1.1.1　3D打印的重要意义

3D打印技术(3D Printing Technology)起源于20世纪80年代出现的快速原型制造技术,依据计算机的三维设计和三维计算,通过软件和数控系统,将特制材料以逐层堆积固化、叠加成形的方式逐层增加材料,从而生成3D实体,因此也被称为“增材制造”,是一种全新的制造方式;被认为是最近20年来世界制造技术领域的一次重大突破。

图1.1　信息回路

3D打印技术的发展与应用,把当前在科学研究、技术研发和文化娱乐等领域发挥了重要作用的“虚拟世界”带回“现实”。借助3D打印技术,计算机虚拟世界中大量由数学公式和物理定律生成的物体,几乎可以不经过专业技术人员的再处理即可直接转化为现实世界存在的物体。3D打印技术使虚拟(数字、网络)世界、现实(物理)世界与人(设计者、生产者和消费者)密切联系起来,形成了前所未有的信息回路(如图1.1所示)将对未来产生深远影响:

①扩展工业设计的可行性边界,人们可以直接制造出大量形状奇异、结构精细、具有工程学或美学意义的特殊形体。

②加速产品与技术更新,人们通过“数字设计+3D打印”的产品设计和测试新过程,可以获得比仿真模拟试验更可靠的测试结果,同时比传统设计制造普遍采用的物理实验和产品测试更快捷。

③促进产品设计,人们可以借助3D扫描成像和逆向工程等技术手段,快速从现实世界中借鉴某些物理结构,直接转化为产品设计和3D打印制造方案。