3D打印应用在什么领域

小印

2021-07-03 23:13:28

　　虽然3D打印已经存在了几十年，但直到近年来它的使用量才激增。主要原因是3D打印的使用成本一直在下降，让很多行业使用3D打印具备了成本效益。以下5个行业是目前3D打印应用比较深入的5个行业。

1.教育

　　越来越多的学校将3D打印纳入他们的课程。3D打印用于教育的好处在于，它允许学生在不需要昂贵工具的情况下制作各种模型，来实现他们的创意和设计，想法到作品变得更为容易。

　　3D打印还为STEM教育带来了革命性的变化，可以作为这门课程良好的载体，用3D打印进行创作，在创作的过程中，学习并应用多门学科的知识。

　　此外，3D打印还可以和各种学科结合，比如3D打印各种化石、恐龙模型、历史著名事件的道具、三维地图等等,把图片变成各种实物，让学生能够更好的理解知识。

　　设计系的学生可以制作各种结构部件，医学系的学生可以创建人体模型等等。随着3D打印在学校应用的深入，和各个学科的融合会越来越细致。

2.样件制作

　　3D打印最初就是作为样件制作的一种手段而开发的。目前，样件制作也是3D打印应用最广泛的一个领域。以前使用注塑工艺制作样件，不仅需要承担高昂的模具费用，整个制作周期也很久。而3D打印不仅成本低，而且可以在短时间内将样件制作出来。

　　目前，3D打印和CNC已经成为样件制作的主要手段。

　　注塑工艺在大批量生产时具有成本效益。不过很多时候，很多零件只需小批量生产。而随着3D打印工艺的进步，目前在小批量生产时，3D打印也逐渐占据一席之地。

　　同时，随着互联网技术的发展，基于互联网的云3D打印服务平台也开始兴起，消费者只需把三维模型发送给平台，即可3D打印，无需自己购买3D打印机。

3.医学

　　在过去的几年里，医学界出现了许多3D打印应用。既有生物打印，以细胞作为材料，3D打印器官，也有假肢、支架等医疗设备。

　　对于患者来说，根据自己的情况定制假肢，一般费用都比较昂贵。而通过3D打印，制作定制假肢，费用可以降低不少。尤其是对于一些儿童患者来说，他们的身体还在不断发育，每隔一段时间就需要更换假肢，3D打印的假肢对于他们来说，可以节约一大笔开销。而对于经济条件比较好的患者来说，假肢可能成为一种选择。（今天戴这个，明天戴另外一个）

　　医学中的3D打印应用也用于生产金属骨科植入物。由于3D打印具有创建多孔表面的能力，这种类型的植入物很容易与患者自己的天然骨骼结合（骨骼长入植入物）。目前已经有成功的钛合金盆骨、钛合金下颚植入案例。

3D打印的人造器官目前还无法植入人体，不过可以帮助医生了解患者的病情，也能帮助医学研究者，研究各种病理，以及器官衰竭问题。

　　3D打印的人体组织已被开发用于药物测试，作为一种经济高效且符合道德的方法，可帮助识别药物的副作用和验证安全剂量。（小白鼠表示很开心）

　　3D打印的多孔结构的药丸也逐渐兴起，这种药丸具备单个药丸剂量更高，更容易溶解消化的的优势。

4.施工

　　建筑领域的3D打印应用包括挤出（混凝土/水泥、蜡、泡沫和聚合物）、粉末粘合（聚合物粘合、反应粘合、烧结）和添加剂焊接。建筑领域的3D打印在个人、商业、工业和公共部门有着广泛的应用。3D打印在建筑领域，具备可以构建复杂造型、建造速度快、劳动成本低、建材浪费少等优点。

　　自1990年代以来，混凝土3D打印一直在开发中，作为建造建筑物和其他结构的一种更快、更便宜的方式。专为打印混凝土而设计的大型3D打印机可以在现场浇筑地基和建造墙壁。也可以在工厂3D打印混凝土模块，再运到现场组装。

2016年，第一座人行天桥在西班牙马德里的Alcobendas进行了3D打印。它以微钢筋混凝土为原料，长12米，宽1.75米。这座桥采用了参数化设计，在最大化结构性能的同时还优化了材料分布（就是用最少的材料实现最大的功能）。

　　这是国际建筑行业的一个里程碑，是3D打印技术在土木工程领域首次在公共空间的大规模应用。

作为一个未来概念，不少机构正在研究用3D打印技术来构建外星栖息地，例如月球、火星。以目前人类的的航天技术，重量对于成本的影响还是非常大的。而通过3D打印，只需10%的材料从地球携带过去，剩下90%的材料可以采用当地的材料。

5.艺术和珠宝

　　3D打印允许珠宝制造商尝试传统珠宝制作方法无法实现的设计。3D打印还允许使用PLA（聚乳酸长丝）、黄金或铂金等3D打印材料，以更低的成本生产个性化、独特的珠宝或定制件。