3D打印并不神秘:它只是一种新型的制造和加工工艺
3D打印技术出现在上世纪80年代末至90年代初(也称为快速成型技术),至今也就30年不到的时间。其原理很简单:以3D数字模型文件为输入,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。 由于3D打印是将材料一层一层堆积而成,因此也称为增材制造工艺。3D打印并不神秘,相对于具有千年的等材制造工艺和具有百年的减材制造工艺,它只是一种制造成型的新工艺,只有30年不到的历史。
4. 功能定制问题:定制化是3D打印大的优势之一,这里催生了大量的研究问题和研究方法。比如,(1) 将绘制理论中发展起来的各种模型和方法应用于3D打印,涉及到打印材料的外观模拟、测量以及合成优化等技术;(2) 面向、教育、***和时尚等需求的模型定制问题以及面向光影与声音效果的逆向设计问题;(3) 通过子块设计与打印以及通过铰链,滑轮,齿轮,电机等机械装置组装而成的具有特定功能的物体,其中有许多机构设计与优化问题。笔者对于 近年来机械结构的动态物体设计方面的工作做了一个综述,发表在2017年的《中国科学技术大学学报》上(PDF)。

工业级3d打印机是按应用方向而加以区别的一个总称,它泛指能满足工业生产需要的各种方向的设备,也有许多类型的技术,通常见几种类型:具有超高精度和打印表面质量的光固化技术,可直接打印金属制品的激光粉末烧结,以及成熟和经济实惠的FDM3D打印机。一般来说,工业级意味着对产品性能的更高要求,如精度、速度、尺寸、打印质量,以及稳定性、续航能力、使用寿命等高负荷工作。确定需求后,选择合适的产品,显然是关键。