3D打印技术与产业的发展及前景分析

刘旭 张宏亮 刘文彬(沈阳理工大学，辽宁 沈阳 110000)

3D打印技术与产业的发展及前景分析

刘旭 张宏亮 刘文彬(沈阳理工大学，辽宁 沈阳 110000)

作为新兴技术，3D打印技术逐渐有一种引发第三次工业革命的强大势头。目前，我国3D打印技术中的个别领域已经超越全球大部分国家，成为技术引领的典范。但是，在技术研发的基础上，3D打印技术还存在很多问题，例如3D打印技术并没有普及，技术研发与应用脱节，产业化发展滞后等，这都是今后3D打印技术发展急需解决的问题。

3D打印技术；产业化；技术革新；前景

近年来关于3D打印技术的研究如雨后春笋一般，在中国知网中，以3D打印为关键词的文章总共1449篇。从2012年才出现，并且之余4篇。其中，王跃飞在《从社会计算到社会制造：一场即将来临的产业革命》[1]中，对这项技术提出了高度的评价，他指出这项技术同互联网、物联网等相结合，将会触发新的产业革命。此后相关的研究逐年增长，在2016年，文章总数达到了将近650篇，这说明3D打印技术已经从一个神秘的舶来品，逐渐成为了我国技术研发的重点，3D打印技术的研发将会愈演愈烈，并且其对传统产业发展的影响力之大、3D打印产业的前景之广是显而易见的。

1 3D打印技术及其研究现状和实际应用

3D打印技术产生于上世纪90年代的美国，打印制作3D地图的构想是其最初的设想来源之一[2]。随后3D打印技术不断发展，技术由最初的美国逐渐发展到日本、英国、中国等国家，它的革命性特征在于其技术原理，即利用不同的“打印材料”，通过电脑控制，根据分层加工，将二维计算机图纸变成三维实物。

与传统打印技术相比，3D打印技术在打印原理和使用材料聊上都有很大不同。在打印原理方面，3D打印技术也是增材制造技术的一种，其原理是离散——堆积——成型，首先利用计算机将实物模型进行离散分层解析，其次通过打印机将原材料进行自下而上的堆积，最终弄形成事物的成品。在使用材料方面，3D打印技术采用的是金属、陶瓷、塑料、砂等打印成品所需要的原材料，比传统打印的材料更加多样化和具体化。

3D打印技术实现了传统工艺无法涉足的繁琐结构的制造，在技术层面解决了生产效率的极大提升和生产周期的极大减缩。经多年发展，我国3D打印技术研究取得了突破性的进展，部分关键技术已经走在了全球的领先地位，并实现了原材料的极大丰富、成品结构的进一步细化、成品精度的再次提升。目前，我国3D打印技术研究现状呈现出主要在高校研发较多，也有个别的单位也在进行相关的研究的良好趋势。研究的主要内容有激光快速成型系统、激光熔融沉积技术、生物医学3D打印技术应用、电子束选区熔化技术、工艺及设备等。3D打印技术被实际应用到飞机零件制造、承力构件、生物医学模型、发动机叶片等方面，推动了海军舰艇、航天科技、医学领域、房屋建筑、汽车行业、电子行业和服装行业等相关领域的快速应用和成果转化。

2 3D打印产业发展及未来发展趋势

3D打印技术的发展大大推动了3D打印产业的快速发展和产业化进程，为3D打印产业和国家产业结构的进一步优化升级提供了现实可能性。2013年，市场规模达到17.2亿人民币，相比于2014年，市场规模约为47.4亿元，保持较高增长速度，远远高于全球平均水平。3D打印产业将是今后我国产业发展的突破点之一。

首先，3D产业未来发展应实现产业化发展。3D打印产业作为新兴产业，其优势十分明显。但是应正确看待3D打印产业在未来产业发展中的地位，明确其产业功能，规避技术发展中的问题，将其与传统制造产业相结合，相互补充、协调共进，共同促进制造产业的可持续发展。

其次，未来发展应加强3D打印技术的实际应用。3D打印技术应同经济市场、政府政策等多方面协作，开展以客户需求为主的3D打印市场运营模式，建立良好的政府政策和投资通道，为3D打印技术的实际应用打下坚实的基础。同时，3D打印技术的实际应用反过来也能够加强我国产业结构的优化升级，实现经济和技术双赢的良好局面。

3 结语

综上所述，3D打印技术已经成为当前国内和国际技术研究领域的尖端科技。但是在3D打印相关技术仍处于起步阶段，需要国内行业专家、国际研发团队，以科学发展观为指导，打破3D打印技术的关键难题和技术发展制约壁障，进而实现我国3D打印产业高效、合理的发展，为国家3D打印技术的提高和国际技术实力的提升做出更大的贡献。

[1]王跃飞.从社会计算到社会制造：一场即将来临的产业革命[J].中国科学院院刊，2012，27（06）：68-669.

[2]包国光，赵默典.3D打印技术的本质特征及产业化对策探析[J].东北大学学报（社会科学版），2016,18（02）：111-117.

沈阳理工大学省级大创项目资助(编号: 41410013S203)

刘旭（1994-），男，籍贯:沈阳市，专业或研究方向：信息对抗技术，单位：沈阳理工大学

张宏亮（1994-），男，籍贯:内蒙古通辽，专业或研究方向：信息对抗技术，单位:沈阳理工大学

刘文彬（1995-），男，籍贯：营口盖州市，专业或研究方向：信息对抗技术，单位：沈阳理工大学。