3D打印技术及应用趋势

任何东　杨景宇　李超林　刘海琼　张小山

摘要：采用文献研究法，以3D打印技术作为研究对象，具体介绍3D立体光刻技术、喷墨印刷技术、选择性激光烧结/熔融技术、熔融沉积造型术、叠层实体制造技术和定向能量沉积技术的特点，以及3D打印技术的应用领域。结果表明，3D打印技术作为智能制造技术研究的热点之一，在生物医药、建筑行业、教育科研、食品等领域都得到了广泛应用，未来发展前景良好；但3D打印技术也面临着诸多挑战，如法律不完善、材料局限性太大等，这也是未来3D打印技术领域亟待解决的关键问题。

关键词：3D打印技术；技术特点；应用领域；挑战

中图分类号：TP237 文献标志码：A

文章编号：2095-5383（2018）02-0030-07

3D Printing Technology and its Application Trend

REN Hedong， YANG Jingyu， LI Chaolin， LIU Haiqiong， ZHANG Xiaoshan

（School of Materials Engineering，Chengdu Technological University， Chengdu 611730， China）

Abstract：

The literature research method was used to investigate 3D printing technique in this paper. The 3D Stereo Lithography（SLA）， Inkjet Printing， Selective Laser Sintering/Melting（SLS/SLM）， Fused Deposition Modeling（FDM）， Laminated Object Manufacturing（LOM） and Directed Energy Deposition（DED） was analyzed in terms of their characteristics as well as its application fields was introduced. The results show that 3D printing technology as one of the hot topics in the research of intelligent manufacturing technology，it is used widely in the fields of biomedical， building trades， education and research， as well as food. However， 3D printing technology is also confronted with potential challenges such as imperfect regulations and limited materials， which are the critical problems to be solved.

Keywords： 3D Printing Technique； technical features； application fields； challenges

3D打印（3D printing）是一種快速成型的新兴技术，通过材料的连续堆叠实现各种三维实体的成型。传统成型是基于材料的等材或减材制造，如挤塑成型和压铸成型。模具有固定的形状与尺寸，能降低成本，实现大批量制造。但对于结构复杂、数量少、个性化的定制产品，传统的减材制造存在工序复杂、开模成本高、浪费等诸多缺点。3D打印作为一种增材制造（additive manufacturing）技术，直接以数字模型为基础来构造物体，可大大降低人力成本，在小批量、个性化产品的制造方面具有明显的优势。根据Wohlers Associates公司的研究报告，全球3D打印市场规模正在不断扩大。2017年3D打印市场销售额达到74亿美元；预计到2020年，这一数值将超过117亿美元。自20世纪80年代至今，3D打印技术发展迅速，已广泛运用于汽车、医疗、航空航天、教育科研、消费品等领域。本文在查阅大量文献和实践调研的基础上，分别从3D打印技术的概念、技术特点、材料及其应用趋势等方面进行介绍；并在此基础上，进一步分析3D打印技术的面临的挑战和未来的发展方向[1]

。

1 3D打印技术的历史

1983年，Charles Hull发明了光固化立体造型术（Stereor Lithography Apparatus， SLA），并成立了一家名为3D System的公司。1987年，该公司利用SLA技术制备了第一台3D打印机Stereor Lithography Apparatus和第一台商用机型SLA250[2]。1990年，Crump申请了熔融沉积造型术（Fused Deposition Modeling， FDM）专利[3]，加速了3D打印技术的发展。1993年，麻省理工学院的Michael Cima和Emanuel Sachs教授发明了第一台用于塑料、金属和陶瓷制品的3D打印机[4]。随后，大量生产3D打印机的公司应运而生，如Stratasys、Z Corporation、Helisys、Organovo。2000年以后，3D打印技术逐渐从工业领域延伸到私人、政府机构，甚至医疗、食品和时尚领域[5-6]。尽管在生物医药方面的应用受到目前技术的限制，但3D打印技术在打印生物器官和组织方面仍有着广泛的应用前景。

2 3D打印技术分类

在进行实物打印之前，人们通过计算机辅助设计（Computer Aided Design， CAD）完成产品的预先设计。例如，首先通过CAD得出产品的原型，再转化为能够在CAD和3D打印机之间兼容的STL（Stereor Lithography）格式文件。STL文件保存着产品原型每一面的数据信息[7]，通过切片和逐层打印实现3D造型[8-9]

。在医疗领域，计算机X射线断层术、激光扫描、核磁共振成像等也被用于3D产品的原型图纸设计。同样，这些技术可与CAD相结合生成STL格式文件，从而实现3D打印。根据制造技术的不同，每一层的厚度在25～100 μm之间[10]

，每一层厚度的控制将直接影响产品的精度，因而改进切片算法能有效提高产品的质量[11-13]。

目前常用的3D打印技术包括：3D立体光刻技术（3D Stereo Lithography Appartus， SLA）、喷墨印刷技术（Inkjet Printing）、选择性激光烧结/熔融技术（Selective Laser Sintering/Melting ， SLS/SLM）、熔融沉积造型术（Fused Deposition Modeling， FDM）、叠层实体制造技术（Laminated Object Manufacturing， LOM）和定向能量沉积技术（Directed Energy Deposition）。这些技术各有优缺点，为提高打印质量和实现工业化应用，人们也正在积极地开发新的打印技术，如多射流熔融技术、电子束熔融技术等。

2.1 3D立体光刻技术（SLA）

SLA是最早商用化的打印技术[14-21]，根据照射方式的不同，可分为直接光刻和掩膜光刻法。直接光刻法基于直接光固化技术，如图1a所示。容器中存有光致聚合的液体树脂，这种树脂在一定波长和强度的紫外光（如波长λ=325 nm）的照射下会迅速发生聚合反应，由液体转化为固体。成型开始时，承物台位于液面以下一定距离，然后用激光在液体树脂表面逐行扫描直至顶层需固化的液体树脂全部固化。将承物台下移一定距离，使液体树脂重新覆盖固化树脂表面以重复光固化过程[22]。掩膜光刻法与直接光刻法的不同在之处于激光路径和承物台的移动方向。如图1b所示，承物台位于下液面上方一定距离，然后通过窗口引导激光以固化承物台和下液面之间的液体树脂。将承物台上移一定距离，重复光固化过程。SLA中，紫外光源和光敏树脂材料是两个重要的影响因素，而很大程度上，光敏树脂限制了可用的光源。目前，常用的树脂有环氧树脂、丙烯酸基树脂等。

SLA采用液体树脂作为打印材料，因而具有一系列明显优势。

SLA可成型任意复杂零件，零件越复杂，越能体现出该技术的优势。液体树脂表面起伏位于纳米-微米尺度，使得打印制件表面精度高

（0.05～0.2 mm），表面光洁度好，且可重复利用未成型的树脂，原料重复利用率可达100%。但SLA也存在一些缺点。打印过程中需要设计支撑结构才能保证制件可靠定位。液体树脂成型后的性能尚不如工业塑料，使用温度不能超过100 ℃，且在使用过程中容易发生老化、尺寸收缩等问题。此外，液体树脂价格昂贵（超过1 000元/kg），固化过程中会产生刺激性气体。目前，SLA主要用于原型制作和部分零件生产。

2.2 喷墨印刷技术（Inkjet Printing）

喷墨印刷技术（如图2所示）最早由Lord在1878年提出，包括两种方式：连续喷墨和按需喷墨。连续喷墨利用该一个静电喷头将油墨液滴导向待印刷的粉体。按需喷墨在喷头上施加了电压和脉冲压力来引导油墨喷出，从而减少了油墨的浪费，简化了制备工艺。喷墨印刷技术所用打印材料通常是固体粉末颗粒，如陶瓷、聚合物或玻璃等ADDINEN.CITE.DATA[23-25]，料間的粘合与固化主要依靠粘合剂，因而也大大拓宽了喷墨印刷技术的应用领域。

喷墨印刷技术的最大优势是成型效率高，且通过增加喷头数量，可实现彩色打印制件，减少了后处理环节。但该技术的打印制件强度较小，精度低于3D立体光刻技术。

它仍然是基于固体粉末材料的一项技术。它与喷墨印刷技术相似，不同的是前者采用激光作为热能量，熔化高分子聚合物、陶瓷或金属与粘结剂的混合粉直接成型，而后者使用粘合剂成型。如图3所示，首先在承物台上均匀覆盖一层粉末，再通过激光使粉末的局部温度升高以熔化粉末颗粒，粉末相互粘结，逐步得到轮廓。在非烧结区的粉末仍呈松散状，作为工作和下一层粉末的支撑。一层成型完成后，承物台下降一层的高度，再进行下一层的铺料和烧结，如此循环完成整个三维原型。SLM技术是在SLS基础上发展起来的，它利用高功率密度的激光束直接熔化金属粉末，获得具有一定尺寸精度和高致密度的金属零件。

SLS/SLM技术具有诸多优点：1）选材广泛，包括塑料、陶瓷、金属等ADDINEN.CITE.DATA[28-30]；2）下层粉末可作为上层烧结部分的支撑层，因而不需要设计支撑系统；3）未被烧结的材料可循环使用，材料利用率高；4）利用大功率激光烧结，大大提高成型的速率，降低生产周期。

当然，SLS/SLM技术也存在一些缺点。比如：SLS技术在成型塑料时，成型温场受限于原料的烧结窗口；SLM技术在金属成型时，要用高功率密度的激光器，设备成本高；由于激光功率和扫描角度的限制，SLM技术成型的零件尺寸范围有限；制品内部应力较大，需打印支撑结构，同时制品通常要进行热处理以消除内应力。

2.4 熔融沉积造型术（FDM）

FDM是现今使用最广泛的一种快速造型技术，该技术将具有热塑性的材料（如聚乳酸），通过加热的方式一层一层地沉积在承物台上ADDINEN.CITE.DATA[22，31-33]，其工作原理如图4所示。

滚轮将热塑性材料送往被加热的喷嘴，喷出的材料呈半固体状；随着温度的下降，材料在特定区域内固化，完成一层的制造。与之前介绍的几种3D打印技术一样，随着承物台的下降，可在固化的打印材料上沉积另一层，最终实现3D打印。其主要特点是：1）设备简单、成本低、易于操作，特别适用于科研、教学等用途；2）“喷出-成型”的生产过程简单，且为按需喷出，不产生材料浪费；3）加热温度较低，不产生毒气、化学物质和粉尘；4）可在一个产品中运用多种打印材料ADDINEN.CITE.DATA[34-38]，如传统的聚合物如聚碳酸酯，聚苯乙烯，ABS等，还包括金属，陶瓷和生物相容性材料；5）成型精度低，容易产生误差、变形等问题；6）成型速率较慢，不适合大型零件的构建。

2.5 叠层实体制造技术（LOM）

如图5所示，将第一层薄膜材料置于承物台上，然后按照物体横截面形状，使用激光扫描切割薄膜；接着承物台向下移动，同时转动滚轮移除多余薄膜材料，再将第二层薄膜覆盖在第一层上，重复激光的扫描切割动作完成第二层的造型。根据建造材料的不同，层与层之间使用不同的方式结合。如对于纸，通常使用粘合剂，而对于金属材料，通常使用焊接。这一过程不停重复，最终形成3D打印的产品。

2.6 定向能量沉积技术（DED）

DED技术是用大功率激光束直接熔融沉积金属粉末。如图6所示，定向能量沉积技术的原理为采用喷嘴将不同原材料推送至熔池，同时使用聚焦的激光热源将材料熔融后一层一层沉积在基板上，进而成型。打印设备配备2～3个料筒，因而可同时打印多种材料，包括不锈钢、铜、镍、铝等。

在这种工艺中，注入打印头的金属粉末和输出的激光能量都可以在输出过程中被连续改变。因此，它能够根据工件表面状态，修复或制作出传统方法无法完成的特殊物体。DED技术的另一个优势是它可以在修复现有物体的同时制作出一个新的物体。虽然用这种技术生产的物体需要进行一定程度的表面处理（如用机器进行抛光），但它们也能作为致密的金属零件直接使用。

3 3D打印技术的应用

3D打印技术推动了企业产品创新、缩短了新产品研发周期、提高了产品竞争力，已经在工业制造、建筑工程、航空航天以及医疗卫生等领域得到了广泛应用，并催生了一些新兴的应用

3.1 3D打印在模具行业中的应用

3D打印为传统模具技术注入了新的活力，使模具的设计与分析、虚拟制造与实物制造有机结合，具有柔性良、响应快、精度高、效率优等特点。对有效提高模具设计水平、缩短模具生产周期、确保模具标准化、验证模具稳定性和使用寿命有不可替代的作用[43]

因为模具一般都属于小批量生产而且形状都比较复杂，很适合3D打印来完成。3D打印使得模具冷却通道摆脱了交叉钻孔的限制。优化设计的内部通道更接近模具的冷却表面，增加冷却效率。SLM技术可打印直径小至1.4 mm的冷却通道。冷却水道形状依据产品轮廓的变化而变化，水道与模具型腔表面距离一致；有效提高冷却均匀性；模具无冷却热点，提高冷却效率，降低冷却时间。

同时，3D打印技术可用于打印制造传统方法难以加工的复杂结构、辅助航空航天研发设计等。加速新型航空航天器的研发，其优势在于制造一些过去无法实现的功能结构，显著减轻结构重量，节约昂贵的战略金属材料。通过3D打印提升传统制造技术，使铸造、锻造和机械加工等传统制造技术手段更好地发挥作用。

3.2 生物医学

3D打印技术在生物医学领域的应用可分为：组织和器官制造、假肢定植入体和生物医药研究。3D打印技术在生物医学领域的最大优势是可不受约束地制造个性化的产品。这些定制化的植入产品为生物体的自我修复、相容性等将产生积极的影响。其次，3D打印技术可大大降低植入产品的成本，尤其是对量少、复杂性高和需频繁替换或修复的植入体的制造具有明显的优势[44]

随后3D打印技术便在这一领域快速发展。目前，3D打印技术在生物医学领域的投入規模相对较小，约1千万美元。而在未来10年，3D打印技术的工业产值有望超过100亿美元，其中约20%将投入到生物医学领域ADDINEN.CITE.DATA[44-45，48-50]。

3.2.1 打印生物组织和器官

目前，由于衰老、疾病、意外或出生缺陷等导致的组织或器官衰竭几乎只能依靠活体的捐赠，但活体移植至少有两个严重的缺陷：自愿捐赠的活体供不应求和组织排异ADDINEN.CITE.DATA[46，51-53]。而3D打印技术为解决这两个问题提供了新的方向，它可实现细胞的替代、细胞浓度及细胞的尺寸等的精确控制，从而层层打印出类似组织和器官的结构。

3.2.2 定制植入体

3D打印技术可定制植入体。传统的植入体需要对金属或塑料进行切削等减材制造，以调整其形状、尺寸和精度才能满足手术的要求[53- 54]

对于人体的某些有着不规律的形状和复杂的结构的部位，如头骨和脊柱，3D打印技术可根据个性化特征实现植入体的廉价而快速地打印。

3.2.3 药物开发

3D打印技术可运用于药品的研究开发[50]

它的优点包括药物量可精确控制、产量高和药胶囊结构复杂。首先，运用3D打印技术，医师可根据病患的用药历史，定制药物的摄入方式以避免药物副作用，达到药物充分利用的目的。其次，传统制药通常是基于活性物和非活性物的均一混合粉体，但3D打印技术可实现活性物和非活性物的交替构建方式，达到药物的精确释放[47， 54]

例如，单一药片中可含有多种活性成分，患者只需要服用一片药便可靶向治疗多种疾病，这对于患有多种慢性病的患者来说，能显著提高其服用药物的依从性[55]

3.3 建筑

随着3D打印技术的不断发展，不仅可以打印尺寸较小的物品，而且这项技术也正对传统的建筑行业产生深远的影响。2014年，荷兰Dus Architects公司开工打印一座别墅，这是整个欧洲第一座完全利用3D打印技术修建的建筑。基于这一项目，建筑家们致力于证明通过直接打印建筑的各个部件，可以减少甚至消除浪费和运输成本[56-57]

相对于传统建筑领域的生产，3D打印技术应用于建筑领域具有以下优点：1）降低生产成本；2）缩短工期；3）提高质量；4）有利于环境保护；5）建造出复杂、特殊、个性化的建筑产品。

3.4 教育与科研

在教育教学方面，可利用3D打印技术打印具有保存价值或易损坏的物品用于展示，如名家雕塑、古代器皿、手工艺品、教学用具等，而将真品封存，既能使珍贵的物品外存于世，又不防碍大众的参观和学习[58]

在科研方面，3D打印技術能创造对科学家们而言更直观的研究对象。例如在研究恐龙化石时，科学家们可利用3D扫描形成模型，再使用3D打印机打印出微缩版的恐龙骨架或某一部分骨架，不仅节省了空间，而且可对局部进行定点观测。同样，对于文物修复，3D打印技术也将发挥重要的作用。通过扫描损毁的文物，用计算机模拟出文物的完整形态加以重建，这对于研究古代文化、人类起源和社会发展都有着关键的作用。在材料科学中，科学家们可利用3D打印制造材料的微观结构，如分子链、晶胞、组织、缺陷等研究微观世界中的各种现象，如分子力、相变等。

3.5 食品

随着人们对食品的要求越来越高，个性化的食品越来越受到人们的青睐。这种定制的食品通常为手工制作且只供应于少数人，因此生产效率低、成本较高。为解决需求、效率与成本的问题，人们正在研究利用3D打印技术来生产食品[59]

基于传统技术的食品生产在于量，牺牲的是新颖的结构或风味。而3D打印食品可根据消费者不同的喜好对食品的颜色、形状、口味甚至营养元素进行调整，从而实现个性化定制生产。它提供了一种新的策略，使人们在享受美食的同时，能够更有效地控制摄入的营养。随着技术的发展，3D打印机将走进普通人家的厨房，为人们提供高质量的、新鲜的和有营养的食品。目前，运用于3D食品打印的材料通常是可流动的，包括液体和粉末材料。材料成分主要有蛋白质、碳水化合物和脂肪，而这三种成本的不同配比也将影响其溶化温度、流动性、塑化温度等[60-61]

4 3D打印的瓶颈和研究方向

与其他新兴技术一样，3D打印目前也存在一些问题：

1）缺乏法律和规则约束[62]

3D打印技术可轻易地制造非法物品，如枪械及其部件、伪造物品、药品、化学品等。不法人员不仅可快速地打印这些物品，且可将其他无害的材料打印制成有害的产品，这给犯罪人员提供了可乘之机。考虑到这些隐患，政府应积极立规立法，规范3D打印行业。同时，3D打印设备厂商应在政府的监管下，开发新技术实现打印设备的注册和追踪。

2）成本问题。如果不考虑打印材料和设备，在制造具有复杂结构、个性化和小批量产品时，相比于传统技术，3D打印技术无疑更具有成本优势，但在大批量生产时，3D打印的时间成本较高，传统制造仍具有成本优势。另一方面，现阶段我国3D打印设备的关键核心部件仍然需要进口，这使得3D打印设备的价格居高不下。因此，未来的设备研发应关注关键部件的国产化。

3）质量问题。在某些情况下，3D打印的产品质量比传统技术差，这是由于现有技术还不能充分地控制打印过程中的空隙率、密度、均一性等。这不仅影响物品的设计外形，而且严重损害产品的性能。因而，打印材料和打印工艺的开发将是未来研究的重点之一。

5 结语

在国家积极推动“中国制造2025”的背景下，3D打印技术可能是最受关注的技术之一，原因在于它可能会影响人们生活的方方面面，也必将迎来一个快速的发展阶段。本文在介绍3D打印技术的历史及特点的基础上，对其应用领域及不足进行了分析。结果表明，由于3D打印技术在快速成型制造具有复杂结构或个性化产品时，较传统制造技术有着明显的优势；基于3D打印技术的特点，它可以在生物医药、建筑行业、教育科研、食品等领域得到应用；而针对其面临的挑战，建立法律法规、开发新的材料体系、打印工艺、计算机模拟算法是未来3D打印技术的发展方向之一。

参考文献：

[1]

张宝玉. 3D打印技术发展历史、前景展望及相关思考[C]//上海市老科学技术工作者协会学术年会， 2014：3539.

[2]HULL C W. Apparatus for production of threedimensional objects by stereolithography： US， US 5556590 A[P]. 19960311.

[3]CRUMP S S. Apparatus and method for creating threedimensional objects： US， US 5121329 A[P]. 19920609.

[4]SACHS E M， HAGGERTY J S， CIMA M J， et al. Threedimensional printing techniques： US， US 5204055 A[P]. 19930420.

[5] JONES R， HAUFE P， SELLS E，et al. RepRapthe replicating rapid rrototyper[J]. Robotica， 2011， 29（1）： 177191.

[6] 史爱华， 张洪科， 刘仕琪，等. 3D打印技术在现代外科领域的应用[J]. 临床医学研究与实践， 2016， 1（2）：111114.

[7]DOLENC A， MKEL I. Slicing procedures for layered manufacturing techniques[J]. ComputerAided Design， 1994， 26（2）：119126.

[8]PHAM D T， GAULT R S. A comparison of rapid prototyping technologies[J]. International Journal of Machine Tools & Manufacture， 1998， 38（10–11）：12571287.

[9]WATERMAN N A， BDICKENS P. Rapid product development in the USA， Europe and Japan[J]. World Class Des. Manuf. 2013， 1（3）： 2736.

[10]MELCHELS F P W， FEIJEN J， GRIJPMA D W. A review on stereolithography and its applications in biomedical engineering[J]. Biomaterials， 2010， 31（24）：61216130.

[11]PANDEY P M， REDDY N V， DHANDE S G. Real time adaptive slicing for fused deposition modelling[J]. International Journal of Machine Tools & Manufacture， 2003， 43（1）：6171.

[12]PANDEY P M， REDDY N V， DHANDE S G. Slicing procedures in layered manufacturing： a review[J]. Rapid Prototyping Journal， 2003， 9（5）：274288.

[13]TATA K， FADEL G， BAGCHI A， et al. Efficient slicing for layered manufacturing[J]. Rapid Prototyping Journal， 1998， 4（4）：151167.

[14]CHAN V， ZORLUTUNA P， JEONG J H， et al. Threedimensional photopatterning of hydrogels using stereolithography for longterm cell encapsulation[J]. Lab on A Chip， 2010， 10（16）：2062.

[15]COOKE M N， FISHER J P， DEAN D， et al. Use of stereolithography to manufacture criticalsized 3D biodegradable scaffolds for bone ingrowth.[J]. Journal of Biomedical Materials Research Part B Applied Biomaterials， 2003， 64B（2）：65–69.

[16]HARRIS R A， NEWLYN H A， HAGUE R J M， et al. Part shrinkage anomilies from stereolithography injection mould tooling[J]. International Journal of Machine Tools & Manufacture， 2003， 43（9）：879887.

[17]HUANG Y M， KURIYAMA S， JIANG C P. Fundamental study and theoretical analysis in a constrainedsurface stereolithography system[J]. International Journal of Advanced Manufacturing Technology， 2004， 24（56）：361369.

[18]KWON I K， MATSUDA T. Photopolymerized microarchitectural constructs prepared by microstereolithography （muSL） using liquid acrylateendcapped trimethylene carbonatebased prepolymers.[J]. Biomaterials， 2005， 26（14）：16751684.

[19]JIN W L， LAN P X， KIM B， et al. 3D scaffold fabrication with PPF/DEF using microstereolithography[J]. Microelectronic Engineering， 2007， 84（5）：17021705.

[20]LEE K W， WANG S， FOX B C， et al. Poly（propylene fumarate） bone tissue engineering scaffold fabrication using stereolithography：

effects of resin formulations and laser parameters.[J]. Biomacromolecules， 2007， 8（4）：1077.

[21]WANG Y， BALOWSKI J， PHILLIPS C， et al. Benchtop micromolding of polystyrene by soft lithography[J]. Lab on A Chip， 2011， 11（18）：3089.

[22]王修春， 魏軍， 伊希斌， 等. 3D打印技术类型与打印材料适应性[J]. 信息技术与信息化， 2014（4）：8486， 90.

[23]BOLAND T， XU T， DAMON B， et al. Application of inkjet printing to tissue engineering[M]// Biotechnology J. 2006：910–917.

[24]CALVERT P. Inkjet printing for materials and devices[J]. Chemistry of Materials， 2001， 13（10）：32993305.

[25]XU T， JIN J， GREGORY C， et al. Inkjet printing of viable mammalian cells.[J]. Biomaterials， 2005， 26（1）：9399.

[26]PFISTER A， LANDERS R， LAIB A， et al. Biofunctional rapid

prototyping for tissueengineering applications： 3D bioplotting versus 3D printing[J]. Journal of Polymer Science Part A Polymer Chemistry， 2004， 42（3）：624638.

[27]BEAMAN J J， DECKARD C R. Selective laser sintering with

assisted powder handling： US， US 4938816 A[P]. 19900703.

[28]KO S H， PAN H， GRIGOROPOULOS C P， et al. Allinkjetprinted flexible electronics fabrication on a polymer substrate by lowtemperature highresolution selective laser sintering of metal nanoparticles[J]. Nanotechnology， 2007， 18（34）：345202.

[29]TOLOCHKO N K， KHLOPKOV Y V， MOZZHAROV S E， et al. Absorptance of powder materials suitable for laser sintering[J]. Rapid Prototyping Journal， 2000， 6（3）：155161.

[30]張学军， 唐思熠， 肇恒跃， 等.3D打印技术研究现状和关键技术[J].材料工程， 2016， 44（2）：122128.

[31]SOOD A K， OHDAR R K， MAHAPATRA S S. Improving dimensional accuracy of fused deposition modelling processed part using grey Taguchi method[J]. Materials & Design， 2009， 30（10）：42434252.

[32]WALDBAUR A. Let there be chiptowards rapid prototyping of microfluidic devices： onestep manufacturing processes[J]. Analytical Methods， 2011， 3（12）：26812716.

[33]江洪， 康学萍. 3D打印技术的发展分析[J].新材料产业， 2013（10）：3035.

[34]BANDYOPADHYAY A， PANDA R K， JANAS V F， et al. Processing of piezocomposites by fused deposition technique[J]. Journal of the American Ceramic Society， 1997， 80（6）：9991002.

[35]JAFARI M A， HAN W， MOHAMMADI F， et al. A novel system for fused deposition of advanced multiple ceramics[J]. Rapid Prototyping Journal， 2000， 6（3）：161175.

[36]WU G， LANGRANA N A， SADANJI R， et al. Solid freeform fabrication of metal components using fused deposition of metals[J]. Materials & Design， 2002， 23（1）：97105.

[37]ZEIN I， HUTMACHER D W， TAN K C， et al. Fused deposition modeling of novel scaffold architectures for tissue engineering applications[J]. Biomaterials， 2002， 23（4）：11691185.

[38]ZHONG W， LI F， ZHANG Z， et al. Short fiber reinforced composites for fused deposition modeling[J]. Materials Science & Engineering A， 2001， 301（2）：125130.

[39]FEYGIN M， SHKOLNIK A， DIAMOND M N， et al. Laminated object manufacturing system： EP， US5730817[P]. 19980324.

[40]MUELLER B， KOCHAN D. Laminated object manufacturing for rapid tooling and patternmaking in foundry industry[J]. Computers in Industry， 1999， 39（1）：4753.

[41] FLACH L， JACOBS M A， KLOSTERMAN D A， et al. Simulation of laminated object manufacturing LOM with variation of process parameters[D]. Austin： University of Texas at Austin， 1998： 407416.

[42]孫晓林. 3D打印技术的应用[J]. 机电产品开发与创新， 2013， 26（4）：108109.

[43]王颖， 袁艳萍， 陈继民. 3D打印技术在模具制造中的应用[J]. 电加工与模具， 2016（S1）：1417.

[44]BANKS J. Adding value in additive manufacturing： researchers in the United Kingdom and Europe look to 3D printing for customization. [J]. IEEE Pulse， 2013， 4（6）：22.

[45]MERTZ L. Dream it， design it， print It in 3D： what can 3D printing do for you？[J]. IEEE Pulse， 2013， 4（6）：1521.

[46]CUI X， BOLAND T， DLIMA D D， et al. Thermal inkjet printing in tissue engineering and regenerative medicine[J]. Recent Patents on Drug Delivery & Formulation， 2012， 6（2）：149155.

[47]GROSS B C， ERKAL J L， LOCKWOOD S Y， et al. Evaluation of 3D printing and its potential impact on biotechnology and the chemical sciences.[J]. Analytical Chemistry， 2014， 86（7）：32403253.

[48]KLEIN G T， LU Y， WANG M Y. 3D printing and neurosurgery：ready for prime time？[J]. World Neurosurgery， 2013， 80（34）：233235.

[49]SCHUBERT C， LANGEVELD M C V， DONOSO L A. Innovations in 3D printing： a 3D overview from optics to organs[J]. Br J Ophthalmol， 2014， 98（2）：159161.

[50]URSAN I D， CHIU L， PIERCE A. Threedimensional drug printing： a structured review[J]. Journal of the American Pharmacists Association， 2013， 53（2）：136144.

[51]BERTASSONI L E， CECCONI M， MANOHARAN V， et al. Hydrogel bioprinted microchannel networks for vascularization of tissue engineering constructs[J]. Lab on A Chip， 2014， 14（13）：22022211.

[52]OZBOLAT I T， YIN Y. Bioprinting toward organ fabrication： challenges and future trends[J]. IEEE Trans Biomed Eng， 2013， 60（3）：691699.

[53]郭文文， 曹慧， 刘静. 3D打印技术在生物医学领域的应用[J].中国临床研究，2016，29（8）：11321133.

[54]BARTLETT S. Printing organs on demand[J]. Lancet Respiratory Medicine， 2013， 1（9）：684.

[55]KHALED S A， BURLEY J C， ALEXANDER M R， et al. Desktop 3D printing of controlled release pharmaceutical bilayer tablets[J]. Int J Pharm， 2014， 461（12）：105111.

[56]李冉， 齐向东. 3D打印技术在建筑行业的应用与研究[J]. 电子技术与软件工程 ， 2015 （5） ：102.

[57]杨建江， 陈响. 3D打印建筑技术及应用趋势[J]. 施工技术， 2015 ， 44 （10） ：8488.

[58]莉莉. 3D打印技术在教育中的应用研究[J]. 知识经济， 2018 （1）：153.

[59]刘焕宝， 周惠兴， 刘小龙， 等. 3D打印在食品行业中的应用[J]. 中国农业文摘-农业工程， 2017， 29（2）：3637.

[60]WALKENSTRM P， KIDMAN S， HERMANSSON A M， et al. Microstructure and rheological behaviour of alginate/pectin mixed gels[J]. Food Hydrocolloids， 2003， 17（5）：593603.

[61]PHYSICKSHEARD P W， WOOD J， FISHER P A， et al. Effects of fatty acids on meat quality： a review.[J]. Meat Science， 2004， 66（1）：21.

[62]姜胜建， 范理， 徐飞兵，等. 浙江3D打印产业发展状态的思考与建议：基于3D打印技术专利的分析[J]. 浙江经济， 2014（2）：3739.