2015年12月20日星期日
3D打印技術在食品上的應用
3D打印的神奇之處就在於，只要你想得到的東西都能打印出來，那麼，3D打印技術和食品結合在一起會摩擦出怎樣神奇的火花。 想像一下，去參加朋友的婚宴，現場的餅干、食物全部印有新郎、新娘的卡通形像；去參加某個活動，茶歇時刻糕點全部印上主辦方的logo，在提供茶點的同時起到了很好的宣傳推廣作用。杭州時印科技有限致力於自主研發消費級食品3D打印機，將3D打印技術應用到食品上，創建的首個食品品牌米爾道斯 首期取得不錯的反響。
3D打印機的油墨 可以非常多樣，從有機物到無機物，幾乎所有材料都可以用來進行3D打印。舉個例子，如逆向工程RP果要打印曲奇定制餅干，就加入曲奇餅干的配方，如果要打印奧利奧定制餅干，就改成奧利奧的配方。你不需要思考如何制作一個專屬於你的餅干，3D食品打印機幫你打樣搞定一切。
樣品 和傳統的糕點工藝相比，3D打印食品有著得天獨厚的優勢。 糕點按傳統方法實現私人定制的成本太高，即便你把想法告訴糕點師傅，制作也由師傅手工控制。此外，手工糕點定制的產能有限。 為此，杭州時印科技有限首席運營官高帥舉了一個例子，用3D技術3D列印做定制餅干，一天能做幾萬盒，也就是十幾萬塊，這是他們最大的優勢。
新3D打印方法可造微米級物件
目前最常見的3D打印方法是增材制造，它將液體材料從管口中一滴滴擠出來，在液體凝固的過程中新的液體層會繼續覆蓋到上面，直到物體打印完成。盡管增材制造等常見3D打印方法可以打印出形狀相當復雜的物體，但是由於材料的液滴較大，難以打印出尺度小於1毫米的物體。
為了打印出帶有褶皺、小孔等精確RP特征的微小的定制化物體，該校研究人員研發出一種新的叫做“瞬態光學液體成型”的3D打印技術。這種技術使用了高分子材料流體和帶有圖案的紫外線光束，可以打印出微米尺度的物件。
這一技術首先將兩種不同的流體在一系列微小的柱狀物之間混合。其中一種液體是高分子液體聚合物，它是目標物3D列印體的前體材料，另外一種液體扮演了高分子液體聚合物的液體模具的角色。柱狀物用來控制混合流體的形狀，研究人員可以通過特殊軟件迅速改變柱狀物的位置和序打樣列來決定下一步要打印的形狀。當流體材料停止注入時，帶有特殊圖案的紫外線光束會迅速切入流體材料，打印程序就完成了。
研究人員將這種3D打印方法的速度提高到約5秒鐘打印出1個物件。“它就像用面條機做面條一樣，先用模具把面團擠成面條——這就是柱狀物模具的角色，然後再用另外一種模具把面條切成段——這就是帶有圖案的紫外線光束的角色。”該研究的第一作者解釋說逆向工程。
該團隊打印出的物體尺度在100微米(相當於0。1毫米)到500微米之間，並帶有10微米到樣品15微米的微小特征，他們還使用這種方法打印出了帶有特殊粒子而且粒子位置得以精確控制的物體。美學者用新3D打印方法可造出微米級物件。
中國3D打印產業的轉折年
2015年對中國3D打印行業來說是注定將被銘記的一年，不僅是因為中國3D打印人在一些行業應用探索做出了重大突破，而且一些企業通過堅持創新、資源整合、兼並重組、強強聯手等現代企業市場運作手段，能夠在相對低迷的大市場中逆勢崛起，使中國3D打印產業在2015年依舊有大幅度發展，甚至在某些領域已經初現了行業應用市場的雛形。
應用為先，渠道為王，3D打印技術在中國短打樣短幾年即進行了一次華麗飛躍，這是無數中國3D打印人的共同努力的結果，也是一部波瀾壯闊的3D打印在中國的發展壯大史。但是，不是所有的結果都是美好的，也不是所有的態勢都是喜人的，有陽光照耀同時也會有陰影為伴。3D打印在行業應用和地域應用還很不均衡，尤其是最能代表3D打印最高水平的工業級設3D列印備技術和一些國家相比還不是同一個級別，包括3D打印在一些領域的突破也還有不同的聲音，認為宣傳噱頭大RP於實際意義……
樣品 總結過去會更好專注現在，專注現在會更好布局未來。3D打印產業在中國的發展某種意義上來說已經不是一家或幾家的事情，而是與所有3D打印參與人榮辱與共息息相關。大河有水小河滿，大河沒水小河干，抱團發展，集群突圍，這是整個中國3D打印行業人形成的廣泛共識。
求真務實，客觀公正是一個國家和民族同時也是一個行業的良心，只有一逆向工程些冷靜睿智的聲音在時時提醒3D打印發展並不總是艷陽高照一路坦途，才能更清晰這個行業前進的大方向大趨勢。如果3D打印行業到處是一派燕舞升平盛世華章，則反而蒙蔽住原始真相造成發展於塞。
制約3D打印技術發展進步的門檻是什麼
3D打印這個名詞想必大家早已耳熟3D列印能詳，隨著技術的不斷進步發展，3D打印也已逐漸“走入尋常百姓家”，運用到日常生活當中。將3D打RP印設備鏈接電腦後，打印設備將數字模型運用粉末狀或是液體裝材料通過逐層打印的方式表現為實物。3D打印綜合了數字建模技術、機電控制技術、信息技術打樣、材料科學與化樣品學等諸多領域的前沿技術，被譽為“第三次工業革命”的核心技術。
這種快速成型技術無疑顛覆了傳統制造行業——只需將所需的產品在電腦中建模即可，無需實物模具；不必在制造過程中去除多余材料，省去二次加工和耗材成本。這些不單是大大降低了材料成本和開發成本，同時也不再有傳統制造業所必需的大型機械帶來的高能耗和安全隱患。可以預見，3D打印技術必然會成為未來制造行業的核心技術，當下已初見雛形。
那麼當前制約3D打印技術發展進步的門檻是什麼呢?3D打印技術是將材料按照數字模型打印的技術。在打印設逆向工程備已基本完善的情況下，材料，無疑成為了3D打印的重中之重。材料是3D打印的物質基礎和靈魂。從某種意義上來說，材料決定了3D打印技術的未來發展和應用領域。目前3D打印的材料主要分為工程塑料、光敏樹脂、橡膠類、金屬類和陶瓷類等。此外，人造細胞、巧克力等特殊材料也在各自領域有所應用。3D打印中所需材料都是針對3D打印設備專門研發的，無法使用日常所使用的普通塑料、陶瓷等材料。
3D打印技術展望及未來發展趨勢
3D打印技術目前已經步入了飛速發展的時代，3D打印被賦予了“第三次工業革命”的大背景，以3D打印技術為代表的快速成型技術被看作是引發新一輪工業革命的關鍵要素。目前，在3D打印技術領域，雖然國內與國外存在較大的差距，但是，國內在某些方面已經領先全球，並且從“國家領導人”到“普通民眾”對3D打印技術給予了高度的關注和極大的熱情，這為提升“中國制造”整體實力提供了一個絕佳的機會，為3D打印的普及應用與深化發展提供了一個良好的平台。
縱觀航空航天、汽車制造以及核電制造等工業領域RP，對鈦合金、高強鋼、高溫合金以及鋁合金等大尺寸復雜精密構件的制造提出了更高的要求。目前現有的金屬3D打印設備成形空間難以滿足大尺寸復雜精密工業產品的制造需求，在某種程度上制3D列印約了3D打印技術的應用範圍。因此，開發大幅面金屬3D打印設備將成為一個發展方向。
3D打印材料單一性在某種程度上也是制約了打樣3D打印技術的發展。以金屬3D打印為例，能夠實現打印的材料僅為不鏽鋼、高溫合金、鈦合金、模具鋼以及鋁合金等幾種最為常規的材料。3D打印仍然需要不斷地開發新材料，使得3D打印材料向多元化發展，並能夠建立相應的材料供應體系，這必將極大地拓寬3D打印技術應用場合。
NASA是美國政府機構中較早研究使用3D打印技術，已利用3D打印技術生產了用於執行載人火星任務的太空探索飛行器（SEV）的零部件，並且探討在該飛行器上搭載小型3D打印設備，實現“太空制造”。“太空制造”是NASA在3D打印技術方向的重點投資領域。為實現“太空制造”，美國已在太空環境的3D打印設備、工藝及材料等領域開展了多個研究項目，並取得多項重要成果。
3D打印技術的快速發展和遠程控制技術為空間探測提供了新的思路。月面設施構件3D打印技術是利用月球原位資源，采樣品用3逆向工程D打印技術就地生產月面設施構件，是未來建立大型永久性月球基地的有效途徑。該方法能夠最大限度地利用原位資源制造3D打印所需的粉末材料，繼而采用3D打印設備直接打印出月面設施構件，大大降低地球發射成本，並可利用月球基地的原位資源探索更遠的空間目標。
隨著3D打印技術的不斷發展與成本的降低，3D打印技術走入千家萬戶不無可能。也許，未來的某一天，你便可以在家裡給自己打印一雙鞋子；也許，未來某一天，在你的車子裡就放著一台3D打印機，汽車的某個零件壞了，便可以及時打印一個重新裝上，讓你的車子繼續飛奔起來，而不是站在路邊苦苦地等著別人來把你的車子給拖走……D打印正因為它的獨特魅力逐漸融入我們的生活；3D打印正因為它的獨特優勢逐漸改變這個世界；3D打印正因為它的無所不能可以讓你的“異想天開”變得“實實在在”；3D打印正因為它的快速高效可以讓你的“駕車旅游”不再孤單；3D打印正因為它的巨大魔力讓建立“月球家園”不再是一個夢想，這就是“3D打印”。
2015年12月13日星期日
一名普通醫生對3D打印的看法
3D打印在醫學上的應用目前比較廣泛，逆向工程主要可分為五個層次：第一類是制作模型。例如病人對一些非常復雜的疾病不了解，可以通過3D打印RP的器官模型向病人解釋，讓病人更容易理解病情和接受手術方案；也可以用於資料留存和教學輔助手段，如一些特殊血管的解剖，比起平常使用的三維軟件，3D打印的模型更立體、更直觀。第二類是整形輔助，如車禍導致顱骨缺損一塊，可以用3D打印出缺損的部位，再翻模成特殊可植入材料植入人體。第三類是制作手術導板，手術前需要在病人身上某一特定位置標記，而人體是有曲線的，3D打印其實就是一把“立體的尺”，能幫助醫生更精確地確定手術位置。第四類是3D打印材料植入和定制假肢，國外已經有零星個案，最經典的案例就是美國一個兒童打印出氣管支架，還有金屬訂制人工關節植入等，但目前中國法律還不允許這類應用。第五類是打印人體器官和組織。在所有的前四個層次中，都有其他替代技術和方法可以完成相應目標的實現，3D打印在實際應用中只是擁有更加明顯的精確性和可行性的優勢，而在最後一個層次中，除了供源緊張的器官移植方法和倫理問題的克隆手段，3D打印是目前甚至將來的唯一替代手段，而對於數量龐大的器官待供患者，其擁有著廣闊的應用前景，可以創造巨大的經濟價值與社會價值。
中國人口基數大，醫療機構多，3D打印在醫學上的未來應用必然前景可期，同時設備采購量也是相當可觀的。從醫生的角度，我對3D打印的發展方向有幾個建議：第一是希望廠商能提供更多小型化，能快速使用的設備，並采用更多環境友好型、無害化的材料。醫生一般是在一個小型的密封空間辦公，目前我們在使用中遇到最大的一個問題，就是材料的氣味太大，不環保。第二是希望廠商能關注醫療器械的生產，傳統醫療器械生產流水線可能需要一百道工序和一百個工人操作，但3D打印只需要一台機器就能完成，醫療器械的生產將是一個巨大的市場空間。第三是打印設備3D列印用戶體驗度不高，目前市面上幾乎所有的設備都需要在一個特設的參數下使用，對材料要求也很嚴苛，而醫生實際使用中需要經常更換打印溫度、材料和打印尺寸，局限性很大。3D打印廠商需要更深刻地了解醫用市場和用戶需求，提高自主研發能力，才能提供更優質的產品和服務。
3D打印本身是為創意產業服務的，能將設計打樣師的創意變為現實，我覺得這是3D打印最偉大的地方。3D打印只是一種工具，而不是最終目的。如果沒有了創意，3D打印就是無源之水。3D打印起源於快速成型技術，但當年快速成型技術在所謂“逆向工程”山寨文化衝擊下，已經失敗過一次了。3D打印在中國雖然這幾年發展迅速，但研發能力和創新能力還需要繼續突破。3D打印行業要發展，不是說政府投入多少就可以的，如果沒有設計師的絕妙創意，投入再多也是沒有用的。3D打印樣品產業需要人才，需要突破和創新，需要整個教育大環境的支持。
3D打印行業現狀分析 口腔科得力助手
在醫療領域未來發展中，最具有想像空間是3D生物打印技術，樣品可以“打印”出功能性的人體器官。它利用干細胞為材料，按3D成型技術進行制造。一旦細胞正確著位，便可以生長成器官，“打印”的新生組織會形成自給的血管和內部結構RP。
去看過牙科的人都知道，要種一口好牙，需要反復去打磨，費時長，是一大痛點。不過，隨著3D打印技術進入牙科，未來的牙科手術時間或許會縮短很多。
3D打印熱潮進入牙科已經有兩三年。廣醫口腔今年引進兩台3D打印機，一台是樹脂打印機，一台是金屬打印機。這兩台花費近400萬元的設備，打印精確度可以達到25微米，相當3D列印於0。02毫米。 3D打印機可以打印用於牙科手術的導板，幫助醫生精確手術，還可以用於打印種植牙手術的基台、烤瓷牙的內冠、活動假牙的金屬板支架等等。目前隱形箍牙的舌側矯正器也可以用金屬3D打印出來。 3D打印技術在口腔領域的一大應用就是無需再反復制模，打印出來的誤差極小，種植、修復牙齒後的上下頜咬合度也就非常吻合，不會出現咀嚼使不上勁的問題。現在口腔科種植牙，已經無需要求“缺多少種多少”，往往只要選擇好固定點種植，並以此作為橋墩，其他牙齒完全可以用烤瓷牙來填補，以減少患者的費用支出。
基於3D打印技術的定制型牙科種植體，按照患者牙根的形狀，直接打印出一打樣模一樣的種逆向工程植體，拔完牙就直接放過去，達到即刻種植的效果。但這技術還需要在國內做臨床試驗，預計2016年才會進入使用。
生物3D打印會帶來什麼？
不是3D打印，而是生物3D打印。在23日下午的打樣醫用新材料與3D打印論壇上，清華大學機械系生物制造中心教授RP徐弢表示，生物3D打印代表了3D打印技術的最高水平。他在發言中以電影為例：“雖然還是離器官打印比較遙遠，但是人類首先要有想法，好比《終結者》裡的片斷，液體機器人最終變成一個有生命力的人。”
生物3D打印是利用3D增材制造原理，以加工活性材料包括生物材料、生長因子、細胞等為主要內容，以重建人體組織和器官為目標，跨學科和領域的新型再生醫學工程技術。徐弢介紹稱，清華把生物3D列印3D打印分為四個層次。第一，沒有生物相容性要求的材料，普通材料可以打印，例如醫療模型和體外醫療器械。第二個層次有生物相容性要求，要進入人體，但是不需要降解，以陶瓷和進入為例，屬於永久植入的概念。第三個層次，比第三個再高一些，材料可以降解，更為重要的是刺激它能夠打開人自身修復的機制，就是組織工程支架的概念。第四是以活性細胞、蛋白儀器其他細胞外基樣品質。“第一到第三層次逆向工程技術相對成熟，有產業化的競爭。第四個層次，屬於前沿科學，要搶占戰略制高點，做成產品將是壟斷性的。”他說，“把細胞介入基本單元。我們認為是現代意義上的生物3D打印。”
在材料方面，3D打印是剛性的需求。以尿失禁懸吊帶為例，這種材料針對漏尿，而中國成年婦女中有20%面臨這一問題，有些人打個噴嚏就會漏尿。在美國，15分鐘就可以做好這個手術，而中國的產品在組織掌握方面有很好的效果。
下一個產業方向是材料和藥物聯合打印。例如治療小兒腦癱，可以采用干細胞與材料的聯合打印，增加10倍的干細胞數量。 “用大眾消費品的概念做醫療產業的東西不見得是很不好的主意。我們一再呼吁早期介入國家標准制訂工作。”中國醫療器械行業協會外科植入物專業委員會理事長聶洪鑫表示，監管部門對新材料的認知程度遠遠不夠，新材料的標准修訂是一件非常重要的工作。
大眾對3D打印存在誤解
“實際上人們對3D打印的理解存在一些誤區。很多人3D列印覺得只要有一台3D打印機，就什麼都能打印出來。”薛慧強說，“因此很多大學、科研機構買了好多3D打印機RP，結果到最後都閑置在那，就是因為大家覺得3D打印機什麼都能打印出來打樣，但買回來發現並不是這樣。”
在成為黑船科技的聯合創始人之前，薛慧強曾擔任日本技術研究所中國區，並擁有3D打印和快速鑄造等方面多年技術及管理經驗。他和團隊致力於用3D打印技術去解決更多實際的問題。“我們做的不是3D打印機，而是去探索我們能用3D打印技術做什麼。”
“一兩年前業內討論的還是3D打印機的精度、性能，但現在人們更關心3D打印在各個行業中的具體應用，它可以被用來做哪些事情。”薛慧強說，“民用的3D打印機已經很普遍了，、天貓上幾千塊錢的有很多，但對於工業成產來說，這些都是玩具。”
單從價格來說，工業級的3D打印機與薛慧強口中的“玩具”們就不再一個量級上。工業級3D打印機分FDM、SLA、SLS、LOM等不同型號，依據原材料和尺寸價格不等，在十幾萬到上百樣品萬元之間，價格不菲。另外，工業級打印機的價格除了來源於機器本身的一些配件，還有原材料、售後保修、研發的費用、關稅、培訓費用等，高昂的成本注定了絕大部分購買客戶為國企、央企等大型企業，中小型企業購買者寥寥。
另一方面，雖然技術的革新十分迅速，但在實際應用上的發展速度還遠遠比不上打印機本身。薛慧強和他的黑船也是探索者之一，他們目前的主要業務集中在汽車工業與醫療兩個領域——這也是許多歐美國家的先行者們逆向工程走過的路。
3D打印代替不了傳統制造業
實際上，人們對於3D打印最深的誤解在於“3D打印就是未來的工業形態”。 “這其實沒有什麼依據，3D打印技術目前能做的還只是改良整個產業鏈中的某些細小環節，遠遠談不上是顛覆、變革。”薛慧強說，“如果真要說顛覆，那就是直接打印出一部手機、一台電腦，但我覺得至少10年甚至20年內都不太可能。”
在他看來，3D打印技術擅長的解決個性化、復雜化、高難度的生產技術，這恰恰是傳統制造業夢寐以求的，但另一方面，傳統制造業所擅長的批量化、規打樣模化生產，則是3D打印的先天不足。也就是說，3D打印在實現設計和創意上具備所想即所得的優勢，但將模型變成商品，仍然要依賴傳統RP制造業批量化和規模化的特點。
“所以，兩者之間優劣態勢正好形成互補關系，而不是誰替代誰的問題。3D打印技術本身不是要取3D列印代傳統制造業，也不能取代傳統制造業。”
不過，雖然誕生已久，但3D打印作為一項先進的技術，市場規模卻比較有限。2013年，全球3樣品D打印市場規模約40億逆向工程美元，較2012年翻了一番，尚不如一家大型互聯網上市的市值。薛慧強認為，之前人們探索的重心往往還在3D打印技術本身，而隨著技術日趨成熟，會有越來越多的企業投身到實際的解決方案中去，3D打印的未來不可限量。
2015年12月6日星期日
3D打印的發展方向
3D打印在電子行業和服裝服飾的應用
2014年11月10日，全世界首款3D打印的筆記本電腦已開始預售了，它允許任何人在自己的客廳裡打印自己的設備，價格僅為傳統產品的一半。這款筆記本電腦名為Pi-Top，將會到2015年五月才會正式推出。但是，通過口耳相傳，它現在已在兩周內累計獲得了7。6萬英鎊的預訂單。
許多女人深知，遇到一件很合身的衣服是很不容易的事，用3D打印機制作打樣的衣服，可謂是解決女人們挑選服裝時遇到困境的萬能鑰匙。一個設計工作室已經成功使用3D打印技術制作出服裝，使用此技術制作出的服裝不但外觀新穎，而且舒適合體。
這件裙子價格為1。9萬人民幣3D列印，制作過程中使用了2，279個印刷板塊，由3316條鏈子連接。這種被稱作“4D裙”的服裝，就像編織的衣服一樣，很容易就可以從壓縮的狀態中舒展開來。創始人之一，並擔任創意總監的樣品RP傑西卡回憶說這件衣服花費了大約48個小時來印制。
逆向工程 這家位於美國馬薩諸塞州的還編寫了一個適用於智能手機和平板電腦的應用程序，這有助於用戶調整自己的衣服。使用這個應用程序，可以改變衣服的風格和舒適性。
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3D打印在汽車行業的應用
2014年9月15日，世界上已經出現3D打印建築、裙帽以及珠寶等，第一輛3D打印汽車也終於面世。這輛汽車只有40個零部件，建造它花費了44個小時，最低售價1。1萬英鎊（約合人民幣11萬元）。
世界第一台3D打印車已經問世——這輛由美國Local Motors設計制造、名叫“Strati”的小巧兩座家用汽車開啟了汽車行業新篇章。這款創新產品在為期六天的2014美國芝加哥國際制造技術展覽會上公開打樣亮相。用3D打印技術打印一輛斯特拉提轎車並完成組裝需時44小時。整個車身上靠3D打印出的部件總數為40個，相較傳統汽車20000多個零件來說可謂十分簡潔。充滿曲線的車身由先由黑色塑料制造，再層層包裹碳纖維以增加強度，這一制造設計尚屬首創。汽車由電池提供動力，最高時速約64公裡，車內電池可供行駛190至240公裡。
盡管汽車的座椅、輪胎等可更換部件仍以傳統方式制造，但用3RPD制造這些零件的計劃已經提上日程。制造該轎車的車間裡有一架超大的3D打印機，能打印長3米、寬1。5米、高1米的大型零件，而普通的3D打印機只能打印25立方釐米大小的東西。2014年10月29日，在芝加哥舉行的國際制造技術展覽會上，美國亞利桑那3D列印州的Local Motors汽車現場演示世界上第一款3D打印電動汽車的制造過程。這款電動汽車名為“Strati”，整個制造過程僅用了45個小時。Strati采用一體成型車身，最大速度可達到每小時40英裡（約合每小時6樣品4公裡），一次充電可行駛120到150英裡（約合190到240公裡）。Strati只有49個零部件，動力傳動系統、懸架、電池、輪胎、車輪、線路、電動馬達和擋風玻璃采用傳統技術制造，包括底盤、儀表板、座椅和車身在內的余下部件均由3D打印機打印，所用材料為碳纖維增強熱塑性塑料。Strati的車身一體成型，由3D打印機打印，共有212層碳纖維增強熱塑性塑料。辛辛那提負責提供制造Strati使用的大幅面增材制造3D打印機，能夠打印3英尺×5英尺×10英尺（約合90釐米×152釐米×305釐米）的零部件。
最近來自美國舊金山的Divergent Microfactories(DM)推出了世界上首款3D打印超級跑逆向工程車“刀鋒(Blade)”。該表示此款車由一系列鋁制“節點”和碳纖維管材拼插相連，輕松組裝成汽車底盤，因此更加環保。Blade 搭載一台可使用汽油或壓縮天然氣為燃料的雙燃料700馬力發動機。此外由於整車質量很輕，整車質量僅為1400磅(約合0。64噸)，從靜止加速到每小時60英裡(96公裡)僅用時兩秒，輕松躋身頂尖超跑行列。2015年7月，美國舊金山的Divergent Microfactories(DM)推出了世界上首款3D打印超級跑車“刀鋒(Blade)”。
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3D打印在房屋建築的應用
2014年8月，10幢3D打印建築在上海張江高新青浦3D列印園區內交付使用，作為當地動遷工程的辦公用房。這些“打印”的建築牆體是用建築垃圾制成的特殊“油墨”，按照電腦設計的圖紙和方案，經一台大型3D打印機層層疊加噴繪而成，10幢小屋的建築過程僅花費24小時。
2014年9月5日，世界各地的建築師們正在為打造全球首款3D打印房屋而競賽。3D打印房屋在住房容納能力和房RP屋定制方面具打樣有意義深遠的突破。在荷蘭首都阿姆斯特丹，一個建築師團隊已經開始制造全球首棟3D打印房屋，而且采用的建築材料是可再生的生物基材料。這棟建築名為“運河住宅（Canal House）”，由13間房屋組成。這個項目位於阿姆斯特丹北部運河的一塊空地上，有望3年內完工。
在建中的“運河住宅”已經成了公共博物館，美國總統奧巴馬曾經到那裡參觀。荷蘭DUS建築師漢斯•韋爾默朗（Hans Vermeulen）在接受BI采訪時表示，他們的主要目標是“能夠提供定制的房樣品屋。”
2014年1月，數幢使用3D打印技術建造的建築亮相蘇州工業園區。這批建築包括一棟面積1100平方米的別墅和一棟6層居民樓。這些建築的牆體由大型3D打印機層層疊加噴繪而成，而打印使用的“油墨”則由建築垃圾制成。
2015年7月17日上午，由3D打印的模塊新材料別墅現逆向工程身西安，建造方在三個小時完成了別墅的搭建。據建造方介紹，這座三個小時建成的精裝別墅，只要擺上家具就能拎包入住。
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3D打印心髒救活2周大先心病嬰兒
2014年10月13日，紐約長老會的埃米爾•巴查RP博士(Dr。Emile Bacha)醫生就講述了他使用3D打印的心髒救活一名2周大嬰兒的故事。這名嬰兒患有先天性心髒缺陷，它會在心髒內部制造“大量的洞”。在過去，這種類型的手術需要停掉心髒，將其打開並進行觀察，然後在很短的時間內來決定接下來應該做什麼。
但有了3D打印技術之後，巴查醫生就可以在手術之前制作出心髒的模型，從而使他的團隊可以對其進行檢查，然後決定在手術當中到底應該做什麼。這名嬰兒原本需要進行3-4次手術，而現在一次就夠了，這名原本被認為壽命有限的嬰兒可以過上正常的生活。
他使用了嬰兒的MRI數據和3D打印技術制作了這個心髒模型。整個制作過程共花費了數千美元，不過他預計制作價格會在未來降低。3D打印技術能夠讓醫生提前練習，從而減少病人在手術台上的時間。3D模型有助於減少手術步驟，使手術變得更為安全。2015年1月，在邁阿密兒童，有一位患有“完全型肺靜脈畸形引流(TAPVC)”的4歲女孩Adan3D列印elie Gonz打樣alez，由於疾病她的呼吸困難免疫系統薄弱，如果不實施矯正手術僅能存活數周甚至數日。
心樣品血管外科醫生借助3D心髒模型逆向工程的幫助，通過對小女孩心髒的完全復制3D模型，成功地制定出了一個復雜的矯正手術方案。最終根據方案，成功地為小女孩實施了永久手術，現在小女孩的血液恢復正常流動，身體在治療中逐漸恢復正常。
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2015年11月15日星期日
資訊月 3D列印百花齊放
103資訊月將在29日登場，世貿三館規劃生活科技館，廠商將展示各類3D列印產品。03資訊月將在11月29日到12月7日於台北世貿一館和三館熱鬧登場。台北市電腦公會表示，今年資訊月以「飆出新世紀 創新有夠力」為主題，世貿一館展覽內容以「資訊產品館」為主，世貿三館以「生活科技館」為主。
公會指出，今年台北資訊月首度將世貿三館整館規劃成單一的生活科技主題，規劃包括居家生活、穿戴科技、3D列印、駕馭生活、生活娛樂等5大主題展示區。期間廠商將展示各類3D列RP印產品，例如ATOM將展示平價玩家級3D PRINTER，強調車床加工的球頭關節和CNC加工的精密製造技術。中詮微動(Starmen)在資訊月期間3D列印將推出3D列印機新機種，強調挑戰百萬等級列印品質，採用線性滑軌與滾珠螺桿等精密機械，可實現手機背蓋外觀、穿戴式裝置等具有精緻外觀的產品。
MODEX將在資訊月展示3DP列印的主流材料、特殊逆向工程研發的軟性材料、以及自行研打樣發的軟性材料噴嘴套件，宣示進軍3DP列印市場。鉑林科技將展示3D線材結合工業級成型3D印表機的解決方案，可解決印表機原廠線材不相容、且價格高昂的問題。寶聯通綠能科技將展示3D列印機，強調使用鋁擠型結構穩固耐用，精準度高，列印速度快，可不綁定樣品列印材料。
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3D打印技術分類知識總結
3D打印按用途主要分為三類：工業領域、文創領域、生物醫學領域。如果按照打印工作原理，主要可以分為五大類，分別為直接金屬激光燒結（DMLS）、三維粉末粘接（3DP）、選擇性激光燒結（SLS）、立體平版印刷（SLA）以及熔融沉積成型（FDM）等五大類。下面為大家講解3D列印一下各個分類所支持的原料種類及產出產品特性。
首先，直接金屬激光燒結（DMLS）可以樣品支持幾乎任何合金材料原料，具有高精度、高強度，速度快，成RP品表面光滑等特性，一般應用於航空航天以及工業用配件制造行業，可用於高階模具設計等。
其次，三維粉末粘接（3DP）支持打印陶瓷粉末、金屬粉末、塑料粉末等原料，其使用噴嘴將粘合劑噴在需要成型的區域，讓材料粉末進行粘接，可以同時疊加多種色彩，在強度和精細度方面略有打樣不佳表現。
第三，選擇性激光燒結（SLS）技術可支持熱塑性塑料粉末、金屬粉末、塑料粉末等原料，其使用噴嘴將粘合劑噴在需要成型的區域，讓材料粉末進行粘接，可以同時疊加多種色彩，在強度和精細度方面略有不佳表現。
再次，立體平版印刷（SLA）技術主要支持液態光敏樹脂，一般用於商業領域。這種技術是最早被商業化的，其特性表現在液態樹脂遇到激光後固化，具有較高精細度，缺陷表現在成本較高，而且其原料3D列印液態光敏樹脂具有毒性，對人體有危害性。
最後，需要提高的是熔融沉積造型（FDM）技術，這種技術支持的原料包括固態熱熔塑料、共晶系統金屬、可食用材料等逆向工程。FDM技術需要對打印機頭進行加熱，首先軟化熱熔性的條形塑料，然後再進行打印成型，這種技術在3D打印領域屬於最簡單的方式，一般可適用於個人。像造夢俠3D打印機用的就是這種技術，被中國3D打印聯盟譽為性價比最高的機器。
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全球及中國3D打印市場規模與發展概況
近年來，3D打印市場高速發展，打樣個人3D打印市場也已開啟。從1994年到2011年，全球3D打印機市場規模一直保持高速增長態勢，復合增長率達到了17。6%。2011年全球個人3D打印設備銷售量呈現爆發式增長，銷售量從5987台猛增至23265台，增幅接近300%，大幅超過商用3D打印設備增速。
金模網產業研究中心發布的《2015-2020年中國3D打印行業市場調查研究與投資策略分析報告》顯示，2013年全球3D打印市場規模約40億美元，相比2012年幾乎翻了一番。其大體分布概況是歐洲約10億美元，美國約15億美元，中國所占份額約3億美元。預計2017年3D打印設備銷售額將達到將近50-60億美元，整個市場將維持近20%增長率。
2、全球3D打印市場競爭結構
2013年全球3D打印市場規模約40億美元，相比2012年幾乎翻了一番。其大體分布概況是歐洲約10億美元，美國約15億美元，中國所占份額約3億美元。面向工業的3D打印機設置台數按國家進行統計的話，美國占38%，位居第一，其次是日本占9。7%，第三位德國占9。4%，第四位中國占8。7% 。
我國3D打印行業發展總體概況
1、國內3D打印市場規模分析
國內3D打印技術起步晚。但是自3D概念一出，立即受到了熱捧，3D打印技術近年來在國內日趨升溫。據統計，2012年中國3D打印市場規模約為10億元，2013年翻了一番達到20億元。但是與美國、德國等發達國家相比，中國的3D打印產業仍處於起步階段，國內3D打印應用仍主要停留在科研階段，並未實現在工業及個人消費領域大規模推廣。
2、國內3D打印產業技術現狀
我國3D打印技術研究起步於上個世紀90年代，技術研發任務主要由清華大學、西安交通大學、華中科技大學等多所知名高校和部分專業研發機構承擔。認為，經過二十多年的努力，我國3D打印技術研究取得了長足的進步。3D打印技術專利申請數量逐年增長，以10%的份額，占據世界第3的位置。3D打印設備制造技術、3D打印材料技術、3D設計與成型軟件開發、3D打印工業應用研究等方面研究成果豐碩，激光直接加工金屬技術、生物細胞3D打印技術等已經處於世界先進水平。我國3D打印技術整機生產水平得到了大幅提升。國內部分企業已實現了一定程度的產業化，部分RP便攜式桌面3D打印機的價格已具備國際競爭力，成功進入了歐美市場。目前，國內3D打印材料技術工藝水平相對滯後，國產3D打印裝備性能以及穩定性與世界先進水平還有一定差距。
3、國內3D打印企業發展現狀
目前，國產3D打印企業還處在發展上升期。3D打印設備的研制生產主要有2種形式，一種是以北京殷華、陝西恆通智能機器、湖北濱湖機電為代表的部分企業，依托高校研究成果，對3D打印設備進行產業化運作，實現了整機生產與銷售；另一種是以南京紫金立德為代表的部分企業，采取引進技術與自我開發相結合的辦法，實現了3D打印機的整機生產和銷售。
雖然部分生產的便攜式桌面3D打印機的價格已具備國際競爭力，成功進入歐美市場，但是這些企業普遍規模較小，產品技術與國外廠商同類產品相比尚處於中低端水平，打印精度、打印速度、打印尺寸和軟件支持等方面還難以較好滿足商用需求。部分東部發達地區企業采取購入3D打印設備，專門為相關企業的研發、生產提供服務。其服務3D列印範圍涉及設計模具、樣品制作、輔助設計、文物復原等領域，取得了良好的經濟效益。同時，在政府推動和利益驅動下，部分產業鏈上游企業也紛紛考慮投資開發3D打印設備生產和服務，3D打印企業的數量和規模將進一步擴大。
4、國內3D打印產業布局現狀
目前，國內3D打印產業發展呈現加速增長態勢，但發展不夠均衡，技術側重點受地域經濟影響較為明顯。北京、陝西、上海三地是國內3D打印專利申請量最多的省市，3D打印的研究上均側重於生物體制造、塑料成型、圖像數據處理、電數字數據處理。陝西、遼寧、湖北等省份重工業基礎雄厚，3D打印研究側重於金屬粉末成型、激光燒結成型方法、金屬材料鍍覆等方面樣品，廣東、輕工業和生物醫藥產業基礎較好，3D打印產業及技術研究側重於生物體制造和塑料成型。同時，各地3D產業發展受地域人才資源限制，發展進度很不均衡。目前國內3D打印較為突出的省市多有其境內的高校支撐，如北京的清華大學，陝西的西安交通大學、西北工業大學，湖北的華中科技大學逆向工程，上海的上海大學、東華大學等高校。這些高校彙集了3D打印技術領域的領軍人才，並帶出來一批研究團隊，也帶動了其對於3D打印技術的研究。
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3D打印趨勢：生物3D打印可以拯救生命
當 3D打印技術問世時，人們的預期是它會改變家庭、定制企業的生產模式，彌補傳統工業生產形式的種種不足。現在，我們已經看到了時裝設計師使用3D打印完成以往不可能實現的設計、建築師使用3D打印制造房屋、廠商為消費者推出的定制化產品等等；更酷的是，3D打印甚至還彰顯出更多利用價值，如生物打印，能夠幫助人類拯救生命。下面，一起來看看3D生物打印的趨勢案例：
1。 神經細胞打印美國密西根大學的原位納米和納3D列印電子學研究室，目前正在研發基於3D打印的神經細胞再造技術，通過3D打印纖維素納米晶體，實現神經細胞再造，對於活體組織培育、器官3D打RP印具有積極的影響。
打樣 2。 甲狀腺打印日前，俄羅斯科學家已經成功通過3D打印技術，完成了甲狀腺打印，並成功移植到小白鼠身上。3D打印甲狀腺通過干細胞培育，並與水凝膠混合打印生成，已具有初步的使用價值，該技術將於本月登陸新加坡國際技術會議，進一步探討應用於人類的可行性。
3。 心髒組織打印醫學研究組織Wake Forest近日表示，針對心髒3D打印技術的研究已經實現突破進展，該組織於近日成功實現了心髒、皮膚細胞的重新編程和打印，將其融合並完善，有望在未來實現真正的完整心髒3D打印。
4。 骨骼打印歐洲的醫生目前已經能夠通過3D打印機，結合鈴酸鈣等材質，構建出與人體骨骼非常接近的3D打印骨骼，從而改善金屬、聚合物及陶瓷材質的排異性，實現更好的骨骼移植。
5。 鼻子及耳朵打印新型的3D打印技術，有望幫助意外失樣品去鼻子和耳朵的用戶重新獲得完整的外觀面貌。該技術可通過混合聚合物和軟骨細胞組織的3D打印，在16分鐘內創造出植入物，植入至患者的鼻子或耳朵部分並塑型，細胞組織能夠很好地與患者自身細胞結合，排斥反應幾率極低。
6。 皮膚打印基於皮膚的3D打印技術，有望改善燒傷患者的痛苦，幫助患者重新開始新生活。醫學研究組織Wake Fore逆向工程st目前已經成功實現了臨床級的測試，在燒傷患者傷口上進行皮膚細胞3D打印，改善傷口的損傷、提升愈合能力。另外，歐萊雅此前也與生物合作，在3D打印皮膚上進行化妝品測試，相比傳統的動物測試，更加安全、人道。
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一名普通醫生對3D打印的看法
3D打印在醫學上的應用目前比較廣泛，主要可分為五個層次：第一類是制作模型。例如病人對一些非常復雜的疾病不了解，可以通過3D打印的器官模型向病人解釋，讓病人更容易理解病情和接受手術方案；也可以用於資料留存和教學輔助手段，如一些特殊血管的解剖，比起平常使用的三維軟件，3D打印的模型更立體、更直觀。第二類是整形輔助，如車禍導致顱骨缺損一塊，可以用3D打印出缺損的部位，再翻模成特殊可植入材料植入人體。第三類是制作手術導板，手術前需要在病人身上某一特定位置標記，而人體是有曲線的，3D打印其實就是一把“立體的尺”，能幫助醫生更精確地確定手術位置。第四類是3D打印材料植入和定制假肢，國外已經有零星個案，最經典的案例就是美國一個兒童打印出氣管支架，還有金屬訂制人工關節植入等，但目前中國法律還不允許這類應用。第五類是打印人體器官和組織。在所有的前四個層次中，都有其他替代技術和方法可以完成相應目標的實現，3D打印在實際應用中只是擁有更加明顯的精確性和可行性的優勢，而在最後一個層次中，除了供源緊張的器官移植方法和倫理問題的克隆手段，3RPD打印是目前甚至將來的唯一替代手段，而對於數量龐大的器官待供患者，其擁有著廣闊的應用前景，可以創造巨大的經濟價值與社會價值。
中國人口基數大，醫療機構多，3D打印在醫學上的未來應用必然前景可期，同時設備采購量也是相當可觀的。從醫生的角度，我對3D打印的發展方向有幾個建議：第一是希望廠商能提供更多小型化，能快速使用的設備，並采用更多環境友好型、無害化的材料。醫生一般是在一個小型的密封3D列印空間辦公，目前我們在使用中遇到最大的一個問題，就是材料的氣味太大，不環保。第二是希望廠商能關注醫療器械的生產，傳統醫打樣療器械生產流水線可能需要一百道工序和一百個工人操作，但3D打印只需要一台機器就能完成，醫療器械的生產將是一個巨大的市場空間。第三是打印設備用戶體驗度不高，目前市面上幾乎所有的設備都需要在一個特設的參樣品數下使用，對材料要求也很嚴苛，而醫生逆向工程實際使用中需要經常更換打印溫度、材料和打印尺寸，局限性很大。3D打印廠商需要更深刻地了解醫用市場和用戶需求，提高自主研發能力，才能提供更優質的產品和服務。
3D打印本身是為創意產業服務的，能將設計師的創意變為現實，我覺得這是3D打印最偉大的地方。3D打印只是一種工具，而不是最終目的。如果沒有了創意，3D打印就是無源之水。3D打印起源於快速成型技術，但當年快速成型技術在所謂“逆向工程”山寨文化衝擊下，已經失敗過一次了。3D打印在中國雖然這幾年發展迅速，但研發能力和創新能力還需要繼續突破。3D打印行業要發展，不是說政府投入多少就可以的，如果沒有設計師的絕妙創意，投入再多也是沒有用的。3D打印產業需要人才，需要突破和創新，需要整個教育大環境的支持。
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