殊性和列印设备的适用性。目前3D列印技术中可用的快速成形板材主要包括高分子板材、金属板材和无机非金属。虽然高分子板材在商用3D列印机中得到了广为的应用领域，但其他板材的应用领域还处于探索的初级阶段(例如限于特定的塑胶、树脂和金属板材，精度只能达到微米级)，因此列印板材数量有限,极大地限制了3D列印技术的推广。好在随着科技的不断发展和进步，未来会出现更多的成形板材和综合性能良好的板材，这将为3D列印技术的进一步发展和普及提供很好的支撑。另一方面，随着3D列印技术可用板材的不断增加和3D列印机组织工作能力的不断提高，3D列印机可列印的实体数学模型类型将呈现不断增加的趋势，3D列印技术的应用领域领域也将不断拓展。最重要的是，随着设备的完善和新兴技术的不断发展，3D列印产品的尺寸精度和板材性能将进一步提高，对现代机械和手工锻造金融行业的影响将逐步显现。在个人应用领域领域，面对不同消费群体的个性化需求，会有更紧凑、便捷、经济实用的模式，适合办公环境。

虽然3D列印技术在全球锻造业中的比重能忽略不计，但3D列印技术的发展和应用领域也受到各种因素的影响。但随着研究的不断深入和技术的不断进步，3D列印的应用领域领域将不断扩大，列印板材将更加多样化，列印设备的功能也将更加完善，这将很快对现代的制造方式带来深远的影响，引领全球锻造业新一轮的革命浪潮。