3d打印技术原理及优点、应用领域及目前存在的主要问题

3D打印是一种利用计算机的技术，在三维立体坐标中，对三维物体的图形进行空间模型的构建，并一步步将模型分割成若干层模型，层层添加硬件材料，最终构建可以呈现三维物体形态的出来。通俗而言，3D打印就是用特殊材料按照空间模型一层层组合而成的。



一、3D打印技术原理

3D打印技术的应用，需要通过CAD技术对3D物体的设计、分析、测量等，构建出符合物体几何形状的空间模型。模型设计完成之后，需要将模垮分解成数个小的、定义的层位，这样，打印的时候，可以一步步地打印出空间物体的每一层面。有了3D模型之后，我们需要流体、粉末等不同材料来按层填充，并在物体模型完整后，通过多种方式来固定、加工，最终制造出空间物体。

3D打印过程中，可以利用3D打印机及CAM技术，将模型的每一层面不同的速度和转角等一步步放置，这一步步的放置称之为“拉丝”技术。当每一层都放置完成后，还需要再进行下一步的平滑处理等，这样，才能组合出最终完美的物体模型。

二、3D打印技术优点

3D打印技术比传统的模具技术有着诸多优势：

（1）快速制造能力
通过3D打印技术可以减少不必要的模具制造手段，从而提高产品的制造效率，实现快速制造和更优质的产品。

（2）复杂形状的制造能力
3D打印的过程中，很少会受到图纸的设计等限制，它可以实现由空间点，曲线要素构建的复杂形状的部件的生产。3D打印的过程中，可以轻松的完成内腔、错位、凹凸不平的部件，以及多种特殊形状的构件制造。

（3）减少材料消耗
3D打印技术可以减少机械加工手段所使用到的材料，因为3D打印是从三维空间模型依次构建物体层，因此不需要加工过程中，定位、测量等部分操作，从而减少材料消耗。

（4）制造成本低
3D打印技术可以减少模具制造，只需要一台3D打印机和一台普通的计算机，就可以实现对部件的复杂的快速制造，进而大大降低制造的总成本。

（5）灵活工艺
3D打印技术可以根据用户的需求随时调整工艺，可以加快生产周期，缩短产品发布时间，灵活满足客户多变的制造需求，提高客户满意度和竞争优势。

三、3D打印技术的应用领域

3D打印技术的应用领域较广，在计算机硬件、机器人、航空航天等多个领域得到了深入的应用。主要有：

（1）建筑工程
现在的建筑行业，利用3D打印技术的模型制造及技术．可以不断发展．实现各种设计理念的还原，大大地

3D打印技术原理及优点、应用领域及目前存在的主要问题

3D打印技术是一种利用计算机技术实现类似于复制一次性物品的打印技术，可以实现类似于制造机械零件、样品、艺术品等产品的精确复制，极大地扩大了工业制造技术的可能性。本文将从3D打印技术的原理、优点、应用领域和目前存在的主要问题等方面进行详细阐述。

3D打印技术的原理
3D打印技术的基本原理是利用一种称为“三维打印”(3D printing)的技术来实现特定的设计，而三维打印则是利用特殊材料来模拟物体的精密模型，这种模型是通过一系列精确设定的执行步骤来实现的，比如三维打印头的移动，面层的覆盖等。

3D打印技术的优点
3D打印技术的最大优势在于其可以利用计算机技术实现更高精度的产品复制，远远高于传统的移动制造传统技术；其次，该技术还可以减少零部件的制造时间，促进产品的快速投入生产，缩短产品的更新周期；再次，该技术同时还极大地扩大了产品的精密度，使产品更强耐久性和耐腐蚀性，进而减少了零部件生产成本；最后，3D打印技术还能够有效提高人们的设计意识。

3D打印技术的应用领域
3D打印技术已经在多个行业中得到了广泛应用，具体应用领域有航空航天、汽车制造、生物医药、工业设计、艺术创作、金融科技、服装设计等。航空航天领域，3D打印技术应用于机舱、宇宙舱结构部件精细制作，实现更强的承重能力；而在汽车制造领域布局了最早的应用，打印结构体上的吊装、螺栓等的受力部位，帮助提升车辆的性能与质量；在生物医药领域，3D打印技术可用于心脏，多发性硬化症和癌症治疗，以及关节、颅骨等复杂部位的精细复制等；在工业设计领域，3D打印技术可以实现产品形态快速变换、共享一次模型、设计客户化。在艺术创作领域，3D打印技术可以让艺术家以最小的成本实现艺术作品的创作；而在服装设计领域，3D打印技术可以让设计师以自由的形式制作出全新的服装款式，甚至出现了可穿戴设备等新形态。

3D打印技术目前存在的主要问题
虽然3D打印技术能够为生产制造提供更加精细和灵活的手段，但是由于材料质量和技术问题，以及针对设计变更的及时制造能力等方面的不足，仍然会遇到一定的困难。例如，由于3D打印技术的精度要求较高，3D打印头的移动精度要求较高；其次，3D打印技术中涉及的材料特殊，单一材料来实现的复杂多彩的形态，在部件强度和精度上常常满足不了需求