3D打印技術：印出無限可能
2019-07-01 19:25 來源： 新華網 責編：覃子喻
- 摘要：
- “3D打印技術”這個詞對我們來說并不陌生，它是目前最為先進和前沿的制造方式之一。也許在大部分人印象中，3D打印更多的是一種存在于科研領域的概念性技術，覺得3D打印機笨重、昂貴，并且能夠打印的東西十分有限。但事實上，隨著近年來3D打印技術的突飛猛進，3D打印產品開始迅速由實驗室向實際應用轉移，目前已經在航空航天、生物醫療、機械等領域嶄露頭角，也已在不經意間走進了人們的衣食住行和休閑娛樂活動，不斷為我們的日常生活增添亮麗風景，創造新鮮的驚喜和歡樂。
【CPP114】訊：“3D打印技術”這個詞對我們來說并不陌生，它是目前最為先進和前沿的制造方式之一。也許在大部分人印象中，3D打印更多的是一種存在于科研領域的概念性技術，覺得3D打印機笨重、昂貴，并且能夠打印的東西十分有限。但事實上，隨著近年來3D打印技術的突飛猛進，3D打印產品開始迅速由實驗室向實際應用轉移，目前已經在航空航天、生物醫療、機械等領域嶄露頭角，也已在不經意間走進了人們的衣食住行和休閑娛樂活動，不斷為我們的日常生活增添亮麗風景，創造新鮮的驚喜和歡樂。
3D打印又稱為增材制造，主要是指以數字模型文件為基礎，運用可黏合材料逐層打印快速構造物體的技術。在如今的醫療領域，能夠利用3D打印截骨導航模板輔助技術，成功為一名大學生實施血友病性骨關節病雙膝關節同期置換術。除此之外，隨著3D打印應用的飛速發展，3D打印模擬實驗醫療方案制定、個性化3D打印膠囊、3D打印人體植入物等創新技術成果已經為世界醫療水平的發展進步增添了強勁活力。
3D打印技術在航空航天領域體現出極強的應用價值和發展潛力，不僅縮短了航天產品的生產周期，還降低了成本，更進一步提高了產品性能。作為一種全新的生產方式，太空3D打印制造的產品可以勝任一些傳統制造工藝難以完成的工作。諸如某個部件一側需要耐受高溫、另一側需要具備較高強度等“苛刻要求”，3D打印都可以大顯身手。
除了打印各類元器件，還可以打印美食。3D打印技術可以用于打造烘焙甜品的模具。它以數字模型文件為基礎，運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，憑借逐層打印的方式來構造模具。有了模具，烘焙甜品就可以實現批量化的定制生產。
該技術將各種食物原料絞碎、混合或濃縮成漿液，制成泡沫，然后重新成型。這會讓外觀多樣的食物都能“入口即化”，不但能方便吞咽困難的人們更好進食，還會讓人在享受大餐的同時，可以更好地吸收營養。
中國工程院院士、西安交通大學教授盧秉恒是我國3D打印領域最早的研究者之一，他表示，3D打印正在走向材料的形狀和結構隨時間變化、智能材料與結構的主動調控技術，未來可能是高性能合金構建的增材制造，復合材料與復合結構3D打印，智能材料主動調控、具有生長性和生物活性的生物3D打印技術方面發展；在材料方面，從數值到金屬材料、到陶瓷材料、到生物活性材料；在產業方面，從重視裝備到各領域的應用以及尖端科技帶來的顛覆性的變化。
3D打印又稱為增材制造，主要是指以數字模型文件為基礎，運用可黏合材料逐層打印快速構造物體的技術。在如今的醫療領域，能夠利用3D打印截骨導航模板輔助技術，成功為一名大學生實施血友病性骨關節病雙膝關節同期置換術。除此之外，隨著3D打印應用的飛速發展，3D打印模擬實驗醫療方案制定、個性化3D打印膠囊、3D打印人體植入物等創新技術成果已經為世界醫療水平的發展進步增添了強勁活力。
3D打印技術在航空航天領域體現出極強的應用價值和發展潛力，不僅縮短了航天產品的生產周期，還降低了成本，更進一步提高了產品性能。作為一種全新的生產方式，太空3D打印制造的產品可以勝任一些傳統制造工藝難以完成的工作。諸如某個部件一側需要耐受高溫、另一側需要具備較高強度等“苛刻要求”，3D打印都可以大顯身手。
除了打印各類元器件，還可以打印美食。3D打印技術可以用于打造烘焙甜品的模具。它以數字模型文件為基礎，運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，憑借逐層打印的方式來構造模具。有了模具，烘焙甜品就可以實現批量化的定制生產。
該技術將各種食物原料絞碎、混合或濃縮成漿液，制成泡沫，然后重新成型。這會讓外觀多樣的食物都能“入口即化”，不但能方便吞咽困難的人們更好進食，還會讓人在享受大餐的同時，可以更好地吸收營養。
中國工程院院士、西安交通大學教授盧秉恒是我國3D打印領域最早的研究者之一，他表示，3D打印正在走向材料的形狀和結構隨時間變化、智能材料與結構的主動調控技術，未來可能是高性能合金構建的增材制造，復合材料與復合結構3D打印，智能材料主動調控、具有生長性和生物活性的生物3D打印技術方面發展；在材料方面，從數值到金屬材料、到陶瓷材料、到生物活性材料；在產業方面，從重視裝備到各領域的應用以及尖端科技帶來的顛覆性的變化。
雖然前景光明，但道路坎坷。目前，3D打印仍面臨不少技術難題。醫療方面，從堅硬的骨骼到柔軟復雜的人體內臟，人們希望3D打印能帶來更多治療突破，然而，現有的3D打印心臟售價昂貴，只能跳動半個小時，3D打印韌帶、肌腱、軟骨組織等仍停留在形似階段，功能性還無法實現。要想讓3D打印真正走向太空，還必須解決一系列技術難題，其中最大的障礙是“失重”。在太空環境下，材料和膠水會“飛起來”，這就需要在打印機結構上進行專門設計。此外，如何解決太空打印產生的廢氣擴散等問題，尚待進一步研究完善。
來源：科普中國-科技前沿大師談
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