四、定位：3D打印的相關(guān)領(lǐng)域

   3D打印是一種新型的快速成型技術(shù)，它綜合了數(shù)字建模技術(shù)、機(jī)電控制技術(shù)、信息技術(shù)、材料科學(xué)與化學(xué)等諸多領(lǐng)域的前沿技術(shù)，涉及的領(lǐng)域較多。

   筆者認(rèn)為，3D打印作為一種制造工藝(Manufacturing)，涉及有3個方面：

   1. 材料(Material)。即用于3D打印中的材料，包括樹脂、金屬、陶瓷、塑料或天然材料等，這些材料通過堆積形成實在的功能產(chǎn)品。

   4. 功能定制問題：定制化是3D打印大的優(yōu)勢之一，這里催生了大量的研究問題和研究方法。比如，(1) 將繪制理論中發(fā)展起來的各種模型和方法應(yīng)用于3D打印，涉及到打印材料的外觀模擬、測量以及合成優(yōu)化等技術(shù)；(2) 面向、教育、娛樂和時尚等需求的模型定制問題以及面向光影與聲音效果的逆向設(shè)計問題；(3) 通過子塊設(shè)計與打印以及通過鉸鏈，滑輪，齒輪，電機(jī)等機(jī)械裝置組裝而成的具有特定功能的物體，其中有許多機(jī)構(gòu)設(shè)計與優(yōu)化問題。筆者對于 近年來機(jī)械結(jié)構(gòu)的動態(tài)物體設(shè)計方面的工作做了一個綜述，發(fā)表在2017年的《中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)學(xué)報》上（PDF）。




工業(yè)級3d打印機(jī)是按應(yīng)用方向而加以區(qū)別的一個總稱，它泛指能滿足工業(yè)生產(chǎn)需要的各種方向的設(shè)備，也有許多類型的技術(shù)，通常見幾種類型：具有超高精度和打印表面質(zhì)量的光固化技術(shù)，可直接打印金屬制品的激光粉末燒結(jié)，以及成熟和經(jīng)濟(jì)實惠的FDM3D打印機(jī)。一般來說，工業(yè)級意味著對產(chǎn)品性能的更高要求，如精度、速度、尺寸、打印質(zhì)量，以及穩(wěn)定性、續(xù)航能力、使用壽命等高負(fù)荷工作。確定需求后，選擇合適的產(chǎn)品，顯然是關(guān)鍵。