3d打印技术与应用

3d打印技术与应用（精选8篇）

3d打印技术与应用 篇1

最早的3D打印技术出现在什么时候（）二十世纪初

各种各样的3D打印机中，精度最高、效率最高、售价也相对最高的是（）工业级3D打印机

SLA原型的变形量中由于后固化收缩产生的比例是（）25%~40%

LOM打印技术使用小功率CO2激光或低成本刀具，因而价格低且使用寿命长。对

FDM 3D打印技术成型件的后处理过程中最关键的步骤是（）去除支撑部分

以下不是3D打印技术优点的是（）技术要求低

创新是以新思维、新发明和新描述为特征的一种概念化过程。以下不是创新三层含义的是（）抛弃旧概念

3D打印技术在医疗领域应用的四个层次特点中不包括以下哪个（）无有生物相容性，且非降解的材料

以下不是促进3D打印技术在医疗领域应用的方法是（）严格控制产品成本

LOM打印技术的原材料是片材和薄膜材料。对

以下是SLA技术特有的后处理技术是（）排出未固化的光敏树脂

3DP打印技术的后处理步骤的第一步是（）除粉

SLS技术最重要的是使用领域是（）金属材料成型

以下哪种3D打印技术在金属增材制造中使用最多？ SLS

使用SLS 3D打印原型件过程中成型烧结参数不包括（）烧结时间

SLA技术的优势不包括以下哪一项？ 工艺成熟稳定，已有50多年技术积累 FDM技术的优点不包括以下哪一项？ 尺寸精度高，表面质量好

对光敏树脂的性能要求不包括以下哪一项？ 成品强度高

FDM技术生产构件后处理过程不包括以下哪一项？ 静置

3DP打印技术的后处理过程不包括以下哪一项？ 强制固化

LOM打印技术的缺点不包括以下哪一项？ 制造中空结构件时加工困难 FDM技术的成型原理是（）熔融挤出成型

LOM技术最早是用于什么领域（）立体地图

哪种关系不能添加到草图的几何关系中（）水平共线 垂直

3DP技术使用的原材料是（）粉末材料

SLA 技术成型件多为树脂类，强度，刚度，耐热性高，可长时间保存。错

3D打印的各种技术中使用光敏树脂的技术是（）SLA

以下不是3D打印技术需要解决的问题是（）减少废弃副产品

光敏树脂是在所有紫外光的照射下能迅速发生光聚合反应, 分子量急剧增大, 材料也就从液态转变成固态。错

主要使用薄片材料为原材料的3D打印技术的是（）LOM 1【单选题】(1分)

3D打印最早出现的是以下哪一种技术（C）A.SLA B.FDM C.LOM D.3DP 正确

2【单选题】(1分)

使用SLS 3D打印原型件后过程将液态金属物质浸入多孔的SLS坯体的孔隙内的工艺是（A）A.浸渍 B.热等静压烧结 C.熔浸 D.高温烧结 正确

3【单选题】(1分)

最早的3D打印技术出现在什么时候（B）A.十九世纪初 B.二十世纪初 C.二十世纪末 D.二十世纪八十年代 正确

4【单选题】(1分)

各种各样的3D打印机中，精度最高、效率最高、售价也相对最高的是（D）A.个人级3D打印机 B.专业级3D打印机 C.桌面级3D打印机 D.工业级3D打印机 正确 查看答案解析

5【单选题】(1分)

以下不是3D打印技术需要解决的问题是（B）A.3D 打印的耗材 B.增加产品应用领域 C.3D 打印机的操作技能 D.知识产权的保护 正确

第二章

1【单选题】(1分)

LOM技术最早是用于什么领域（B）A.医学影像 B.立体地图 C.建筑 D.航空航天 正确 查看答案解析 本题总得分：1分

2【单选题】(1分)

SLA技术使用的原材料是（A）A.光敏树脂 B.粉末材料 C.高分子材料 D.金属材料 正确 查看答案解析 本题总得分：1分

3【单选题】(1分)

FDM技术的成型原理是（B）A.叠层实体制造 B.熔融挤出成型 C.立体光固化成型 D.选择性激光烧结 正确 查看答案解析 本题总得分：1分

4【单选题】(1分)

3DP技术使用的原材料是（D）A.光敏树脂 B.金属材料 C.高分子材料 D.粉末材料 正确 查看答案解析 本题总得分：1分

5【单选题】(1分)

SLS技术最重要的是使用领域是（C）A.高分子材料成型 B.树脂材料成型 C.金属材料成型 D.薄片材料成型 正确

第三章

1【单选题】(1分)

3D打印模型是是什么格式（A）A.STL B.SAL C.LED D.RAD 正确 查看答案解析 本题总得分：1分

2【单选题】(1分)

单击新建图标后，如何开启新的零件文件（A）A.选择一个零件模板 B.选择一个装配体模板 C.选择一个工程图模板 正确 查看答案解析 本题总得分：1分

3【单选题】(1分)

选择所需的草图基准面后，如何打开草图（B）A.在草图工具栏上双击草图图标 B.在草图工具栏上单击草图图标 正确 查看答案解析

4【单选题】(1分)

零件的第一个特征是什么特征（A）A.基体特征 B.拉伸特征 C.旋转特征 正确 查看答案解析

5【单选题】(1分)

如何改变草图尺寸数值（B）A.删除后重新绘制

B.双击尺寸，在修改对话框中输入新数值 正确 查看答案解析 本题总得分：1分

6【多选题】(1分)

那种关系不能添加到草图的几何关系中（ABC）A.水平B.共线 C.垂直 正确

第四章

1【单选题】(1分)

以下是SLA技术特有的后处理技术是（B）A.去除支撑

B.排出未固化的光敏树脂 C.取出成型件 D.后固化成型件 正确 查看答案解析 本题总得分：1分

2【单选题】(1分)

FDM 3D打印技术成型件的后处理过程中最关键的步骤是（C）A.取出成型件 B.打磨成型件 C.去除支撑部分 D.涂覆成型件 正确 查看答案解析 本题总得分：1分

3【单选题】(1分)

3DP 打印技术的后处理步骤的第一步是（A）答案就是A，不要受弹幕影响 A.除粉 B.涂覆 C.静置 D.固化 正确答案是:A 查看答案解析

4【单选题】(1分)目前FDM常用的支撑材料是（A）A.水溶性材料 B.金属 C.PLA D.粉末材料 正确 查看答案解析 本题总得分：1分

5【单选题】(1分)

SLA原型的变形量中由于后固化收缩产生的比例是（A）A.25%~40% B.5%~10% C.70%~90% D.20%~50% 正确

第五章

1【单选题】(1分)

以下不是促进3D打印技术在医疗领域应用的方法是（A）A.严格控制产品成本

B.加强计算机辅助设计人才的培养

C.鼓励发展拥有自主知识产权的3D打印机和专用配套材料 D.建立清晰的回报预期 正确 查看答案解析

2【单选题】(1分)

3D打印技术在建筑行业的应用中，目前使用最广泛的领域是（C）A.整体建筑物的建造 B.建筑材料的生产

C.建筑装饰品和建筑模型的生产 D.建筑机械的生产 正确 查看答案解析 本题总得分：1分

3【单选题】(1分)

创新是以新思维、新发明和新描述为特征的一种概念化过程。以下不是创新三层含义的是（D）A.变化 B.更新

C.创造新的东西 D.抛弃旧概念 正确 查看答案解析 4【单选题】(1分)

3D打印技术在医疗领域应用的四个层次特点中不包括以下哪个（B）A.无生物相容性要求的材料 B.无有生物相容性，且非降解的材料

C.金属3D打印、活性细胞、蛋白及其他细胞外基质 D.具有生物相容性，且可以降解的材料 正确 查看答案解析 本题总得分：1分

5【单选题】(1分)

以下哪种3D打印技术在金属增材制造中使用最多(A)A.SLS B.SLA C.FDM D.3DP 正确

3d打印技术与应用 篇2

关键词：3D打印技术,特点,应用

0 引言

全球第三次工业革命已经到来,相比以往的工业革命来说,这一次的工业革命在制造业上对于社会产生的影响更大,特别是3D打印技术的出现,受到了全球广泛关注。

1 3D打印技术的概念和分类

3D打印技术,又被人们称之为添加制造技术,或者是增材制造和增量制造技术。美国材料与试验协会针对3D打印技术进行了明确的界定,3D打印技术与当前的传统加工方式具有极大的差别。这一技术是利用三维CAD成型技术对材料进行逐层的加工工艺,是一种使用直接制造和三维模型技术相结合的三维物理实体模型的加工方法。3D打印技术包括了材料加工前期快速原型和生产过程中的快速制造相关联的打印工艺、技术、设备的使用。3D打印是集CAD建模、测量、软件、数控、激光和材料等多学科于一体的技术,具有3D打印数字、分层、堆积、直接和快速等多方面的制造优点。

2 3D打印的材料和设备

当前3D打印设备的生产主要集中在美国、德国、以色列、日本和瑞典等国家,其中主要以美国为主。打印材料可以划分为块体、液态和粉末等材料,美国材料与试验协会3D打印技术委员会对加工工艺和加工材料进行了规定,其中加工材料主要为光敏聚合材料、聚合材料、蜡、金属、铸造砂和纸等,其加工工艺主要为光固化成形、材料喷射、粘结剂喷射、熔融沉积制造、选择性激光烧结、定向能量沉积等。

3 3D打印技术存在的主要问题

3.1 3D打印的耗材

3D打印技术中耗材问题对3D打印技术的推广造成了严重的影响。3D打印技术材料主要以上述几种材料为主,但是为了满足不同领域的需求,需要研发出更多经济便捷的加工材料,并且依照加工材料的特性,研发质量检测程序,从而完善材料性能数据的规范性标准。除此之外,寻找合适的3D打印材料应用于重要行业也是一个有待解决的问题。

3.2 3D打印机本身

据相关数据显示,在当前能够对多种材料进行加工的打印机只有一种,但是受到加工工艺的制约,产品的精度和表面质量往往达不到使用要求,只能以原型的方式进行使用。虽然3D打印技术使用了叠加制造工艺,但是就算层和层间连接再怎样严密,也无法与传统锻件相媲美。

3.3 3D打印的价格

当前,3D打印不能够进行规模的经济生产,成本偏高。当前,1 kg打印材料加工费少则几百元,多则要数万元,所以,在短时间内3D打印技术还不能完全替代传统的制造技术。但是要进行小批量、个性化定制等生产方面的应用,无论是生产一件还是数百件,其价格都没有太大的差别,这是当前3D打印技术无可比拟的优势。

3.4 3D打印机的操作方式

当前3D打印技术主要是依靠数字模型进行加工,但普通用户要想掌握CAD成型技术还存在较大的难度。

4 3D打印技术的应用领域与趋势

4.1 3D打印技术的应用领域

当前3D打印机所使用的范围非常广泛,涵盖了各行各业,只要是需要模型和原型的行业都可以使用。当前3D打印技术已经在工业、机械制造、航空航天、军事、建筑、影视、家电、轻工、医学、考古和雕刻等行业都有广泛的应用。随着3D打印技术的不断发展,应用领域主要表现几个方面:设计方案的评定、制造方式与装配的检测、功能样件的制造与性能检测、快速模具的小批量制造、建筑总体与装修的展示评价、科学计算数据实体可视化、医学与医疗工程、首饰及日用品快速开发与个性化定制、动漫造型评价和电子器件的设计与制作等多个方面。

4.2 对生产生活方式的影响

1)制造工艺的改变。3D打印对传统原料的切削加工和组装方式等进行了改变,从而有效的节约了原料和时间。比如,在航天航空制造业中,其主要金属材料是固体钛加工而成,其中有90%以上的材料会被浪费掉。如果通过钛粉3D打印技术,就可以加工出与传统固体钛一样具备特性的材料,从而大大节省了原料。

2)推动制造技术进步。3D打印技术是融合多种学科优势所形成的高新科学技术,随着3D打印技术的不断发展和趋于成熟化,将会使新材料和智能制造技术方面得到革命性发展,进而带动其他相关行业的发展。

3)促使制造模式的改变。3D打印技术对以生产线为加工模式的第二次工业革命进行了极大的调整和改变,开始朝着智能化、个性化和定制化的方向发展。

5 结语

3D打印技术属于新型高新技术,有着独特的运作模式。虽然3D打印打印技术在各个领域都有着广泛的应用前景,但是由于可制造材料有限,制作成本偏高,致使3D打印技术的推广受到了一定的限制。我们深信,3D打印技术的应用必然能够取代传统的生产线,有效提升各个产业的生产效率。

参考文献

[1]杨永强,刘洋,宋长辉.金属零件3D打印技术现状及研究进展[J].机电工程技术,2013(4).

[2]刘利刚,徐文鹏,王伟明,等.3D打印中的几何计算研究进展[J].计算机学报,2015(6).

3d打印技术与应用 篇3

引言

众所周知，第一次工业革命和第二次工业革命分别以蒸汽机的发明和电气化的使用为标志，以其强大的生产力解放为基础，深刻地改变了西方资本主义国家甚至整个世界的面貌，有力地推动了世界现代化的历史进程。可以说，最新最前沿的科学技术的掌握和最早应用推广，将是未来国家间竞争的重要体现和地位分水岭。那么，当下最值得关心瞩目的科学技术是什么呢？毫无争议，3D打印技术将占一重要席位且有愈演愈烈之势。

3D打印技术的扼要介绍

我们有必要先搞清楚，什么是3D打印？ 3D打印（三维打印）是增材制造技术的俗称。3D打印，名为“打印”实为“制造”，结合智能数字化，更可实现“创造”！实际上，在大量的英文文献中，3D打印常被称作3D制造，这更准确的描述了3D打印的本质。与传统的“切削去除材料”的加工技术（如3D雕刻）完全不同，3D打印以经过智能化处理后的3D数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可热熔黏合材料，通过分层加工、叠加成型的方式“逐层增加材料”来生成3D实体。由于可采用各种各样的材料（液体、粉末、塑料丝、金属、沙子、纸张，甚至巧克力、人体干细胞等），而且可以自由成型，所以3D打印技术是名副其实的“万能制造机”。

3D打印技术的未来发展方向

正如很多科学前沿文章描述的3D打印技术——这是一种新型的增材制造方式，和以住触动世界的生产方式不一样，这一次预示着第三次工业革命的开始。我们可以从以下五个方面来一窥其势：

（1）目前3D打印速度和效率不高，不利于其普及应用，随着制造工艺的改进，打印速度和效率会有很大程度的改观。

（2）目前的3D打印机，以单喷头为主，一次只能打印一种材料。随着技术的成熟，材料更加多样化，也可以打印几乎所有的颜色。

（3）设备成本大幅下降。价格从数万元降到几千元，到那时，每个人都买得起，家家户户都可以拥有自己的3D打印机。

（4）打印精度更高，表面质感更好，打印出来如同工厂生产般精致，可以直接使用。

（5）使用体验更简单易用，如针对家庭等民用市场的3D打印机，会具备更家电化的外观，操作上也会更简单，就像操作微波炉、电饭煲一样方便。

3D打印技术的对于中国制造业带来的影响

3D打印技术的发展前景如此之广阔，发展势头如此之强劲，那么对现有的生产关系及模式有何影响呢？据社会科学家研究推测，3D打印技术对当代中国制造业的高速增长有着重要的革命性意义，主要体现在以下三个方面：

（1）随着3D打印的普及，个性化定制将成为重要的生产模式。3D打印与现代服务业的紧密结合，将衍生出新的细分产业、新的商业模式，创造出新的经济增长点。激发个性化需要，形成一个新兴的文化创意制造产业，并增加社会就业。

（2）动用3D打印技术能够缩短产品开发时间，创新速度将大大加快，新产品将以更快的速度进入市场。

（3）利用3D打印技术，越来越多的公司将能提供3D打印服务，应用的趋势越来越个人化，这样能够极大地提高个人的创造力，将创新的能力交还给每个人，实现个性化的制造，发明家和产品设计师将大量涌现。

3D打印技术的推广应用

快速发展3D打印技术的推广应用，笔者认为，现阶段主要从以下几个方面分析研究：

其一，从历史的高度，着眼于3D打印技术的发展。从研究机构、高等学校从上至下深入研发3D打印技术以及新材料的研发，高校成为3D打印技术的实验基地，研发出新产品材料样本，建立3D打印机枝术的基础理论和体系，服务于地区发展。

其二，加强对3D打印技术的普及教育。把3D打印技术引入课堂扩大受众群体，加强产学研的沟通与交流，将研究成果应用在实际项目中，将3D打印产品推向市场。

其三，加快3D打印机技术的推广应用和试点示范。选择适合3D打印技术的高端、有潜力的行业领域进行试点应用，在此过程中探索完善3D打印运营模式，制定3D打印机应用中长期发展战略。

综上所述，3D打印技术是方兴未艾的在可预见未来的核心技术革命之一，在全世界社会大生产领域内势必将引发深刻的革命性意义，我们应高瞻远瞩，及时果断地把握好时代气息，把3D打印发挥的无限精彩。

3D打印技术在医疗料领域的应用 篇4

机械1202 马也 3120301052 摘要：3D打印，即快速成型技术的一种，它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。3D打印技术能够根据不同患者需要快速精确制备适合不同患者的个性化生物医用高分子材料,并能同时对材料的微观结构进行精确控制.本文介绍了3D打印技术在医疗领域的应用。

关键词：快速成型技术，3D打印，医疗。

Abstract: 3D print, i.e., a technique of rapid prototyping, which is a digital document based on the model, the use of powdered metal or plastic material may be an adhesive, layer by layer manner by printing techniques to construct the object.3D printing technology for fast and accurate preparation of patients according to different needs of different patient, personalized biomedical polymer materials and the microstructure of the material can simultaneously be precisely controlled.This article describes 3D printing technology in the medical field.Keywords: rapid prototyping, 3D printing, medical.前言

3D打印是一项20世纪80年代后期逐渐兴起的新型数字化成型技术V-3]其基本加工原理是:根据计算机辅助设计(CAD)模型或断层扫描(CT)形成的数据，在电脑程序控制下，基于离散、堆积成型的原理，通过“分层打印、逐层叠加”的方式，对材料进行精确堆积以快速加工制造任意形状的3D复杂物体(见图1)3D打印技术具有能够按照设计的模型构建特定空间结构的能力，并能在制备材料时对其微观结构进行精确控制。这种具有独特优势的新兴技术，正在越来越广泛地影响着各行各业的发展。

近年来，3D打印技术在生物医用材料应用领域的研发已得到越来越多的关注，并取得了诸多成就。研究人员可根据不同患者的需求，采用3D打的个性化生物材料。在理论创新方面，提出了“生物印刷”的概念，即将3D打印技术和生物工程技术结合起来，将材料科学、生命科学与印刷技术相融合，为研究组织工程学在3D尺度上与人体器官和组织相似的三维实体相匹配进行精确控制提供了新的思路和方法。导电聚合物具有独特的电活性和导电性特点，不仅可用作药物、基因载体;在电刺激条件下，尚可调节细胞的豁附、迁移、增殖及分化等其他功能，在“生物印刷”技术中具有重要的研究意义。危岩及其课题组着重于导电聚合物材料的研发，取得了丰富的成果，并归纳了“生物印刷电子材料”技术的核心，即采用3D打印技术将具有电活性的材料制备成生物医用支架，继而在此支架上实现可以调控和优化的可控细胞和组织生长，最终获得有生物功能的新产品或新技术，以应用医学检测、诊断和治疗。这些成果对3D打印技术在医疗行业的发展产生了巨大的促进作用。

一、3D打印在医疗临床应用案例

（一）、3D打印用于足踝手术手术风险降低

3D打印出的骨头和患者真实的骨头在外形上可以实现1：1的效果，相当于是将患处的骨头“搬运”了出来。武汉大学人民医院骨三科主任李亚明教授介绍，涉及到足踝关节等复杂部位时，传统影像报告的局限性往往让专家们“眼见不一定为实”。如何矫形、切口如何设计、要涉及哪些关节，这些都不十分明确。医生只能依靠以往的经验一点点地截骨，导致患者的创伤和风险也随之增加。

（二）、“3D打印技术”进入先心病治疗

3D打印制造的人类骨骼组织，为越来越多的患者解除病痛。近日，复旦大学附属中山医院心外科课题组首次将3D打印技术应用于经导管主动脉瓣置换手术(TAVI)，成功为一例77岁高龄的主动脉瓣重度狭窄合并关闭不全患者实施了TAVI规划与导航。3D打印技术则可将患者的二维影像数据转化成栩栩如生且实物大小的心脏模型呈现于医生眼前，并可提供更多传统影像学检查难以显示的丰富信息，从而将上述复杂过程大大简化和标准化，使得手术更准确安全。

（三）、3D技术应用于癌症切除

随着第三代3D打印技术的发展，3D打印技术在制作组织器官的代替品上也日趋成熟。3D打印技术在准确定位病灶与重要脉管结构的关系上发挥了重要作用，不但可以快速制造出与术中大小位置完全一致的透明化3D模型，也使外科医生跳出“凭空想象”的窘境，在术前即可从多维度真实预见术中情形，明确重要管道的走行，制定手术路径和程序并预演手术。在3D打印技术的辅助下，外科医生可借助肝脏及解剖机构的3D图形，精确定位病灶并确定手术路径，实现完整切除病灶和避免重要解剖结构损伤的多目标优化。

以前只能通过电脑实现的3D效果，现在通过3D打印后1∶1的比例将模型带入手术室与术中进行比对，实时引导重要管道的分离和病灶的切除，提高手术的根治性切除率，同时降低手术风险，最终实现患者获益最大化。这种方式也有助于术中讨论以及对年轻医生进行培训。

目前在医院成功切除的10例胆道癌症患者中，有6名在传统治疗评估中是无法进行切除手术的，但通过3D打印技术后，成功进行切除手术，其中还有几名4期癌症患者，经过切除后可存活5年以上。

（四）、3D打印应用于牙科

“如今，3D打印技术已经应用于正畸牙套制作。”高杨说，别小看了这个塑料牙套，它可是高科技产品。无托槽隐形矫治器就是3D打印技术的一种产品。首先，牙齿所有的位置信息通过扫描模型或者直接扫描牙齿，技师们就得到一套3D数字模型。然后，医生根据具体情况进行诊断和设计，决定每个牙齿最后应该在什么位置。技师再将所有中间过程细化为一个个小步骤，每一个小步骤牙齿的位置都有细微的差别，每一个步骤都对应一套3D数字模型。最后，将每一个步骤的3D数据打印出模型，再以这些模型为模板，打印出塑料牙套。

（五）、3D打印矫形器会更加舒适体贴、效果更佳

通过在一些医生以及患者那里我们了解到，大多数患者在治疗过程中经常会面临矫形手段与辅助工具不能灵活调整的问题。患者在初次使用矫形器时常常感到不舒服，他们的脚从来没有真正与矫形器完全匹配。传统的矫形器使用石膏模具，其中有太多的估计的环节，导致矫形器的拟合效果差。

通常我们通过扫描仪对患者肢体进行高精度数字扫描，公司技术人员根据不同病人的特点，特定功能需求，进行数据处理，包括设计矫形器，调整修复三维模型，然后通过JOYE的专有软件为患者创建精确的数字三维模型，最后利用先进的3D打印技术制作出完全附和患者肢体的矫形器。

二、3D打印技术在医疗领域的优势

（一）、3D打印技术的特点。

3D打印技术具有自由成型的特点，能快速精确地制造个性化内植人物，不仅可减少患者的等待时间，提高手术质量，还解决了传统通用型内植人物修复时形状不匹配和力学性能差的问题。

（二）、3D打印技术的适用领域

3D打印技术在制造多孔内植人物和有复杂微观结构的复合内植物方面具有独特优势。以上2种内植人物有望解决现有内植人物普遍存在的应力屏蔽现象和生物活性低的问题。因此，3D打印技术可应用于个性化颅领面骨修复、个性化人工膝关节修复、个性化牵引成骨、手术导航与定位器具等个性化内植物与医疗器械的制造。

（三）、3D打印机可以零时间交付。

可以根据病人的订单使用3D打印机制造出特别的或定制的产品满足治疗需求。如果人们所需的物品按需就近生产，零时间交付式生产能最大限度地减少长途运输的成本。节约急症患者的救治时间。

三、总结与展望

在医疗行业，目前3D打印在我国体外医疗器械制造和个性化永久植入物方面都有一些应用，供产品设计的医疗模型和指导手术的导板装置也已使用多年。而在3D生物打印方面，我国仍在实验阶段。

“总体而言，我国的3D打印技术仍处于起步阶段。”我国与欧美国家相比仍有较大差距，目前关于3D打印的核心技术多数都在国外，而我国医疗行业使用的3D打印机和金属打印材料多数依赖进口，国内的技术还欠成熟。“中国是钛生产大国，但是目前专门生产适用于3D打印钛粉的企业极少，并且产品质量与国外差距较大，企业生产的积极性也不高。”而在产品价格方面，国外3D打印机设备和材料的价格也居高不下。据悉，用于制造器官模型的3D打印机售价在120万元至300万美元，打印金属制品的设备价格则在350万到1500万元人民币左右，很多医院和机构难以承担，这也成为医疗行业3D打印发展的巨大障碍。

要促进3D打印在医疗行业的广泛应用，还有以下几点要做，一要鼓励发展拥有自主知识产权的3D打印机和专用配套材料，二是加强计算机辅助设计人才的培养，三是政策上的支持，比如鼓励使用并推广这项新技术，同时严控质量，包括完善医疗器械监督管理条例，加强行业管理和规范，鼓励创新和临床转化。现有的医疗器械管理条例于2000年开始执行，当时并无涉及3D打印的规定，这势必会影响3D打印技术更好的为病人服务，值得引起更大的关注。而汪祥艮认为，目前3D打印在医学行业面临的最大挑战就在于传播和教育，新技术的应用需要从传统技术慢慢过渡并逐步适应，与传统技术相辅相成，需要人们不断看到该技术的优势。因此，希望继续加大对医疗行业和公众的宣传及培训教育。同时MikeRenard则表示，中国要更好地在医疗行业采用3D打印技术并支持相关产业的增长，需要做到三点：首先，确保对于该项技术的控制和知识产权保护；其次，促进国家食品药品监督管理局与欧美主要国家政府监管机构之间的合作；最后，建立清晰的回报预期，使技术拥有者在将具有经济可持续性和能为社会和医保系统产生价值的技术引进到中国后，能够基于准确的信息来作出决定。

参考文献

3d打印技术与应用 篇5

3D打印技术经过这些年的发展，技术上已基本上形成了一套体系，同样，可应用的行业也逐渐扩大，从产品设计到模具设计与制造，材料工程、医学研究、文化艺术、建筑工程等等都逐渐的使用 3D打印机技术，使得3D打印机技术有着广阔的前景。不断提高3D打印技术的应用水平是推动这项技术发展的重点。

优点：一是最直接的好处就是节省材料，不用剔除边角料，提高材料利用率，通过摒弃生产线而降低了成本；二是能做到很高的精度和复杂程度，除了可以表现出外形曲线上的设计；三是不再需要传统的刀具、夹具和机床或任何模具，就能直接从计算机图形数据中生成任何形状的零件；四是它可以自动、快速、直接和精确地将计算机中的设计转化为模型，甚至直接制造零件或模具，从而有效的缩短产品研发周期；五是3D打印能在数小时内成形，它让设计人员和开发人员实现了从平面图到实体的飞跃；六是它能打印出组装好的产品，因此它大大降低了组装成本，它甚至可以挑战大规模生产方式。

缺点：任何一个产品都应该具有功能性，而如今由于受材料等因素限制，通过3D打印制造出来的产品在实用性上要打一个问号。①强度问题：房子、车子固然能“打印”出来，但是否能抵挡得住风雨，是否能在路上顺利跑起来？②精度问题：由于分层制造存在“台阶效应”，每个层次虽然很薄，但在一定微观尺度下，仍会形成具有一定厚度。的一级级“台阶”，如果需要制造的对象表面是圆弧形，那么就会造成精度上的偏差；③材料的局限性：目前供3D打印机使用的材料非常有限，无外乎石膏、无机粉料、光敏树脂、塑料等。能够应用于3D打印的材料还非常单一，以塑料为主，并且打印机对单一材料也非常挑剔。

目前，3D打印技术已在工业造型、机械制造、航空航天、军事、建筑、影视、家电、轻工、医学、考古、文化艺术、雕刻、首饰等领域都得到了广泛应用。并且随着这一技术本身的发展，其应用领域将不断拓展。3D打印技术的实际应用主要集中在以下几个方面：

产品设计领域

在新产品造型设计过程中的应用3D打印技术为工业产品的设计开发人员建立了一种崭新的产品开发模式。运用3D打印技术能够快速、直接、精确地将设计思想转化为具有一定功能的实物模型(样件)，这不仅缩短了开发周期，而且降低了开发费用，也使企业在激烈的市场竞争中占有先机。

建筑设计领域

建筑模型的传统制作方式，渐渐无法满足高端设计项目的要求。全数字还原不失真的立体展示和风洞及相关测试的标准，现如今众多设计机构的大型设施或场馆都利用3D打印技术先期构建精确建筑模型来进行效果展示与相关测试，3D打印技术所发挥的优势和无可比拟的逼真效果为设计师所认同。

机械制造领域

由于3D打印技术自身的特点，使得其在机械制造领域内，获得广泛的应用，多用于制造单件、小批量金属零件的制造。有些特殊复杂制件，由于只需单件生产，或少于50件的小批量，一般均可用3D打印技术直接进行成型，成本低，周期短。

模具制造领域

例如玩具制作等传统的模具制造领域，往往模具生产时间长，成本高。将3D打印技术与传统的模具制造技术相结合，可以大大缩短模具制造的开发周期，提高生产率，是解决模具设计与制造薄弱环节的有效途径。3D打印技术在模具制造方面的应用可分为直接制模和间接制模两种，直接制模是指采用3D打印技术直接堆积制造出模具，间接制模是先制出快速成型零件，再由零件复制得到所需要的模具。

医学领域

在医学领域的应用近几年来，人们对3D打印技术在医学领域的应用研究较多。以医学影像数据为基础，利用3D打印技术制作人体器官模型，对外科手术有极大的应用价值。

文化艺术领域

在文化艺术领域的应用，3D打印技术多用于艺术创作、文物复制、数字雕塑等。

航天技术领域

在航空航天领域中，空气动力学地面模拟实验(即风洞实验)是设计性能先进的天地往返系统(即航天飞机)所必不可少的重要环节。该实验中所用的模型形状复杂、精度要求高、又具有流线型特性，采用3D打印技术，根据CAD模型，由3D打印设备自动完成实体模型，能够很好的保证模型质量。

家电领域

3D打印技术在国内的家电行业上得到了很大程度的普及与应用，使许多家电企业走在了国内前列。如：广东的美的、华宝、科龙；江苏的春兰、小天鹅；青岛的海尔等，都先后采用3D打印技术来开发新产品，收到了很好的效果。

3d打印技术与应用 篇6

工业设计已经由传统的产品结构、形态、装饰等方面，发展成一种具有创造性的活动，设计理念在不断更新，已经关系到产品的整个生产周期。计算机技术在工业设计领域的辅助应用，对提高设计质量和效率具有重要意义。再加上因为计算机辅助工业设计应运而生的3D打印技术，可以有效缩短产品设计和研发周期，可以进一步提高工业生产效率。计算机辅助工业设计与3D打印技术关系计算机辅助工业设计与3D打印技术具有相辅相成关系，在实际应用中，计算机辅助工业设计可以为3D打印技术提供精确数据资料，同时3D打印技术又可以将计算机辅助工业设计效果图转变为实物，相互搭配使用不仅可以提高产品设计质量，还可以有效缩短产品设计所需的整个周期，使产品可以更快速地投入到市场中，提高产品在市场的竞争力。尤其是现在3D打印技术发展迅速，可以应用的领域不断拓宽，可以根据需求利用3D打印技术来改善人类居住环境，或者是打印人体器官，解决医学方面器官捐献问题，对整个社会的.发展具有重要意义。

3d打印技术与应用 篇7

关键词：3D打印建筑,建筑工程,打印技术

3D打印 ( 3 Dimensional Printing) 自问世以来便受到了广泛关注, 它不同于普通打印机以墨水和纸张为主进行生产工作, 而是以金属、陶瓷、塑料、砂等实实在在的原材料进行生产工作。随着时代的发展, “绿色建筑”“生态建筑”“环保建筑”等这些新兴理念在建筑领域得到了广泛的宣传, 通过3D打印技术生产出来的产品能够满足建筑领域的使用。它不仅满足国家提出的产业转型的要求, 更是为我国建筑业发展指明了方向。

1 3D打印的概念及其原理

3D打印是快速成型技术的一种, 其实质是增材制造技术, 它是制造业领域的一项新兴技术, 又被称作“第三次工业革命的重要生产工具”。它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。根据成型原理的不同, 3D打印技术分为以下五种: SLA ( 立体平版印刷) 技术, FDM ( 融化沉积) 技术, SLS ( 分层激光烧结) 技术, LOM ( 逐层轮廓成型) 技术和SGC ( 光掩膜) 技术。

2 3D打印建筑的优势

众所周知, 一个新兴方向的发展必然是有优点, 并且提供更方便的工作使用状态。3D打印建筑的优势可以归结为以下三点:

1) 实物化, 缩短工期。在建设过程中, 安全性是一个重要问题, 通过3D打印技术制作出的建筑构件能够满足安全性的要求。并且, 在建筑设计阶段, 通过BIM软件建立的模型即使已经足够具体化但在实际操作中还需要人们想象。由3D打印技术制作出的实物模型可以完美解决该问题, 彻底实现将想象化为具体, 为施工带来极大的便利。此外, 3D打印建筑将复杂变具体, 解决了传统建设施工中的一系列繁琐程序, 实现了一体化操作, 加快了建筑效率, 节省了工期。

2) 消化建筑垃圾。传统的建设施工中需要用到很多材料, 如水泥、沙子、钢筋、混凝土等等, 在建筑完成后会产生很多的建筑垃圾, 建筑垃圾的增多却无法解决, 带给人们很大的压力, 不得不寻找改变此紧迫局面的方法。3D打印建筑材料, 即“油墨”, 它的出现是对类似产品的回收再利用, 它实现了重复利用的原则, 更具有就地取材的优势。这种方法正好解决了中国建筑当前的“高耗能, 粗放型”模式, 它的推广是必然的。

3) 成本低廉, 保护环境。3D打印建筑的“油墨”价格低, 在生产“油墨”过程中它省去了制造传统建筑材料过程中的中间过程, 最终促使在建设过程中总成本可降低50% ~ 60% 。并且在建造过程中3D打印技术数字化操作过程无噪声, 不产生扬尘, 有助于保护环境, 更加的宜人宜居。

3 3D打印技术在建筑工程中的应用

3D打印技术应用的十分广泛, 在建筑领域中如果有完整的规范, 它将有替代传统建筑方法的趋势。随着信息资源的共享交流加快, 许多方面都与国际逐渐接轨, 因此人们在生活许多方面都有越来越多的要求, 在建筑领域也不例外, 新型的建筑设计要求越发复杂化, 3D打印技术促进了建筑领域的发展也成为了现在必不可少的新工具。

3D打印技术在建筑领域的应用主要分为两个方面: 建筑设计阶段和工程施工阶段。建筑设计阶段主要是制作建筑模型, 在这个阶段设计师可以将虚拟模型直接打印为建筑模型; 工程施工阶段主要是利用3D打印技术建造建筑, 通过“油墨”即可快速完成工作。这样节省能耗, 有利于推进城市化进程和城镇化建设。但3D打印建筑也还有如下问题需要我们解决:

1) 打印机器的限制。3D打印技术在静态形状的处理上很完美, 但在动态形状的处理上它的清晰度缺乏保证。日常生活中我们常用2D打印机进行工作学习, 而且我们有个根本性常识就是图纸越大出图的机器越大, 如果同理应用于3D打印中, 那机器需要比建筑物大。机器越大越难生产而且精度和工作效率会随之降低, 因此现阶段这个问题急需解决。

2) 3D打印建筑的安全问题。首先, 通过3D打印技术制造出的房屋结构是否与传统行业制造出的一样坚固还需我们长期的验证。其次, 建筑的抗震性是否满足要求。一般来说, 因为使用一些超轻全新材料, 打印房子的自重小于传统房屋, 但还是会有自重变大的情况, 所以值得考虑该问题。最后, 建筑的耐撞击性也需要国家出台相应的标准来进一步检验。

3) 建筑物高度与施工工艺问题。3D打印建筑的能力当前仍停留在平面扩展阶段, 因此低层建筑使用3D打印技术多。但对于高层建筑, 需要通过3D打印制造后经过组装来实现, 较不便利。在施工工艺问题上, 经3D打印基础制造出的模型略粗糙, 表面凹凸不平, 应该在打印阶段就处理好, 将其抹平。同时, 在打印过程中实现对构件的配筋也是我们需要考虑的综合性问题。

4 3D打印在建筑工程领域的前景

一百多年的时间里, 经过钢筋混凝土和现代建设技术的发展, 世界已经发生了巨大的变化, 一座座摩天大楼堆砌的城市屹立在世界的各个角落。3D打印技术从发明到现在仅仅是几十年时间, 即使现在还属于探索时期但还有许多有价值的发现等待我们挖掘, 我们一定有理由相信3D打印建筑的时代终将来临。

1) 3D打印建筑的成本比传统建筑低, 它十分适用于贫困群体居住和紧急安置住房, 因此具有一定的需求层面。3D打印建筑建设时间短, 20 h可以打印出来一所300 m2的房屋, 在自然灾害等突发状况发生后十分适用。并且它可操控性强, 可以定制成不规则的建筑物及构筑物, 在满足规范后甚至可以用于建造别墅、农村住宅、高层住宅等, 3D打印建筑需求层面还是可接受的。

2) 3D打印建筑解决了传统建筑的单一外观问题, 现在已经可以制造出曲面造型。设计师在未来可以通过想象创造建筑, 在改变建筑结构形式的同时也为建筑领域的发展增添了新的活力。这些新的活力也会促进其他产业的发展, 如信息技术、BIM、材料科学, 如果3D打印建筑在未来得到普及, 那它的影响力将会无穷。

3) 未来的3D打印机可能变成将建筑物的管道、墙面抹灰、装饰等多种功能合而为一的多功能打印机, 因此建筑物的处理上具有更大的灵活性。同时, 远程操作功能若使用在3D打印机上, 那么人工耗时又会有一定的降低。总之, 随着技术的不断完善, 3D打印建筑将变得越来越便利。

5 结语

现阶段, 3D打印建筑进行的简易建筑的拼装制造已经实现, 但是这种技术研究还刚刚起步, 它本身还有一些技术问题没有解决。3D打印技术应用于建筑领域已经让人们看到它的未来并随之惊喜, 可是我们还需要对这种技术进行思考, 比如如何控制原材料价格使成本更低; 如何建立相关标准体系来适应我国国情发展;如何鼓励推广企业采用3D打印建筑建造技术; 如何突破核心技术。我们有理由相信, 一个以“制作简单、环保、低成本”为宗旨的3D打印技术会颠覆传统建筑业, 必将广泛应用于建筑领域成为行业乃至世界的新标杆。

参考文献

[1]郭丽君.3D打印会“引爆”新工业革命吗[J].中国科技投资, 2013 (4) :18-19.

[2]邓国平.建筑3D打印:从概念到现实[N].中国建设报, 2014-05-16.

3d打印技术与应用 篇8

关键词 3D打印技术 3D建模 图书馆 局限性

分类号 G250.78

The Analysis of 3D Printing Technology in the Situation of Library Application

Ding Zhengqi， Zhao Xinpei

Abstract This paper discusses the application status of 3D printing technology in the library， analyzes its using limitations， such as 3D printing technology’s end use， cost， personnel， the protection of intellectual property rights， risk control， environmental protection， product quality， etc. It finally points out that whether 3D printing can innovate the traditional library service mode or not， long-term practice exploration is needed. And we can't jump to conclusions at present.

Keywords 3D printing technology. 3D modeling. Library. Limitations.

0 前言

如果你足够关注科技新闻的话，你会发现近两年来有许多关于3D打印产品的新闻出现在各种媒体，比如美国人打印出一把手枪、英国人自制3D子弹、中国人3D打印实用建筑等等，使得3D打印逐渐被普通大众所了解。甚至连美国总统奥巴马都在2013年的国情咨文中，直接提到了3D打印技术对美国制造业未来的重要性，进一步扩大了“3D打印”的影响，甚至被赋予了推动“第三次工业革命”的巨大意义[1]。3D打印技术在过去的几十年里，由于成本高，主要是大型科研机构和大型企业在开展3D打印的研究和应用业务，如今随着低成本3D打印机的市售，3D打印应用的范围越来越广，在图书馆中也得到了初步应用，但目前3D 打印技术还没有引起国内图书情报界的广泛关注，关于3D 打印技术在图书馆应用方面的研究文献也非常鲜见。

1 3D打印技术简介

3D打印诞生于上世纪80年代，在最近几年有了质的飞跃，打印各种产品的新闻层出不穷，逐渐被大众所熟悉。它是一种快速成型技术，以数字模型文件为基础，运用粉末状可粘合的各种材料，通过逐层打印的方式来构造物体。3D打印机与普通打印机工作原理基本相同，3D打印机内装有金属、陶瓷、塑料、砂等不同材质的“打印材料”，通过电脑程序控制，把“打印材料”一层层叠加起来，最终把计算机上的三维设计图纸变成了实物产品[2]。

2 3D打印技术在图书馆中的应用情况

2.1 国外应用情况

目前世界上有很多大学图书馆已经引进3D打印技术，如内华达里诺大学图书馆、达尔豪西大学图书馆、迈阿密大学图书馆和阿拉巴马大学图书馆等等。但3D打印技术起源于美国，世界上使用3D打印技术的图书馆也以美国为最多，因此以美国为例比较具有代表性。目前全美共有51所图书馆使用了3D打印机，地域分布上主要集中在美国的东部，尤其是东北部使用3D 打印机的图书馆分布密度最大[3]。这其中3D打印在阿拉巴马大学图书馆的应用是个比较典型的实践案例，阿拉巴马大学图书馆建立了3D打印工作室，并面向全校师生提供3D打印的特色服务。这个3D打印工作室实行开放式的管理模式，制定了标准作业程序（SOP）手册，作为图书馆工作人员和读者的培训指南，并针对用户设置了培训计划，在完成这一系列程序的过程中，图书馆根据用户参与度和软件掌握度加以评估，通过评估的用户才被允许通过网上时间预订系统预约打印时间。据阿拉巴马大学图书馆统计，约25%经过培训的用户都成功地打印了自己的3D物品[4]。另外多伦多公共图书馆使用3D打印技术的经验也值得关注，其3D打印工作室也实行开放式的管理模式，并为读者提供一个30分钟的免费证书课程，向读者介绍使用3D打印机的工作流程、操作规范以及安全守则，读者则必须先完成培训课程并取得资格后才能使用3D打印机。在危险控制方面还特别规定读者不能利用3D打印机打印违禁品，因此在打印前须先把三维文件交给指定馆员核查，通过危险控制核查后才能打印[5]。

2.2 国内应用情况

国内图书馆应用3D 打印机的时间相对晚了一些，2013年5月上海图书馆在国内图书馆界率先引入3D打印机并对读者开放，其后苏州图书馆少儿馆、上海交通大学图书馆、复旦大学图书馆、武汉大学新图书馆和郑州大学西亚斯国际学院新建图书馆也先后引进了3D打印机。目前国内只有这6所图书馆使用3D 打印机，从地域分布上看，多在经济发达地区。根据检索资料显示，6所图书馆的3D 打印机用于学习科研、科普展示和提供打印服务，并在应用中进行探索。上海图书馆3D打印服务面向大众，不收取读者的使用费，但读者需支付材料费并自带三维设计文件。复旦大学图书馆通过三维建模大赛活动来扩大影响，逐步推出3D打印培训和3D打印服务体验来普及3D打印知识。武汉大学图书馆建立了基于原创优先的3D打印预约制度，不足一个月师生预约数就已过百。上海交通大学图书馆开设了3D打印科普讲座，并在网上开展了上海交通大学图书馆3D打印服务需求调查问卷，在此基础上举办了3D打印设计大赛，此外还成立了图书馆3D打印兴趣小组。虽然国内图书馆应用3D打印技术的时间不长，在使用培训、制度管理和风险防范上与美国相比还有所差距，但积极通过各种活动来普及前沿科技知识，吸引读者对3D 打印技术的关注，并在这些过程中积极探索，积累经验。总体来说，由于采购经费、打印成本和技术人员等因素的限制，3D打印机在国内图书馆界应用还比较少见，但3D打印机在国内图书馆中逐渐推广开来，吸引广大读者的兴趣，无疑将有助于加速这一技术在国内的普及和发展。

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2.3 整体情况分析

对比中美两国的应用情况，我们可以得到以下几个主要共同点：①由于3D打印机购置和使用成本较高以及专业技能要求，目前使用3D打印的图书馆多在经济发达的地区，在地域分布上差距较大。②3D打印机目前在图书馆使用的主要功能是为了科研、科普以及为读者提供3D打印服务，在深层次应用上没有非常成功的实践案例。③很少有图书馆对外提供三维设计服务，大多数图书馆的读者用户需自行设计三维建模对象。

可见3D打印在图书馆中的应用，在国内外都还处在探索阶段，还没有明确图书馆使用3D打印的最主要功用是什么。目前的功用仅包括提供3D打印服务、科普产品展示和科研教学，虽然延伸了图书馆的服务范围，但并未有更深层次的应用。试想若等到3D打印机广泛普及时，那时图书馆使用3D打印机还能用来做什么，这个问题值得深思。

3 目前3D打印技术在图书馆应用的局限性分析

3D打印在国内外图书馆投入使用已有一段时间，但毕竟还处在起步阶段，一定程度上延伸了图书馆的服务范围，在图书馆主要业务深层次应用上，目前还没有非常成功的案例可以借鉴和研究，但在这一过程中已有一些问题引起了人们的关注和思考，下面列举一些必须克服并值得深入探讨的问题。

3.1 图书馆应用3D 打印技术的最终用途

目前很多图书馆引进3D打印技术的积极性都很高，但不妨冷静下来思考，图书馆引进3D打印技术最终用来做什么？每一个行业引进一项科学技术都有一个最主要的目的，图书馆引进3D打印拓展了图书馆的传统服务范围，是图书馆的服务创新，但能否彻底革新图书馆的传统模式，目前在国内外图书馆界都还存在很大的疑问。从长久来看，如果图书馆3D打印对象一直是三维非书物品的话，那么未来图书馆利用3D打印的功能无异于街边的打印店，因为这些功能，未来在普通的3D打印店都能实现，也就不可能革新图书馆的服务模式。考虑到目前由于材料的限制、高昂的价格、打印的费时，大批量打印三维电子图书听起来似乎还是遥不可及的事情。相反，如果随着材料科学的进步，不久的将来可能会研发出适合图书打印的可回收循环使用的材料，打印成本大幅下降，三维建模技术进一步大众化（易于掌握使用，就像现在某些PS工具），再加上比纸质耐磨损的优点，3D打印出来的图书比纸质图书更有优势，因此打印三维电子图书也极有可能会成为未来图书馆3D打印的主流业务，那时图书馆有可能只是少量采购特定的纸质图书，其余则大量采购出版社建模好的三维电子图书自行打印，这就存在革新图书馆服务模式的可能性。在这里不是探讨数字化时代纸质图书是否消亡的问题，只是提出未来图书馆图书采购使用三维电子图书打印这一可能性，当然如若不久的将来能实现这一可能，必将对纸质图书带来新一轮冲击。

3.2 3D打印的成本问题

目前使用3D打印技术的图书馆对外都是采取免费使用，只收取材料成本费的服务模式，如果加上3D打印机的机械损耗和人工成本的话，使用成本就相当高了。高昂的使用价格也使得很多人对图书馆大规模使用3D打印的前景并不看好，但笔者对此有不同看法。就目前来说，3D打印确实存在原材料少、成本高、打印耗时长等问题，还不能广泛普及。要在图书馆大规模应用3D打印技术，适合打印图书的材料问题就是一大障碍，还需要很长的一段路要走。具体说来，首先3D打印机本身就价格不菲，再加上耗材研发难度大，3D打印耗材的成本很高，其次打印耗时长效率低，再者打印精度低，产品效果不能令人十分满意。但只要能不断降低3D打印机的价格并找到合适的耗材解决方案，3D打印技术在图书馆大规模应用也并不是遥不可期的事情。正如1977年Ken Olsen担任数字设备公司（这是一家当时世界排名第二的计算机供应商，仅次于IBM）总裁，当被问及为什么公司没有大举进入个人电脑市场时，他说：“没有任何原因促使用户在家里摆放一台计算机。”历史证明事实恰恰相反，而数字设备公司现今也已不复存在[6]。

3.3 专业技术人才紧缺的问题

对3D打印整个行业来说，专业技术人才急缺，与传统的办公软件相比，数字建模软件在技术方面对于普通人来说还有较高的门槛，并不是非常易用，不能很快上手，需要专业培训和进行大量实践。当前图书馆应用3D打印机还不能达到自动设计和打印的水平，读者打印也不可能个个都能自行设计建模对象，更多的可能还是需要相关馆员的协助，因此图书馆应用3D打印最重要的工作还是在于三维建模设计，这就需要大量的时间并要求馆员有三维建模专业技能，才能克服三维建模设计的技术难题。考虑到现实因素，这样的专业技能人才在图书馆内现在还是极其稀少的，对专业技能人才的培养成为迫切的任务，这也是当下图书馆是否尽快引进3D打印技术最重要的考量因素之一。

3.4 知识产权保护问题

历史证明很多科学技术的出现都是一把双刃剑，随着3D打印技术的快速发展，其可能引发的知识产权保护的风险也逐渐引起人们广泛的关注，3D打印技术在改变了资本和工作分配模式的同时，也挑战了现有知识产权保护的规则[7]。3D打印使制造业的成功不再取决于生产规模，而是取决于创意，但是模仿者也能快速地推出山寨产品。因为物品用数字文件来描述，就变得很容易复制和传播，所以盗版会变得更加容易，再者对3D创意设计盗版的界定本身也是一个难题，随着开源软件和非商业模式的进一步发展，三维打印技术在知识产权领域引起的纠纷估计会更加纷繁。因此急需制定关于3D打印的法规来保护知识产权，图书馆也应尽力在3D打印技术应用过程中普及相关的法律知识，提高读者对知识版权保护的法律意识。

3.5 效率低批量打印困难

现阶段3D打印主要是迎合个性化的需求，还不适合大规模批量生产制造，3D打印作为生产方式来广泛地取代传统生产模式，短时间内还有很大难度。目前3D技术的应用多局限于高度专门化的需求市场，现阶段大多数3D打印应用只是单件产品，其成本和实用性往往被忽视。具体到图书馆而言，若要在图书馆大批量地打印图书，由于每本书的页数都不在少数，考虑到目前3D打印机打印耗时长效率低下，大批量打印的困难程度可想而知，解决规模化应用这一难题，还需要依靠3D打印机和打印材料的进一步的发展。

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3.6 危险控制、环保及产品质量引起关注

3D手枪和3D子弹的打印成功，引发了外界对3D打印安全控制的担忧。全球首支3D打印手枪的制作者科迪·威尔森（Cody Wilson）提供的3D打印手枪图纸在网上被下载超过10万次，以至于美国政府紧急发出禁令，要求科迪·威尔森关闭枪支的设计图纸下载。显然如何控制3D打印技术不被用来制造危险品和色情品，是图书馆应用3D打印技术后不可回避的问题。单就环保健康方面来说，3D打印过程产生的PM2.5颗粒对身体健康的影响，已经引起了人们的普遍担忧。就象目前广泛使用的打印机一样，3D打印机在打印过程中也会逸出有毒粉尘，对读者的身体健康造成威胁（如上海青浦利用3D打印的建筑，原材料玻璃纤维会影响呼吸系统），而这种PM2.5粉尘的逸出是3D 打印过程中无法解决的。此外，3D打印出来的产品精度低，质量也让人担忧，如3D打印的枪支在成功发射子弹之后却枪支破裂，3D打印的照片一摔就碎，可以想象稍微有点地面沉降，住在3D打印的建筑里面恐怕也会心惊胆战。因此图书馆在应用3D打印时，应对读者的身体健康进行保护并建立安全监督措施，对读者的打印文件予以检查和监督，确保3D打印不被用来制造违禁物品，在打印过程中应尽量减少读者在打印现场的时间。

3.7 是否收费及税务问题

现在图书馆的基本服务模式是从版权提供商处采购纸质和数字资源的使用权，然后免费提供给读者使用。未来随着3D打印在图书馆的广泛普及，图书馆服务模式必然会有所改变，扮演的角色也极有可能会转变，图书馆有机会从服务提供者变成图书等商品的实际生产者。在获得版权许可后，根据读者需求，图书馆就可以利用3D打印技术生产出来。而这一过程又牵涉到是否对读者收取相应的费用和税务问题，目前大多数图书馆提供的3D打印服务，都是只收取材料成本费，未收取其他的附加费用。过去税务局和海关对交易征税都是基于商品的价值[8]，但在3D打印广泛普及后，物品经过三维建模，通过3D打印机和耗材就可打印出所需的物品，出售和购买行为有很大可能会脱离国家税务的监管，即使收税，对3D打印产品的价值如何认定，这也迫切要求相关立法部门针对3D打印生产和销售展开相应的立法和监督工作。

4 展望

数字化、智能化是当前产品创新和制造技术创新的共性，是新工业革命的核心技术和理念，图书馆引进3D技术是一种服务创新，目前还停留在拓展传统图书馆服务范围的阶段，3D打印能否革新传统图书馆的服务模式，还需要长期的实践探索，现在还不能妄下结论。但可以肯定的是，随着3D打印技术的快速发展，越来越多的图书馆将会使用3D打印机提供各种各样的创新服务，图书馆与时俱进运用新的前沿技术，给读者带来新的体验，同时也促进图书馆的服务模式不断发展，进而充分发挥图书馆的价值所在。

参考文献：

[ 1 ] 江芬芬.3D打印“幸福的烦恼”[EB/OL].（2013-04-08）[2014-05-12].http：//news.163.com/13/0408/08/8RU6

NVUR00014AED.html.

[ 2 ] 百度百科.3D打印技术[EB/OL].（2014-10-01）[2014-10-16].http：//baike.baidu.com/view/4117826.html.

[ 3 ] Gallant R.3D Printing in Libraries Around the Wo-

rld[EB/OL].（2013-04-22）[2014-09-26].http：//www.

3ders.org/articles/20130422-3d-printing-in-libraries

-around-the-world.html.

[ 4 ] Scalfani V F，Sahib J. A Mode for Managing 3D Printing Services in Academic Libraries[EB/OL].（2013-10-23）[2014-09-21].http：//www.istl.org/13-spring/refereed1.html.

[ 5 ] 梁琦.3D打印机在图书馆服务中的应用与分析[J].图书与情报，2013 （6）：109-111.

[ 6 ] Tanenbaum A S，Wetherall D J. Computer Networks[M].严伟，潘爱民，译.5版.北京：清华大学出版社，2012：4.

[ 7 ] 姚强，王丽平.“万能制造机”背后的思考：知识产权法视野下3D打印技术的风险分析与对策[EB/OL].

（2013-11-19）[2014-10-11].http：//www.tj2zy.com/News/201311/201311191815281.htm.

[ 8 ] 东方硕.3D打印机[EB/OL].（2013-11-17）[2014-10-16].http：//www.chinancol.com/29/Show_News.asp？BID

=29&News_ID=12729.

丁正祁 阜阳师范学院图书馆助理馆员。安徽阜阳，236037。

赵辛佩 阜阳师范学院附属中学。安徽阜阳，236037。

（收稿日期：2014-11-01 编校：邹婉芬）