3D打印技術(shù)是以數(shù)字化,、人工智能化及新型材料應(yīng)用為特征的生產(chǎn)制造方式，被稱為是第三次工業(yè)革命的標志。它改變了傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)制造模式,，通過將PLA、ABS或者金屬材料等通過加熱,、融化之后,，再通過層層構(gòu)建疊加的方式，在很短的時間內(nèi)就將產(chǎn)品打印制造出來,，其特點是打印時間短,，成本低，產(chǎn)品千變?nèi)f化,。特別一些結(jié)構(gòu)復(fù)雜的高精尖產(chǎn)品,，其優(yōu)勢更加突出。3D打印技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛,，包括產(chǎn)品設(shè)計,、科學(xué)研究、建筑,、醫(yī)療,、制造業(yè)、航天,、珠寶首飾,、個性化飾品等方面將發(fā)揮越來越大的作用。

　　3D打印突然大熱,，令我們以為它是橫空出世的新技術(shù),。其實，任何新奇技術(shù)都不是一蹴而就的,。3D打印從正式出現(xiàn)到現(xiàn)在較為廣泛的應(yīng)用,，已經(jīng)有將近30年的歷史了,。所以習(xí)慣上把它稱作“上上個世紀的思想，上個世紀的技術(shù),，這個世紀的市場”,。

　　3D打印技術(shù)的核心制造思想最早起源于19世紀末的美國，到20世紀80年代后期3D打印技術(shù)發(fā)展成熟并被廣泛應(yīng)用,。1892年,，美國登記了一項采用層合方法制作三維地圖模型的專利技術(shù)。1860年,，法國人Franois Willème申請到了多照相機實體雕塑（Photosculpture）的專利,。1979年，日本東京大學(xué)生產(chǎn)技術(shù)研究所的中川威雄教授發(fā)明了疊層模型造型法,。1980年,，日本人小玉秀男又提出了光造型法。雖然日本人研究出3D打印的一些方法,，但是此后20多年的時間里,，把這些科學(xué)方法轉(zhuǎn)化為實際用途的都是美國人。

　　最早從事商業(yè)性3D打印制造技術(shù)的是美國發(fā)明家查爾斯·赫爾,。1986年,，查爾斯離開了原來為之工作的紫外光產(chǎn)品公司，成立一家名為“3D系統(tǒng)”的公司,，開始專注發(fā)展3D打印技術(shù),。這是世界上第一家生產(chǎn)3D打印設(shè)備的公司，而它所采用的技術(shù)當時被稱為“立體光刻”,，是基于液態(tài)光敏樹脂的光聚合原理工作的,。1988 年，查爾斯生產(chǎn)出世界上首臺以立體光刻技術(shù)為基礎(chǔ)的3D 打印機SLA-250,，體型非常龐大,。

　　1988年，美國人斯科特·克朗普發(fā)明了一種新的3D打印技術(shù)—— 熔融沉積成型,。該工藝適合于產(chǎn)品的概念建模及形狀和功能測試,，不適合制造大型零件。1989年,，美國人德卡德發(fā)明了選擇性激光燒結(jié)技術(shù),，這種技術(shù)的特點是選材范圍廣泛，比如尼龍,、臘,、ABS、金屬和陶瓷粉末等都可以作為原材料,。1992年,，美國人赫利塞思發(fā)明層片疊加制造技術(shù)。

　　在1995年之前,，還沒有3D打印這個名稱,，那時比較為研究領(lǐng)域所接受的名稱是“快速成型”。1995年,，美國麻省理工學(xué)院的兩名大四學(xué)生吉姆和蒂姆的畢業(yè)論文選題是便捷的快速成型技術(shù),。兩人經(jīng)過多次討論和探索，結(jié)果想到利用當時已經(jīng)普及的噴墨打印機,。他們把打印機墨盒里面的墨水替換成膠水,，用噴射出來的膠水來粘接粉末床上的粉末，結(jié)果可以打印出一些立體的物品,。他們興奮地將這種打印方法稱作3D打?。?D Printing），將他們改裝的打印機稱作3d打印機,。此后,，3D打印一詞慢慢流行，所有的快速成型技術(shù)都歸到3D打印的麾下,。

　　正如200多年前,，瓦特發(fā)明了蒸汽機，拉開了近代工業(yè)革命的序幕一樣,，許多人也認為3D打印也能引發(fā)一場工業(yè)革命,，甚至其本身就是第三次工業(yè)革命。但是我們不要忽略就是并不是蒸汽機引發(fā)了近代工業(yè)革命,，而是它使機械動力驅(qū)動成為主流的社會理念和主要的開發(fā)手段這一理念引發(fā)了第二次工業(yè)革命,，因此3D打印也不會成為第三次工業(yè)革命，它要促生新的產(chǎn)業(yè)革命,，必須通過誘發(fā)新的人類理念轉(zhuǎn)化來實現(xiàn),。

　　我國的3D立體打印技術(shù)研究起步并不算晚，大致在1999年,，即美國解密其3D激光打印研發(fā)計劃之后三年多,，中國就開始了相關(guān)的研發(fā)。大體上講,，中國起步的時間比美國晚了十五年,，但進步非常顯著，在某些領(lǐng)域的確超越了美國,。冷靜地審視我國3D打印行業(yè),，形勢并非某些文章講的那么樂觀。目前我國從事3D打印研發(fā)的企業(yè)和科研院所,，加起來不過二三十家,，綜合實力也都不怎么強,。除了鈦合金大尺度構(gòu)件我們傲視群雄之外，其他領(lǐng)域還真沒有什么可自豪的,。我國在傳統(tǒng)的精密機械,、重型機械制造方面因為材料和加工工藝等問題，制造出的產(chǎn)品質(zhì)量別說比不上德日,，甚至有些還不如韓國,、西班牙之類的國家，這是急需利用3D打印技術(shù)追趕與突破的方面,。而3D打印只是解決了快速成型問題,，而材料本身的特性則是需要攻關(guān)解決的。

　　拋開專業(yè)性的問題,，其實3D打印在潛移默化過程中影響著我們的生活,。

　　麻煩制造者

　　世界第一支3D打印gun已經(jīng)在美國德州奧斯丁試射成功。在此之前許多人不將3D打印當一回事,，但是這個創(chuàng)造著實扇了他們一巴掌,。從技術(shù)上講，這把gun除了子彈外的其他部件幾乎由3D打印機制造,，工作的基本原理與普通搶支無異,。制作這把gun的這個美國民間團體先用3D打印將gun的部件制造出來，在組裝在一起,。

　　醫(yī)學(xué)神器

　　3D打印技術(shù)自數(shù)十年前從軍方“快速成型”技術(shù)進化誕生以來,，醫(yī)學(xué)是其最能大顯神通的一個高地。依靠3D打印技術(shù)的“直接數(shù)字化制造”,，許多病人跳出傳統(tǒng)器官移植的漫長周期,。或許在不知不覺中,，你就接觸到了這種看似高端的科技,。

　　在最近的江西聯(lián)體女嬰的案例中，復(fù)旦大學(xué)附屬兒科醫(yī)院在全國首次使用3D打印技術(shù),，等比例地還原了患兒臀部聯(lián)體的脊柱,、皮膚融合的情況，直觀地展現(xiàn)了患兒骨性連接和皮膚連接的部位和程度,，可以虛擬地進行術(shù)前切割,，皮瓣翻轉(zhuǎn)，為手術(shù)方案的設(shè)計和改進提供了極大的幫助,，這在我國兒童醫(yī)院聯(lián)體兒分離中屬首次采用3D打印技術(shù)來精準地輔助手術(shù)操作,。

　　由于人口老齡化和技術(shù)進步等原因，美國脊柱融合手術(shù)在這數(shù)十年間增加了70％。但是這種手術(shù)面臨的問題是,，傳統(tǒng)方法使用的骨移植和金屬硬件往往會出現(xiàn)植入物遷移與破損的并發(fā)癥,，而這種并發(fā)癥往往需要通過另一個手術(shù)來修復(fù)，從而加大了病人面臨的風(fēng)險,。

　　使用3D打印制造出了骨小梁結(jié)構(gòu)的精確復(fù)制品,，該復(fù)制品具有納米結(jié)構(gòu)的特點，可促進病人骨頭的愈合和融合,。該植入物的生物力學(xué)特性使其可以實現(xiàn)與現(xiàn)有骨骼的內(nèi)生長，從而可以防止出現(xiàn)再次進行骨移植治療,。德國神經(jīng)外科醫(yī)生Uwe Spetzger教授宣稱,，一位具有退行性頸椎問題的患者通過手術(shù)接受了3D打印的鈦金屬融合植入物。這還是歷史上首次成功完成此類手術(shù),。

　　14歲的Myrijam Stoetzer和15歲的Paul Foltin,，這兩位少年創(chuàng)客使用3D打印技術(shù)開發(fā)出了一種先進而實用的裝置，該裝置能夠跟蹤人的眼球活動并藉此控制輪椅的運動,。這兩位少年憑借這一發(fā)明已經(jīng)入圍歐洲最大的青年科學(xué)競賽Jugend forscht決賽圈,。這兩位少年希望他們的發(fā)明能夠幫助那些身患殘疾，甚至是全身癱瘓的病人,，使他們僅靠眼睛就能解決一些生活上的簡單問題,。

　　總之，3D打印正在慢慢的深入到醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的方方面面,。

　　考古福音

　　一直以來文物古跡的保護始終困擾著考古界,，文物作為不可再生資源，一旦毀壞便難以再生,。例如西安秦始皇兵馬俑,，剛出土的兵俑色澤亮麗，表情栩栩如生,，現(xiàn)如今早已失去了剛出土?xí)r的風(fēng)采,，風(fēng)化嚴重，色澤暗淡如黃泥,。21世紀的今天,，科技發(fā)展速度令人震驚，現(xiàn)在的考古水平遠遠高于以往,，文物古跡的保護力度也更強,。倘若3D打印技術(shù)能夠“復(fù)刻”文物，一定能夠彌補不少遺憾,。不少關(guān)于3D打印文物方面的消息,，的確沒讓人失望。

　　隨著智慧型數(shù)字博物館的建設(shè)，眾多博物館與文物修復(fù)工作者,，開始利用3D打印與3D掃描技術(shù),，使破敗不堪的古文物“起死回生”，不僅修復(fù)了文物也讓古代文化得以傳承,。早在好幾年前,，陜西博物館已經(jīng)利用3D打印技術(shù)，制作國寶級文物-鹿形金怪獸的仿品,。3D打印技術(shù)可以在不接觸文物的前提下,，通過立體掃描、數(shù)據(jù)采集,、繪畫模型打印等一系列步驟,，對文物進行修補甚至復(fù)刻。這對文物的修繕,、鑒定和保存有著很大的意義,。

　　住房難題、移居月球

　　既然3D打印機什么都能打印,，那么它可能打印出大規(guī)模的建筑嗎,？世界首座3D打印的房子目前正建于荷蘭阿姆斯特丹北部一條運河旁，配有13個房間,；混凝土將只用于提供結(jié)構(gòu)支撐,。2014年8月21日，上海,，10幢3D打印建筑在上海張江高新青浦園區(qū)內(nèi)正式交付使用,，作為當?shù)貏舆w工程的辦公用房。這些“打印”出來的建筑墻體是用建筑垃圾制成的特殊“油墨”,，按照電腦設(shè)計的圖紙和方案,，經(jīng)一臺大型的3D打印機層層疊加噴繪而成，10幢小屋的建筑過程僅花費24小時,。

　　此外,，據(jù)說歐洲航天局聯(lián)手一家知名建筑機構(gòu)，在未來將機器人和3D打印機帶往月球,，以月球的土壤和巖石粉末作為材料,，通過3D打印技術(shù)在短時間內(nèi)建造一座功能完備的空間站。

　　3D打印還在汽車,，無人機等方面滲透到我們的生活中,，改變這我們的生活方式。也許在將來的某一天,，有一位大神也能就3D技術(shù)提出改變?nèi)祟愃季S習(xí)慣的新的理念,，推動著社會發(fā)展進入下一個產(chǎn)業(yè)革命。而就目前我國的3D打印產(chǎn)業(yè)化程度并不是很高，總體處于新型技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的初級階段,，具體表現(xiàn)在產(chǎn)業(yè)規(guī)?；潭炔桓摺⒓夹g(shù)創(chuàng)新體系不健全,、產(chǎn)業(yè)政策體系尚未完善等的現(xiàn)狀下,，要依靠國家政策的大力扶持，逐步打開3D打印市場,，為未來3D打印技術(shù)成為新型產(chǎn)業(yè)技術(shù)的典范做準備,。

　　下面小編為大家整理了一下3D打印的百年的發(fā)展歷史：

　　1860，法國人Franois Willème申請到了多照相機實體雕塑（Photosculpture）的專利,。

　　1986年,，查爾斯·W·哈爾（Charles W.Hull，如圖所示）成立了世界上第一家生產(chǎn)3D打印設(shè)備的公司：3D Systems公司,。他研發(fā)了現(xiàn)在通用的STL文件格式。

　　1988年,，3D Systems公司在成立兩年后,，推出了世界上第一臺基于SL（立體光刻）技術(shù)的3D工業(yè)級打印機SLA-250。同年,，Scott Crump發(fā)明了另一種更廉價的3D打印技術(shù)：熔融沉積成型（FDM）技術(shù),，并于1989年成立了Stratasys公司。

　　1989年,，美國得克薩斯大學(xué)奧斯汀分校的C. R.Dechard發(fā)明了選擇性激光燒結(jié)工藝（SLS）,。SLS使用的材料最廣泛，理論上講幾乎所有的粉末材料都可以打印,，如陶瓷,、蠟、尼龍,，甚至是金屬,。

　　1991年，Helisys推出第一臺疊層法快速成型（LOM）系統(tǒng),。

　　1992年,，Stratasys公司在成立3年后，推出了第一臺基于FDM技術(shù)的3D工業(yè)級打印機,。同年,，DTM公司推出首臺選擇性激光燒結(jié)（SLS）打印機。

　　1993年,，美國麻省理工學(xué)院MIT的Emanual Sachs教授發(fā)明了三維打印技術(shù)（Three-DimensionPrinting,，3DP），是類似于已在二維打印機中運用的噴墨打印技術(shù)。3D打印職業(yè)資格認證考培資料

　　1995年,，Z Corporation獲得MIT的許可,，并開始開發(fā)基于3DP技術(shù)的打印機。

　　注意：MIT發(fā)明的三維打印技術(shù)（Three-Dimension Printing,，3DP）只是“3D打印”眾多成型技術(shù)中的一種而已,。我們通常所說的“3D打印”并非特指MIT的這項3DP技術(shù)。

　　1996年,，3D Systems,、Stratasys、Z Corporation（以下簡稱ZCorp）各自推出了新一代的快速成型設(shè)備,，此后快速成型便有了更加通俗的稱呼──“3D打印”,。

　　1998年，Optomec成功開發(fā)LENS激光燒結(jié)技術(shù),。

　　2000年,，Objet更新SLA技術(shù)，使用紫外線光感和液滴噴射綜合技術(shù),，大幅提高制造精度,。

　　2001年，Solido開發(fā)出第一代桌面級3D打印機,。

　　2003年,，EOS開發(fā)DMLS激光燒結(jié)技術(shù)。

　　2005年,，ZCorp公司推出世界上第一臺高精度彩色3D打印機Spectrum Z510,，讓3D打印從此變得絢麗多彩。

　　2007年,，3D打印服務(wù)創(chuàng)業(yè)公司Shapeways正式成立,，Shapeways公司提供給用戶一個個性化產(chǎn)品定制的網(wǎng)絡(luò)平臺。

　　2008年,，第一款開源的桌面級3D打印機RepRap發(fā)布,，其目的是開發(fā)一種能自我復(fù)制的3D打印機。RepRap是英國巴恩大學(xué)高級講師Adrian Bowyer于2005年發(fā)起的開源3D打印機項目,，如圖所示,。該項目的目標是使工業(yè)生產(chǎn)變得大眾化，全球各地的每個人都能以低成本打印RepRap的組裝件,，然后用打印機制造出日常用品,。桌面級的開源3D打印機為轟轟烈烈的3D打印普及化浪潮揭開了序幕。

　　提示：值得一提的是,，RepRap打印機創(chuàng)始人Adrian Bowyer之前的研究領(lǐng)域是3D數(shù)字化幾何建模,。

　　2008年,，Objet Geometries公司推出其革命性的Connex500？快速成型系統(tǒng),，它是有史以來第一臺能夠同時使用幾種不同的打印原料的3D打印機,。

　　2009年，Bre Pettis帶領(lǐng)團隊創(chuàng)立了著名的桌面級3D打印機公司──MakerBot,，MakerBot打印機源自于RepRap開源項目,。MakerBot出售DIY套件，購買者可自行組裝3D打印機,。國內(nèi)的創(chuàng)客開始了仿造工作,，個人3D打印機產(chǎn)品市場由此蓬勃興起。

　　2010年12月,，Organovo公司,，一個注重生物打印技術(shù)的再生醫(yī)學(xué)研究公司，公開第一個利用生物打印技術(shù)打印完整血管的數(shù)據(jù)資源,。

　　2011年

　　2011年,，英國南安普敦大學(xué)的工程師們設(shè)計和試駕了全球首架3D打印的飛機。這架無人飛機的建造用時7天,，費用為5000英鎊,。3D打印技術(shù)使得飛機能夠采用橢圓形機翼，有助于提高空氣動力效率,；若采用普通技術(shù)制造此類機翼，通常成本較高,。

　　2011年,，Kor Ecologic推出全球第一輛3D打印的汽車Urbee。它是史上第一臺用巨型3D打印機打印出整個身軀的汽車,。所有外部組件也由3D打印制作完成,。2011年7月，英國研究人員開發(fā)出世界上第一臺3D巧克力打印機,。同年,，i.materialise成為全球首家提供14K黃金和標準純銀材料打印的3D打印服務(wù)商。這在無形中為珠寶首飾設(shè)計師們提供了一個低成本的全新生產(chǎn)方式,。

　　2012年

　　2012年,，荷蘭醫(yī)生和工程師們使用LayerWise制造的3D打印機，打印出一個定制的下顎假體,。然后移植到一位83歲的老太太身上,。這位老太太患有慢性骨感染。目前,，該技術(shù)被用于促進新的骨組織生長,。英國著名經(jīng)濟學(xué)雜志《經(jīng)濟學(xué)人》封面文章（如圖所示）,，聲稱3D打印將引發(fā)全球第三次工業(yè)革命。

　　2012年3月,，維也納大學(xué)的研究人員宣布利用雙光子光刻（Two-PhotonLithography）突破了3D打印的最小極限,，展示了一輛不到0.3mm的賽車模型。

　　2012年3月,，美國總統(tǒng)奧巴馬提出投資10億美元在全美建立15家制造業(yè)創(chuàng)新研究所,。

　　2012年7月，比利時的International University CollegeLeuven的一個研究組測試了一輛幾乎完全由3D打印的小型賽車,。車速達到了140km/h,。

　　2012年9月，3D打印的兩個領(lǐng)先企業(yè)Stratasys和以色列的Objet宣布進行合并,，合并后的公司名仍為Stratasys,，進一步確立了Stratasys在高速發(fā)展的3D打印及數(shù)字制造業(yè)中的領(lǐng)導(dǎo)地位。

　　2012年10月,，來自MIT的團隊成立Formlabs公司,，并發(fā)布了世界上第一臺廉價且高精度的SLA個人3D打印機Form 1。國內(nèi)的創(chuàng)客也由此開始研發(fā)基于SLA技術(shù)的個人3D打印機,。

　　同期,，中國3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟正式宣告成立。國內(nèi)各類媒體開始鋪天蓋地報道3D打印的新聞,。

　　2012年11月,，中國宣布是世界上唯一掌握大型結(jié)構(gòu)關(guān)鍵件激光成型技術(shù)的國家。

　　2012年11月,，蘇格蘭科學(xué)家利用人體細胞首次用3D打印機打印出人造肝臟組織,。

　　2013

　　2013年5月，美國分布式防御組織發(fā)布全世界第一款完全通過3D打印制造出的塑料gun（除了撞針采用金屬）,，并成功試射,。同年11月，美國Solid Concepts公司制造了全球第一款3D全金屬gun,，采用33個17-4不銹鋼部件和625個鉻鎳鐵合金部件制成,，并成功發(fā)射了50發(fā)子彈。

　　2013年,，美國的兩位創(chuàng)客（父子倆）開發(fā)出家用金屬3D打印機,，基于液體金屬噴射打印（LMJP）工藝,，價格將低于10,，000美元。同年,，美國的另外一個創(chuàng)客團隊開發(fā)了一款名為Mini MetalMaker（小型金屬制作者）的桌面級金屬3D打印機,，主要打印一些小型的金屬制品,，比如珠寶、金屬鏈,、裝飾品,、小型金屬零件等，售價僅為1000美元,。

　　2013年8月,，美國國家航空航天局（NASA）測試3D打印的火箭部件，其可承受2萬磅推力,，并可耐6,，000華氏度的高溫。

　　2013年,，麥肯錫公司將3D打印列為12項顛覆性技術(shù)之一,，并預(yù)測到2025年，3D打印對全球經(jīng)濟的價值貢獻將為2～6千億美元,。

　　2014

　　2014年7月,，美國南達科塔州一家名為Flexible Robotic Environments（FRE）的公司公布了最新開發(fā)的全功能制造設(shè)備VDK6000，兼具金屬3D打?。ㄔ霾闹圃欤?、車床（減材制造，包括：銑銷,、激光掃描,、超聲波檢具、等離子焊接,、研磨/拋光/鉆孔）及3D掃描功能,。

　　2014年8月，國外一名年僅22歲的創(chuàng)客Yvode Haas推出了3DP工藝的桌面級3D打印機Plan B,，技術(shù)細節(jié)完全開源，自己組裝費用僅需1,，000歐元,。

　　2014年10月，國外3名創(chuàng)客成立的Sintratec公司,，推出了一款SLS工藝的3D打印機,，售價僅為3999歐元。

　　2015

　　2015年3月,，美國Carbon3D公司發(fā)布一種新的光固化技術(shù)——連續(xù)液態(tài)界面制造（Continuous Liquid Interface Production,，CLIP）：利用氧氣和光連續(xù)地從樹脂材料中逐出模型。該技術(shù)比目前任意一種3D打印技術(shù)要快25-100倍,。