3D打印技术应用介绍

随着新材料的开发和工艺过程的改进，3D打印技术得到了迅猛发展，目前已被广泛应用于航空航天、医疗、工业制造、个性化消费等诸多领域。与传统制造技术相比，3D打印技术更偏重于定制化、复杂化和精确化。由于不利于批量化和规模化生产，目前3D打印技术还远不能取代传统制造业，而是与之形成了两足鼎立之势。

在航空航天制造领域，3D打印具有传统制造技术不可比拟的优势。首先，3D打印技术不受零件形状复杂程度的限制，理论上可以实现任意形状零件的加工成型，可以满足航空航天领域复杂零件对加工精度的要求；其次，由于可以采用激光作为能量源，3D打印能轻松加工高熔点、高硬度等传统制造技术难以加工的材料，因此3D打印也可以满足航空航天领域对材料的性能和成分的严苛要求；最后，3D打印所得零件基本接近成品要求，后处理简单，甚至无需任何后处理，可以有效缩短零件的生产周期，从而满足航空航天领域对产品快速制造的需求。2014年初，英国研究人员仅花费一天时间即成功打印出一架无人机，这架无人机约宽1.5m，重1.8kg，使用塑料制成，成本低廉，可用于不同场合（如投递包裹，情报搜集）。2014年8月，美国宇航局实现了火箭喷射器的3D打印制造，喷射器内的燃烧温度可达3300℃，可产生9吨的推力，验证了3D打印技术在火箭喷射器制造上的可行性。

近年来，由于具有量身定做等特点，3D打印技术在医疗领域得到了广泛应用。通过采集患者患病部位的医学影像数据，建立三维模型，即可利用3D打印技术为患者定制完全匹配的人体器官，提高了手术成功率和患者存活率。目前3D打印机已经可以将特殊生物材料打印成简单的活体组织（如皮肤、组织）。随着3D打印技术的不断发展和更多生物材料的不断开发，在不久的未来，更多的人体器官将可以被成功打印（如肾脏、心脏）。2011年9月，德国一跨学科研究小组采用3D打印和强激光脉冲技术成功创建了完整功能的人造血管，其强度与人类血管相似，有望替代人类血管实现部分功能。2012年8月，Lachman博士及其团队采用改良的3D打印机，为患有先天性关节挛缩症的仅有两岁的Emma量身定做了弹性绷带和假肢关节，帮助Emma重新获得运动能力。

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