3d打印机工作原理

3d打印机工作原理（8篇）

1.3d打印机工作原理 篇一

3D打印与快速制造实训工作站

当前，3D打印技术做为第三次工业革命的核心技术，在机械制造、建筑工程、文化创意等诸多产业领域得到广泛重视与应用。为满足这些产业对未来相关技术技能型人才的需求与储备，我们首先推出以跨学科、跨专业为特点的“

3D

打

印

与

快

速

制

造

实

训

工

作

站

”。

该实训工作站是在研究了多个专业的现有课程基础上，创新设计的综合性跨学科教学实训平台。平台内容包括硬件基础环境、软件支撑环境、教学平台管理系统等模块，以及教学资源库、精品课程示范体系、实训工作站专业管理队伍培训方案、企业实际工作流程仿真实训方案等功能。该实训工作站可以帮助技工类院校教师通过在教学实践中引入先进的设计制造技术，从而改革和创新“设计制造一体化人才”培养方案，创新开发新的精品课程，将企业岗位实训课程前置到学校中完成，从而达到提升学生的职业竞争力和就

业

率的教

学

目的。

（一）3D打印与快速制造实训工作站的用途

该实训工作站是在北京大学中国职业研究所的指导下，依据“从工作中来，到工作中去”的教学原则和ETPO智慧型实训教学模式，定向开发的企业仿真实训教学平台。ETPO智慧型实训教学模式由职业体验认知（Occupation）——岗位技能学习（Education）——仿真案例训练（Training）——真实项目开发(Project）——模拟企业实习（Occupation）五大流程组成，形成了一个完整的从职业认知开始，经过工学一体化训练，直至进入职场就业的实训教学循环系统，该系统可以很好的帮助学生缩小自身技能和企业岗有位效需性求之、间趣的味

距性

离，提提

高高

职学

场习

竞

效

争力果

。该系统可以帮助教师在仿真模拟企业环境的过程中，完成工学一体化教学实践，从而增强课程的针对性、学校可以通过这一产教融合的教学实训平台，将企业岗位实训内容前置到学校中完成，为企业降低人才培养成本的同时，大大提高学生的核心职业能力与核心职业素养，从而达到提高就业率的办学目标。

（1理念

二、设计）硬，构

实

件成有

训工

基

作

础

站

环仿

真

五

境企

业

大模

建

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设 程

。硬件基础环境建设由实践体验区、教学互动区、仿真工作区、成果展示区组成，四大区域按照ETPO教学

内

在联

系的工

作

流实践体验区

本区域由多种大型工业级3D打印机、3D扫描仪及相关设计分析软件组成。该区的功能是让学生通过参与工业级产品的实际生产过程，了解工业级3D打印设备的原理，构造，技术，及其在实际工作中所发挥的作用。从而

开

始

对

职

业

认

知

产

生

感

性

体

验。

教学互动区

本区域由多点触摸互动教学系统组成。使学生通过对图像化元素的使用和数据库资源的调用，以及互动交流的方式，将自己的创意表达出来并与团队分享。该区域的功能在于通过丰富的真实案例示范教学，引导学生逐步提

升

自

主

设

计

与

创

新

制

造

能

力。

仿真工作区

本区域仿照机械制造类专业方向的企业真实工作流程设置工作岗位：工作站指导教师模拟项目经理、运用ETPO平台的项目和实习功能对学生进行指导，并对学生任务完成状况以企业标准进行正确性校验；学生模拟企业职员，完全按照企业的真实流程仿真操作，以此将学生顶岗实习的阶段前置到学校完成。经过这种仿真流程训练的学生，到企业工作后可以立刻进入工作状态。从而提升就业竞争力。

成果展示区

以地面及墙体整体设计为空间表达，按3D打印技术和应用领域分成多个展示小区，配备多媒体展示设备。该区域的功能在于把3D打印在工业各领域中的应用以实物或多媒体的方式展示给学生，以扩大学生对技术应用的知识面和产业视野。同时也展示学生自己动手设计并打印的优秀3D作品，以提高教学的趣味性和互动性，同

时

增

强

学

生

对

职

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与

自

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上述4个区域串联完成职业技能的教学内容，同时，也充分应用智慧型实训教学模式和ETPO软件平台将理论学习（Education）的教学阶段，案例教学（Training）的教学阶段，参与实训项目（Occupation）的教学阶段，以及体验企业岗位实习（Occupation）的教学阶段有机结合在一起。

2、软

件

支

撑

环

境

建

设

本工作站包含全套行业最流行的3D打印设计软件工具系统，其中包括40套欧特克公司的3D打印设计工具，以及惊蛰公司依据ETPO教学理论自主研发的配套的行业定制化教学软件工具包、3D模型处理软件，3D打印机操作软件等系列软件系统，可以充分满足教学实践的要求，保证实训工作站正常运转。

3、教学平台管理系统

提供专门开发的ETPO智慧型实训教学管理系统，是依据OETP智慧型教学模式开发的实训工作站软件平台管理系统。该系统支持OETP教学模式所包含的的职业体验认知（Occupation）——岗位技能学习（Education）——工作案例训练（Training）——真实项目开发(Project）——仿真岗位实习（Occupation）5个功能模块在实训工作站中的运转。提供从职业体验认知开始，经过实训教学训练，达到进入职场

就

业

目

标的循

环

实

训

系

统。

ETPO4、教

学

智慧型实训教学管理系统

资

源

库

为实训工作站专门开发的教学资源库，提供包含6门课程的教学示范课程包（大纲、教材，讲义，教学案例，习题）；10个企业实际项目案例库；1000道针对教学知识点和专业技能点的评测题库。该教学资源库可以支持教师完成实训工作站中各精品课程的教学。同时该教学资源库也提供了接口，可以允许教师在教学实践过程中不断添加自主创新课程、以丰富教学资源并共享给其他教师使用。

5、实训

工

作

站

专

业

师

资

队

伍

培

养

为保证实训工作站的正常运行，我中心提供完整的实训工作站管理人员培训方案，包括系列培训课程：3D打印工作站管理规章制度培训，3D打印设备及材料运营维护培训，工作站岗位设置与分工培训，OETP智慧型实训教学系统使用培训，工作站区域功能使用与综合利用培训，精品实验课程教学示范培训等。

2.3d打印机工作原理 篇二

设备由3块电路板构成:电源板、主板和按键面板[3]。

1 故障判断的基本方法

首先观察电源指示灯,如果不亮就是电源部分的故障。然后观察面板报警灯,如果灯亮,则检查打印纸是否放好,以及检查纸传感器是否有问题;如果灯未亮,测试页不能打印,就应该是主板的问题。打测试页时,一定要先关机,同时按COPY和PRINT,按电源开关能听到“啲啲”声。再按PRINT键就能打测试页。

2 故障现象及分析维修

2.1 故障1

开机后,电源指示灯不亮。分析与维修:这是由于电源故障而引起的。打开机壳,在主板CN51接插件处测量电源板输出电压。正常情况下输出电压1~4脚均为20.5V;10脚为15V;12脚为5V。如果电压不正常,在排除负载异常的情况下,可以判断为电源板的故障。电源板主要分为3个部分:有源功率因子调整(PFC)电路、开关电路和低压输出电路。PFC电路的主要功能是调整电源的功率因子,提高工作效率、降低干扰,使交流220V电源通过变换,得到400V直流电压;开关电路为常见的DC-DC变换电路,然后再通过低压输出,给主板供电。可以通过检查各部分电路的输出是否正常,来判断故障部位。电源板的常见的故障有:PFC电路取样电路故障导致高压电容击穿及功率管击穿等。

2.2 故障2

电源指示灯亮,按打印键听见齿轮转动,但不出纸或不能打开纸仓。分析与维修:打开机壳,拆下右侧有3颗螺丝的小板,发现圆形齿轮上的金属滑片已经脱落。该机是通过3个金属滑片的接通、断开来确定齿轮的位置,并反馈给主板控制部分的。由于滑片脱落,主板不能感知齿轮的位置,这种情况需要更换新的齿轮。注意检查机器内部,找到脱落的金属滑片,以免使用时造成其他部分电路短路。

2.3 故障3

电源指示灯亮,按打印键后无反应或者图像模糊不清、过暗及对比度过强。分析与维修:打开机壳,测量电源板各组电压输出是否正常,此情况一般为主板故障。主板为SMT技术的多层电路板,由高密集零件及贴片电阻和贴片IC组成,没有电路原理图一般很难修复,建议更换主板。

2.4 故障4

电源指示灯亮,按打印键打出白纸或打印出的图像上有从上到下贯穿整张纸的垂直白线或白道。分析与维修:一般是热敏打印头被损伤。打印头的加热元件被损伤后不再发热,与之接触的纸无热敏反应,会打印出垂直白道或白纸。更换新的热敏头后故障排除。

随着打印机的使用时间增长,打印图像时,有时会出现小白点或小白线,这是由于打印头进了灰尘所引起的。用随机附带的热敏头清洗纸进行清洁维护,或者断电后用蒸馏水轻轻擦拭,即可解决。

参考文献

[1]赵继文.打印机原理分析与维修技巧[M].北京:电子工业出版社,1995.

[2]李文杰.SONY-UP860图像记录仪维修2例[J].医疗设备信息,2001,16(4):48-49.

[3]梁卫国.SONY黑白B超图像打印机常见视频故障维修[J].中国医疗器械杂志,2005,31(5):385-386.

3.3d打印机工作原理 篇三

3D打印机并不需要专门的生产技术，将已存在于材料、计算机、机械、控制和光配等领域的诸多现成技术，按照快速成型技术的原理和逻辑，进行重新调用和组合即可。因此零部件多采用模块化订购。

零件组装

产品组装过程涉及钳工、电工、调试等环节，由工程师全程参与操作完成，以确保机器稳定性。

专有软件

像传统打印机一样，3D打印机也需配有相应控制软件和打印驱动。其控制软件能将三维设计图导入，分解为机器能够执行的二维层面打印，并具有预估时间、简单调整模型尺寸和控制打印流程等功能。

自行安装

出厂机器已装有喷头和工作平台，用户只需自行安装材料支架即可。产品包装内，配有简便灵巧的工具包，内附铲子，镊子，剪子，螺丝刀，夹子等。

预备打印

准备打印时，安装材料线，连接喷头；在工作平台夹放粘接底板，待模型打印完毕，可将粘接底板连同模型一并取下。

工作现场

工作状态下，仅有0.3mm大小的喷头，温度高达260°，可将ABS塑料熔化成丝质；同时，工作平台也会加热到80°，以保证模型不会因降温过快而变形。打印过程中，会有些许声音，和塑料遇热的味道。喷头和工作底板通过上下左右前后的相对运动配合，将模型以0.15至0.4mm的厚度，逐层打印，堆积而成。

4.3D打印机操作说明 篇四

提示：拿到机器后，除去外表包装膜，小心剪掉机器内的运输固定扎带（白长尾扎带）。

不着急上电打印，首先要对机器全面检查一下，主要检查以下几点： 1.检查外观连接螺丝有没有松动（螺杆连接升降螺丝帽不能过紧））其它所有螺丝加固旋紧。；

2.用手推动X轴，Y轴，看看是否运行顺畅，；

3.推动X轴，Y轴，移至对应的限位开关，看看是否可以正常触到（这很重要）如果没触到，那是运输过程中有歪了，给移正。以免开机移动三轴时开关失灵，撞坏机子。

上电一定要检查三个限位开关，用手按住开关看主板限位开关LED灯是否亮了（主板上的LED灯在各自开关的接口边），灯没亮也会失去控制的，如果出现开关失灵，马上关了电源联系我们。

联系电话：***，QQ624364534

检查完后，用手旋转Z轴丝杆，上升平台至喷嘴下10毫米左右，移动XY轴至正中间，等待软件安装完，再打开控制面板试机。

软件包安装：

解压客户软件包.rar放到任意盘，假如D盘，得到文件夹（3D操作软件）解压和安装文件（ActivePython2.6.）。

安装驱动程序：

请到软件包里找到驱动文件 ：R2C2。并复制到您的的电脑上的合合适位置，确认无误，就可以直连usb，此时先不必接打印机的电源线。连接后电脑弹出会发现新硬件，选择从列表（第二个）安装：

下一步：

下一步，要找到R2C2驱动程序，安装完成，记下对应的端口号 COM3，在您的系统中，可能是其它端口号，用于在打印 软件中设置为此端口号。

安装python：

双击前面解压得到的安装文件ActivePython-2.6.1.1-win32-x86，安装路径选择默认的不要修改，按提示安装； 设置软件界面：

拿掉USB数据线，接上打印机的电源线，再连接USB数据线，点击选择 1:机器-驱动-RepRep 3D printer 2: 机器-连接（串口）-COM3(COM3 COM5 COM6各自计算机而定不能选择COM1)，机器连接，点软件界面上机器——连接串口——COM3再点连接。连接后界面色变化再点控制面板

进入控制面板界面，点XYZ三电机行程动态是否正常，（三轴图标与实际是相反的）点+X是往左走，因为限位开关在右边。

点击软件界面的控制面板图标，打开控制面板，设定打印头温度，不同机器温度传导有所区别，具体以自己测试为准确，输入200，按回车按键，相应的加热指示灯亮；

显示当前温度到达设定温度后，如果打印头有掉丝，可以电机速度输入200，时间选择30S再点击正转，如果出丝那就一切正常。

控制面板上所有数据设置，在打印过程不起任何作用。但热床加热有用，热床预热开始打印热度还在，起粘贴平台热板作用，这也不是控制面板上数据起作用，只是余热，因为G代码设置的温度110也慢慢升上来，与挤出头加温不一样，挤出头温度不到200度机器会停下来等的。

打印前设置

点击选择 1:机器-驱动-RepRep 3D printer 2: 机器-连接（串口）-COM3(COM3 COM5 COM6各自计算机而定，不能选择COM1)，连接。连接后界面色变成 3 G代码-G代码生成－选择点Skeinfoge(44)刚开始打印点取简单的立方体图案STL文件试机，1.文件－示例－Calibration-20mmbox.stl选定 2.点移动－居中－放平台上

3.再点Generate Gcode 生成G代码，出来选择小框，多点painting3d两下,显示Generate Gcode再点下确定。

Gcode生成过程界面，生成Gcode[完成后，点击

开始打印。

打印过程：（打印自动按G代码程序进行）打印开始XYZ三轴移动至限位开关，然后Y轴退回右边 同时平台下降10毫米，等待温度上升，自动吐丝通嘴，我们要用摄子取下通嘴丝料，处理干净。喷头回到中间进行打印。

打印第一二层是衬底，有粘帖平台防翘底作用，衬底打印出丝多，速度较快。也能解决平台不平的问题。第三层是实物层，直打到小立方体打完。

立方体打印出来的状态，我们要进行机子维护软件调节： 1如果是不成型，是丝状的，距离太远，如果是下小上大的，还是要调近点。平台与喷嘴的距离应该是在0.3左右，看实际情况调节。（调节方法下面另谈）

2：形状往左右偏移，问题是X轴同步带轮松了，要拉紧固定。

3：形状往前后偏移，问题是Y轴同步带轮松了，要拉紧固定平台与喷嘴距离调节方法：

1是移动Z轴限位开关，（但不精准）距离过大可以，微调需要改G代码数据。

2改G代码数据设置：点G代码－编辑基本配置－Locate…--altertions—start

如图红标志地方改，G0 Z－？？？。－1就是上升1毫米，按实

5.3d打印机工作原理 篇五

虽然说都是通过打印针撞击色带，从而在打印介质上成像，不过针式打印机根据应用仍然可以分为还是可以分为三个大类。

（1） 票据（通用）打印机

票据打印机是针式打印机中最为常见的一个种类。目前各行各业中已经逐渐摆脱了传统的手工开票和制作报表的方式，而采用计算机制作并且通过打印机来输出。和普通打印不同，票据和统计报表往往都是要求一式多联的，因此只能通过针式打印机来实现。

实际上票据打印机也可以理解为针式打印机中的通用型产品，它除了可以打印多联票据之外，也可以进行常规的文稿打印和连续纸的打印，应用范围非常之广，在各个领域中都有广泛的应用。

（2）存折打印机

存折打印机主要是应用于银行，用来替客户来打印存折的。和票据打印机相比，存折打印机最大的特点是支持的打印厚度大，这是因为存折使用的纸张一般来说都比较厚。

除了打印厚度之外，打印对象的自适用也是存折打印机的一个重要特点。因为银行除了还需要打印存折之外，还需要打印单页的存单和一些利息结算单等，这些打印介质都要比存折薄得多。对于业务繁忙的银行来说，每分每秒都是金钱，如果每一次打印都需要手动调节的话，是非常浪费时间的，这绝对是令人难以接受的。因此作为存折打印机还应该对打印对象的厚度有自适应的能力，而无需用户干预。

另外存折和存单上一般来说都已经有预先印制好的格子和项目，而对于存折、存单来说，其内容是不能有任何的歧义的，因此存折打印机应该有精准的定位性，并且还应具有自动纠偏，自动寻边，自动定位等功能，以保证存折内容的正确。

（3）税务打印机

和前两种产品相比，税务打印机的专业性更强。从基本技术层面上来看，税务打印机和票据打印机有比较多的相似之处，但税务打印机具有更强的打印复写能力，这是因为根据我国税务上的规定，最为常用的增值税发票需要一式七份，这就要求税务打印机应该具有“1＋6”的复写能力。另外，税务打印机往往还具有税票快捷定制功能，可以预先定制好最为常用的税票格式。

[3d打印机，惠普打印机，针式打印机选购全攻略]

6.3D打印机：“神奇”吸金 篇六

21世纪的前10年，是电影《哈利波特》热播的时代。但是谁也不曾想，现实生活中却也出现了神奇的“魔法”。

不少人都看过猪推进去，而香肠推出来的机器，那是原料加工器；但很少有人能够看到，一台看似平淡无奇的打印机，却能打印出衣服、汽车模型、飞机，更有甚者，利用细胞介质还可以打印出人体各个器官。而这种机器，就是时下非常火爆的3D打印机。

3D打印技术，又叫快速成型技术。原理是将一项产品设计转化为3D数据，然后将这些数据录入3D打印机，使用合适的添加剂进行逐层打印，然后叠加到一起成为实物。由于能将设计直接转化为实物，因此给人们的生活带来诸多便利。

也因此，有人说3D打印机的神奇之处在于，它即将完全改变人们对传统制造的印象

原来制造业也可以告别车床、钻头、冲压机、制模机等传统工具。“所以我们说，3D打印机将真正带来以数字化为核心的第三次工业革命浪潮。”中科院计算技术研究所上海分所所长孔华威表示。

颠覆性的技术革命

自出现那一刻开始，3D打印技术一直被人褒奖为无所不能。“这是一项颠覆传统生产方式的革命性技术”，有人誉为是继蒸汽机、电脑、互联网后又一项伟大的发明。更有甚者，有未来学家预言，3D打印技术将对人类生活、学习和工作产生深远的影响。

“由于3D技术可自动、快速、准确地将产品设计直接转化为实物，因此将有效缩短产品研发周期、提高产品质量并缩减生产成本。”孔华威介绍，比如在汽车领域中，70～80％汽车复杂系统的配件都可以用3D打印机打印出来，这对于3D打印机的应用至少是一个重要的方向。

他表示，3D打印还给设计产业带来了巨大的改变。“那些比较复杂的设计，与人感觉相关的设计，在3D打印机这里能够较好地制作出来。”用3D打印能够把那些需要设计得很微观的模具或者鼠标等形象地打印出来。不仅如此，“原来从设计到样品制作出来需要两三个月之久，但利用3D打印机，只需要两三天就可以了，这将给未来的设计产业将带来很大的变化。”

也有实践证明，通过3D打印机设计出来的产品也“神奇般”地得到了应用。2011年8月，英国南安普敦大学设计并试飞了世界上第一架“打印飞机”，飞行时速达100公里，其材质质地紧密程度超乎想象。同年9月，世界上第一辆“打印汽车”在加拿大亮相，单缸发动机制动功率8马力，最高时速可达112公里。

更有甚者，最新的第四代3D打印机除了能打印汽车和房子，还能打印珠宝、牙齿和血管，它对于人类的影响力已经越来越大。

这些例子，似乎把人拉进了“魔幻现实主义”的世界中，更多的人似乎从中解读到无限的可能。以至于2012年7月，美国宇航局称在研究“未来3D打印宇宙飞船”，此外还正在测试一种太空3D打印机，供宇航员在太空打印所需物品。人们似乎隐隐地感觉到，3D打印机的时代正在来临。

国内风投开始介入

正因为3D打印机给人们带来了强烈的思想冲击，它在全球范围内也已经井喷式地增长着。来自WohlersAssociates的数据称，2012年3D打印机的市场规模在17亿美元左右，到2015年该市场的规模将达37亿美元。

而该产业在国内同样发展迅速，美国机械工程师学会理事长MarcGold-smith曾表示，“2010年中国占全球市场份额的6.5％，2011年占8.6％”。到了2012年，更是一发不可收拾。可以显见，3D打印技术的发展已经势不可挡，它为制造业打开了一扇的新大门。

由于饱受追捧，也让3D打印机热“燃烧”到了资本市场。已有美国两家3D打印机生产商在8月股价大幅上扬，国内的A股市场也不甘寂寞，涉及3D打印领域的企业股价连创新高。相关资料显示，由于3D打印需运用到激光技术，东部沿海的一些生产激光晶体元器件的上市企业股价出现不小涨幅。一些资本也陆续向相关企业抛下了橄榄枝。据了解，目前国内已经有几家风险投资基金投资了相关的3D打印领域的企业，孔华威透露，其所属的风投基金就正计划投资一家3D打印企业。

上世纪七十年代就已有概念提出的3D打印机之所以在如今突然火爆，“因为数字技术进入了桌面化时代，它与分布式制造挂靠在一起，并且与分布式能源结合，便成为第三次工业革命的两个轮子，就开始火起来了。”孔华威介绍，3D打印被搬到了桌子上，逐渐的便捷化也让越来越多人所熟知。

“想象一下3D打印机对制造业和物流业的革命。某天，你坐在家里，通过淘宝向商家订购一个玩具，但你不用等待几天后快递送到你楼下让你下楼去拿。只需轻动鼠标，商家通过网络发给你一个CAD文件，你直接在家里就能打印出来。”而这一旦应用到工业化大生产之中，当公司能够在需求产品的地方打印出急需的零部件时，为什么还会从国外空运呢？

还有“最后一公里”

虽然3D打印市场潜力巨大，以3D打印为代表的数字化、智能化制造以及新型材料的应用，将推动实现“第三次工业革命”，成为引领未来制造业趋势的众多突破之一。但是目前它并没有人们所想象般的“万能”。“3D打印技术在美国正如火如荼地产业化，但目前在国内还处于初级发展阶段。”孔华威说，目前还有不少问题存在。

首先是核心技术跟不上。“目前3D打印机有很多技术上的问题都没有解决。”最为明显的是材料的局限性。“现在粉末材料能加工成零件的主要是塑料、树脂、陶瓷、金属等，比较有限，而陶瓷、金属加工所需温度非常高，目前技术并不成熟。”

最为关键的，是不同的材料还不能混在一起打。“现在只能是一次‘打印’一种材料”据孔华威介绍，现有的3D打印技术只能生产由一种材料组成的零件，再组装成成品。“至于一次性直接生产汽车、飞机的说法，目前还有一定距离”。

此外，3D打印机最核心部件是喷嘴。目前喷嘴有几种：用胶漆喷的和铺粉后再用激光融化后进行打印的（后者做金属类的东西）。此外，就是金属和非金属兼容的喷嘴。“后者一般要同时用到两个喷头，目前国内还没有这个技术，连国外也无法解决”。

技术上的屏障，使3D打印机性能还有待进一步提升。有业内人士反应称，由于3D打印机采用层层叠加工艺，层和层之间的粘结再紧密，也无法和传统模具整体浇铸的零件相媲美；同时，每一层的厚度再薄，也是一层一个坎，外表面仍需打磨才能满足精度要求。

而国产的性能相比海外，在高端品种上更是存在差距。“比如说国产的打印机出来的‘丝’不如国外的干净，材料的不光滑让打印出来的产品看起来不那么漂亮。”孔华威介绍。

与此同时，价格因素也成为3D打印机发展的瓶颈。目前3D打印机的价格差距悬殊，低端的家用型价格低至数千元，但高端的价格可以高至数百万元。不仅如此，打印所需原料价格也是差距甚大。“低端原料国内已经能自产，价格比较便宜，但高端的只能从国外进口，价格很昂贵，导致成品价格也非常贵。”仅以一个飞机小零件“3D打印”而言，打印这种部件的金属粉末原料，一公斤需8万元，这个零件从“3D打印”出来至少要卖2万元，其价格之高令人乍舌。

不容忽视的是，虽然3D打印能够打印出各种新奇的设计，但它却无法应用于工业化大批量生产。“如果新研发一个新产品，单件小批量生产，用3D打印肯定比传统开模具生产要快。但如果批量生产，3D打印显然不适合。”就和普通打印一样，打印几张纸用打印机很快，但如果印书，到印刷厂做成模板再印则快得多。

也正因此，“前几代3D打印只能打印纸质、塑料模型，打印时间长，打印成本高，打印过程中还会产生污染，不够环保，导致3D打印机会不断推陈出新。”但随着一些新技术的攻克，国内已经出现了不少3D打印机生产商。“目前上海已经有两三家在做，杭州等城市也陆陆续续在做这个3D打印。”孔华威介绍。

虽然3D打印机在国内慢慢地铺开市场，但在饱受追捧的背后，不少专家也开始隐隐地担忧，“核心的技术还掌握在国外手中。”3D打印机在中国发展的出路在哪里？

7.3D打印技术概述 篇七

摘要：3D打印技术，是一种以数字模型文件为基础，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。它无需机械加工或任何模具，就能直接从计算机图形数据中生成任何形状的零件，从而极大地缩短产品的研制周期，提高生产率和降低生产成本。灯罩、身体器官、珠宝、根据球员脚型定制的足球靴、赛车零件、固态电池以及为个人定制的手机、小提琴等都可以用该技术制造出来。

关键词：3D打印，快速成型，添加制造，增材制造

引言：3D打印技术是一项革命性技术其重要性可能与电脑时代相媲美。3D打印制造不需在工厂进行操作,也就意味着无需机械加工或者任何模具,这毫无疑问将大大缩短产品的研制周期提高生产效率并降低生产所需的人力资源成本.以目前加式制造的发展情况判断,3D打印机之后必将是社会制造的迅猛发展。

部分。目前，3D打印技术主要被应用于产品原型、模具制造以及艺术创作、珠宝制作等领域，替代这些

领域传统依赖的精细加工工艺。3D打印可以在很大程度上提升制作的效率和精密程度。除此之外，在生物工程与医学、建筑、服装等领域，3D打印技术的引入也为创新开拓了广阔的空间。如2010年澳大利亚Invetech公司和美国Organovo公司合作，尝试 以活体细胞为“墨水”打印人体的组织和器官，是医学领域具有重大意义的创新。1 3D打印技术简介

3D打印技术是指通过连续的物理层叠加，逐层增加材料来生成三维实体的技术，与传统的去除材料加工技术不同，因此又称为添加制造（AM，Additive Manufacturing）。作为一种综合性应用技术，3D打印综合了数字建模技术、机电控制技术、信息技术、材料科学与化学等诸多方面的前沿技术知识，具有很高的科技含量。3D打印机是3D打印的核心装备。它是集机械、控制及计算机技术等为一体的复杂机电一体化系统，主要由高精度机械系统、数控系统、喷射系统和成型环境等子系统组成。此外，新型打印材料、打印工艺、设计与控制软件等也是3D打印技术体系的重要组成 3D打印技术的基本概念

3D打印机出现在20世纪 90年代中期,实际上是利用光固化和纸层叠等技术的快速成型装置.它与普通喷墨打印机工作原理基本相同,打印机内装有液体或粉末等“打印材料”，与电脑连接后，通过电脑控制把打印材料一层层叠加起来，最终把计算 机上的蓝图变成实物。这种打印技术称为3D立体打印技术。3D打印技术实际上是一系列快速原型成型技术的统称，其基本原理都是叠层制造，由快速原型机在X-Y平面内通过扫描形式

形成工件的截面形状，而在Z坐标间断地作层面厚度的位移，最终形成三维制件。设计出三维图形无需模具即可整体成形，这就是“3D打印”名字的由来。由于成品是增加材料、逐 渐铺陈所得，即每次只铺一层，因此 打印技术又被称为“增加材料制造技术”。

3D打印技术或称为增材制造是一系列技术的组合，即通过一台机器逐次添加物层的方式来制造一个物品，其组合由计算机辅助设计（CAD）、激光 成型、挤出机，或能一次打印一层物质的打印机针头构成。增材制造能一次性生成复杂的几何物体，其内部可以有空腔或活动部件而传统的机械不能胜任以这种方式进行制造。

3D打印技术（增材制造）已经在消费品，汽车工业及航空工业等领域部分获得应用。它对于制造新奇廉价的物品很合适但生产大体积低价格且有足够强度的部件其能力有限。据估计到2023年，,增材制造有望取代一些传统的规模化生产企业，导致大量拥有现代生产能力的本地化微工厂出现，有效缩短生产周期，简化供应链。在这一过程中，发展中国家将是主要受益者，因为增材制造相对于传统制造而言，其对工业基础建设的要求更低。理论上来说，当3D打印技术成熟后，随着打印材料的添加的不同，可以打印任何东西，包括人体器官（原料是细胞）、房子（原料是建筑材料）、机械（原料是金属）等，并且可以按照你想要的一模一样打印出来，只要你在计算机前把要打印的东西的形状等设置好即可。的成熟而得到飞速的发展。

1986年，Charles Hull开发了第一台商业3D印刷机。

1993年，麻省理工学院获3D印刷技术专利。1995年，美国ZCorp公司从麻省理工学院获得唯一授权并开始开发3D打印机。

2005年，市场上首个高清晰彩色 3D打印机由Spectrum Z510由ZCorp公司研制成功。

2010年11月，世界上第一辆由3D打印机打印而成的汽车Urbee问世。2011年6月6日，发布了全球第一款 打印的比基尼（泳衣、衬衫）。2011年7月，英国研究人员开发出世界上第一台3D巧克力打印机 2011年8月，南安普敦大学的工程师们开发出世界上第一架3D打印的飞机。

2012年11月，苏格兰科学家利用人体细胞首次用3D打印机打印出人造肝脏组织。

3D打印技术的本质在于个性化需求的创意设计理念。因而3D打印技术的发展,体现了人性的完善和完美过程。3D打印过程原理

每一层的打印过程分为两步，首先在需要成型的区域喷洒一层特殊胶水，胶水液滴本身很小，且不易扩散。然后是喷洒一层均匀的粉末，粉末遇到

胶水会迅速固化黏结，而没有胶水的区域仍保持松散状态。这样在一层胶水一层粉末的交替下，实体模型将会被“打印”成型，打印完毕后只要扫3 3D打印的发展简史

除松散的粉末即可“刨”出模型，而3D打印技术的胚芽源于18世纪西

剩余粉末还可循环利用。

欧的雕塑艺术。19 世纪在北美被重视。

打印耗材由传统的墨水、纸张转变随着20世纪计算机和网络技术的发展，为胶水、粉末，当然胶水和粉末都是3D打印技术才真正诞生，并由于条件

经过处理的特殊材料，不仅对固化反应速度有要求，对于模型强度以及“打印”分辨率都有直接影响。3D打印技术能够实现600dpi分辨率，每层厚度只有0.01毫米，即使模型表面有文字或图片也能够清晰打印。受到喷打印原理的限制，打印速度势必不会很快，较先进的产品可以实现每小时25毫米高度的垂直速率，相比早期产品有10倍提升，而且可以利用有色胶水实现彩色打印，色彩深度高达24位。由于打印精度高，打印出的模型品质自然不错。除了可以表现出外形曲线上的设计，结构以及运动部件也不在话下。如果用来打印机械装配图，齿轮、轴承、拉杆等都可以正常活动，而腔体、沟槽等形态特征位置准确，甚至可以满足装配要求，打印出的实体还可通过打磨、钻孔、电镀等方式进一步加工。同时粉末材料不限于砂型材料，还有弹性伸缩、高性能复合、熔模铸造等其它材料可供选择。

低了成本；大幅减少了材料浪费；而且，它还可以制造出传统生产技术无法制造出的外形，让人们可以更有效地设计出飞机机翼或热交换器；另外，在具有良好设计概念和设计过程的情况下，三维打印技术还可以简化生产制造过程，快速有效又廉价地生产出单个物品。

三维打印技术还有其他重要的优点。大多数金属和塑料零件为了生产而设计，这就意味着它们会非常笨重，并且含有与制造有关但与其功能无关的剩余物。三维打印技术不是这样的。在三维打印技术中，原材料只为生产所需要的产品”，借用三维打印技术，他的团队生产出的零件更加精细轻盈。当材料没有了生产限制后，就能以最优化的方式来实现其功能，因此，与机器制造出的零件相比，打印出来的产品的重量要轻60%，并且同样坚固。应用发展现状

如今三维打印技术的精度约为0.1毫米，而且打印机本身的售价偏高，不过，随着技术的进步和成本的降低，一台普通三维打印机的成本有望比1985年的激光打印机还要低。但生物三维打印机也面临着诸多挑战，其中之一是其打印出的物体如何与身体其他器官尤其是大的组织更好地结合，因为任何打印出来的器官或身体组织都需要同身体的血管相连，而这可能非常难实现。一旦克服了这个技术障碍，在未来几十年内，生物打印技术将成为一项标准技术。现在3D打印技术还不够成熟，材料特定、造价高昂，打印出来的还都处于模型阶段，也就是说真正用于生5 技术优势

三维打印技术的魅力在于它不需要在工厂操作，桌面打印机可以打印出小物品，而且，人们可以将其放在办公室一角、商店甚至房子里；而自行车车架、汽车方向盘甚至飞机零件等大物品，则需要更大的打印机和更大的放置空间。

3D打印技术最突出的优点是无需机械加工或任何模具，就能直接从计算机图形数据中生成任何形状的零件，从而极大地缩短产品的研制周期，提高生产率和降低生产成本。

与传统技术相比，三维打印技术还拥有如下优势：通过摒弃生产线而降

活应用的还并不多，但3D打印技术的前景很好，未来将有可能得到普及，进入我们的生活。

发展展望

8.浅谈3D打印技术 篇八

1.3D打印技术概要...................................................1 1.1 3D打印技术原理..............................................1 1.2 主要的3D打印技术类型.......................................1 1.2.1 3DP：三维印刷技术......................................1 1.2.2 FDM：熔融层积成型技术..................................1 1.2.3 SLA：立体光固化技术....................................1 2.3D打印技术主要应用领域...........................................1 2.1医学领域.....................................................2 2.1.1术前病患部位诊断.......................................2 2.1.2人体组织替代品制作.....................................2 2.2军事领域.....................................................2 2.3教育领域.....................................................2 3.3D打印技术的社会隐患.............................................3 3.1“克隆人”有可能再成话题.....................................3 3.2安保系统面临威胁.............................................3 3.3自制武器泛滥.................................................3 3.4假冒伪劣产品当道.............................................3 4.3D打印技术的展望.................................................4

《多媒体技术与应用》课程论文

摘要：3D打印思想起源于19世纪末的美国，并在20世纪80年代得以发展和推广。经过多年的研究，3D打印技术得到了极大的进步，在社会的各个领域得到应用，为推进社会发展做出了极大的贡献。随着技术成熟，这一尖端技术也从实验室一步步走进寻常百姓家。但是随着技术的普及，其不安的隐患也一点点显露。

关键词：3D打印 技术概要 应用领域 社会隐患

1.3D打印技术概要

1.1 3D打印技术原理

3D打印是一种累积制造技术，即快速成形技术的一种机器，它是一种数字模型文件为基础，运用特殊蜡材、粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过打印一层层的粘合材料来制造三维的物体。现阶段三维打印机被用来制造产品。逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印机的原理是把数据和原料放进3D打印机中，机器会按照程序把产品一层层造出来。

3D打印机堆叠薄层的形式有多种多样。3D打印机与传统打印机最大的区别在于它使用的“墨水”是实实在在的原材料，堆叠薄层的形式有多种多样，可用于打印的介质种类多样，从繁多的塑料到金属、陶瓷以及橡胶类物质。

1.2 主要的3D打印技术类型

1.2.1 3DP：三维印刷技术

采用3DP 技术的3D 打印机使用标准喷墨打印技术，原料使用粉末材料，如陶瓷粉末、塑料粉末、金属粉末等。3DP 技术工作原理是，先铺一层粉末，然后使用喷嘴将粘合剂（如硅胶）喷在需要成型的区域，让材料粉末粘接，形成零件截面，然后不断重复铺粉、喷涂、粘接的过程，层层叠加，获得最终打印出来的零件。1.2.2 FDM：熔融层积成型技术

熔融沉积又叫熔丝沉积，它是将丝状热熔性材料加热融化，通过带有一个微细喷嘴的喷头挤喷出来。热熔材料融化后从喷嘴喷出，沉积在制作面板或者前一层已固化的材料上，温度低于固化温度后开始固化，通过材料的层层堆积形成最终成品。FDM 技术的优势在于制造简单，成本低廉。1.2.3 SLA：立体光固化技术

固化技术是最早发展起来的快速成型技术，也是目前研究最深入、技术最成熟、应用最广泛的快速成型技术之一。光固化技术，主要使用光敏树脂为材料，用特定波长与强度的激光聚焦到光固化材料表面，使之由点到线，由线到面顺序凝固，完成一个层面的绘图作业，然后升降台在垂直方向移动一个层片的高度，再固化另一个层面，这样层层叠加构成一个三维实体。

2.3D打印技术主要应用领域

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2.1医学领域

2.1.1术前病患部位诊断

传统医学的术前诊断，主要是通过X光线和CT仪器对手术部位的扫描，之后完全由医生的经验和手术团队的讨论来确定手术方案。这样的术前诊断存在一定的风险，毕竟通过平面的扫描图很难将人体内部的结构完全清晰正确的显示出来。手术时，在打开患者的病患部位时发现内部结构和事先讨论的情况有出入，从而导致手术陷入危机甚至失败的例子数不胜数。

利用3D打印技术，可以将患者病患部位的结构立体化的呈现出来，用于复杂手术的术前研究。据报道，美国一位儿科医生成功打印制作出人体心脏实物模型，使手术操作人员更好地掌握患者心脏结构，以此减少手术风险。通过这一技术，大大缩短了手术周期，提高了手术的成功率。2.1.2人体组织替代品制作

传统医学领域的人体组织替代品制作，由于需要制作模具，导致制作工艺复杂、制作周期漫长；通过3D打印技术，不用建模可以直接打印，制作速度大大提高。比如，人体某块骨骼缺失或损坏需要置换，首先可扫描对称的骨骼，形成计算机图形并做对称变换，再打印制作出相应骨骼。

这项技术可应用于牙齿种植、骨骼移植、重建义肢等医学领域。据中国日报网报道，一位83岁的骨髓炎患者接受了下颌骨移植，所用的人造骨骼是一个3D打印成品，而打印出的的下颌骨未对患者的语言和表达造成影响。德国研究人员利用3D打印等相关技术，制作出柔韧的人造血管，并能使血管与人体融合，同时解决了血管人体排斥的问题。

2.2军事领域

美军的F-22战机，虽然性能优异，但是其制造工艺复杂，制造周期漫长，而且传统的“减法”制造方法导致了原料大量浪费。因此美国军事领域的专家一直致力将3D打印技术应用于大型军事设备的制造。奥巴马政府上台后依然将这一项目作为美国军事领域的重点项目。但是由于技术的局限性，将3D打印技术应用于大型军事设备的制造迟迟没有进展。

虽然在有些方面频频碰壁，但是不可否认3D打印技术在军事方面发挥着巨大的作用。主要表现在武器受损部件的维护和武器复杂小零件的生产。美军安妮斯顿陆军基地采用激光近净成型成功维修M1艾布拉姆斯坦克的燃气涡轮。2014年7月1日，美国海军利用3D打印等先进制造技术快速制造舰艇零件，希望借此提升执行任务速度并降低成本。

有了3D打印技术，只要知道武器构件的结构和材质，无论多复杂，都可以做出来，而且成本还很低，制造装备就变得异常容易。这显然将使武器的价格下降和生产速度大大加快，尤其会使尖端武器“白菜化”，使一些原本为大国、强国垄断的武器生产能力，扩散到小国、发展中国家或某些集团手里。

2.3教育领域

3D打印技术在教育领域也掀起了一场的新的热潮。世界各地的教育机构纷纷研究怎么将这一技术应用到教育与学习中。

如今3D打印的身影在各个学科的教学中已经处处可见。在化学教育中，3D打印可以制作3D 立体分子模型；在生物教育中，3D打印可以打印出分子、病毒、器官、人工关节

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或其他模型；在地理教育中，3D打印可以制作立体的地形图、人口统计图等直观模型；在历史教育中，3D打印可以用于复原历史上的工艺品、古董，用于复制易碎物品，也可以将化石真实的展现在学生面前。借助这些3D打印的工具，能将学生的学习对象更加直观的呈现出来，提高了教学效率，也利于学生对知识的消化吸收。

除了上述的应用方式外，还可以让学生亲身体验3D打印技术。玛丽·华盛顿大学的教师在2012 年的设计入门课程中使用3D 打印机作为学习环境，由学生扫描实物或自己设计出物品，打印出原型，并在此基础上试验和改进。这种教育方式激发了学生的学习积极性、提高了学生的动手能力和参与能力、培养了学生的创造性和创造力。

3.3D打印技术的社会隐患

3.1“克隆人”有可能再成话题

3D打印技术在人造器官和组织方面取得的巨大进展的确为广大患者带去了福音。但是3D打印技术日新月异的突破，让人们不得不面对一个巨大的问题：既然人体器官和骨骼都可以顺利3D打印，那么3D打印一个生命个体也将成为可能。

之前的细胞克隆人曾在全球范围内引起了轩然大波，如果3D打印也可以“克隆”人的话，一场新的**在所难免。那些失去亲人朋友的人，如果知道3D打印可以让亲人团聚，朋友重逢，这巨大的诱惑也许会让他们踏出危险的一步，那么“人死不能复生”的定律又将置于何处。利用3D打印“克隆人”，那些不法分子干起不法勾当将会更加得心应手，替罪羊也将一抓一大把。

人类一直遵循有性繁殖，但是“克隆人”一旦出现，将打破孟德尔的遗传规律和人类传统的生育模式，使人伦关系模糊、混乱，甚至颠倒，道德伦理和法律也将面临挑战。

3.2安保系统面临威胁

利用3D打印技术，得到假指纹、假脸、假虹膜已经成为现实。这就意味着那些高科技的安保系统将失去用武之地。不法分子只要获取目标人的指纹、虹膜等数据，那些严密的安保将如同摆设。电影中那些间谍突破重重安保获取机密的情节将成为现实。

这就意味着，3D打印技术如果落入不法分子手中，个人档案、企业资料甚至国家机密就如同曝晒在光天化日之下。

3.3自制武器泛滥

利用3D打印技术，自制武器也将成为现实。在中国持有武器是违法行为，如果3D打印武器泛滥，社会安全将受到前所未有的威胁。即使在美国等西方国家，允许百姓合法持有武器，但是在自制3D打印武器的冲击下，事态也会失去控制。

2014年5月8日，日本警方逮捕了一位名叫工井村义友的27岁大学员工，原因是他从国外网站上轻松获得了3D打印枪的图纸，并涉嫌非法持有两把可以发射真子弹的3D打印枪。这只是这类事件的冰山一角。

3.4假冒伪劣产品当道

仅从外观上消费者可能很难分辨出产品的真伪，这为黑心商家提供了可乘之机。利用3D打印技术，不法商家可以很轻松复制出目标产品的外观。这就意味着假冒伪劣产品将大量出现在市场上。原本凭借着产品良好的工艺、优异的质量和优秀的用户体验打下市场基

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础的商家将会面临巨大的商业危机。

4.3D打印技术的展望

万物都是一柄双刃剑。一项新技术的发展，利与弊总是一起出现的，关键是使用者如何利用这项技术。

“克隆人”的问题依然存在，但是我们不可否认治疗性的“克隆”是必须的。这是现代医学发展的必然。3D打印在推进社会发展方面做出的贡献我们有目共睹，我们不能因为一点小的危害就全盘否定一件事物。只要我们更加系统更加规范的利用3D打印技术，其弊端就能被无限的缩小。

为了防止3D打印危险物品或者仿冒正规商品。我们可以建立一个版权的认证环节。可以要求所有的3D打印机都连接互联网，否则无法打印。网上的3D打印的图纸必须从正规渠道获得。用户在3D打印时，通过连接互联网的认证系统，对3D图纸进行认证，如果3D图纸属于危险品或者无法认证的物品就无法打印。这样在一定程度上能减少3D打印危险品和仿冒商品的可能。这仅仅只是一种设想，但是随着技术的发展，相信这些弊端最终会被消除。

综全篇所述，3D 打印将改变第二次工业革命产生的以装配生产线为代表的大规模生产方式，使产品生产向个性化、定制化转变。3D 打印机的推广应用将缩短产品推向市场的时间，在数小时内通过3D打印机就可将产品“打印”出来，从而不需要大规模生产线，不需要大量的生产工人，不需要库存大量的零部件。相信在不久的未来，3D打印能融入每一个人的日常当中，成为生活不可分割的一部分。

参考文献：