3D打印技术应用与发展对策分析

孙佳巍

（湖南文理学院，湖南 常德415000）

1 引言

3D 打印技术要求的专业技术水平较高，专业技术人才稀缺，也因此导致应用范围小，不能有更多的体验。材质比较贵，成本大，不利于其在市场的发展和推广。技术推广方向相对于其他普通互联网技术增加了不少的难题。

2 3D 打印技术的发展

2.1 3D 打印技术发展开端

3D 打印技术起初是在19世纪末的美国发展起来的[3]。在数字模型文件的基础之上，利用粉末状金属或塑料等可粘合材料，经过一层层打印的方式构造出所需物品。这在最初也被称为快速成型技术和三维打印。可是当时技术条件并不允许3D 打印技术的发展与推广。但是在较小范围之内3D 打印技术还是会被应用，20世纪90年代恩里科发明的3D 打印机让人大开眼界。一幢完整的建筑或者航天员所需物品被打印机“打印”了出来。当然，3D 打印技术随着科技时代的发展也在逐渐进步。

2.2 3D 打印技术的发展进程

3D 打印技术通常应用于工业与医学领域，应用范围很广泛，但是技术不完善，所以限制了3D 打印技术的应用[4]。不过在技术发展初期阶段，美国一直在研究3D 打印技术可以应用的范围，并且在不断地进行推广与应用，将3D 打印技术应用在可以涉及的生活领域当中[7]。这项技术在我国的推广有很大的难题，所以直到现在我们所看见的3D 打印技术也是少之又少，仅仅只有几个领域为人所知，其中，3D 造房造车是人们所熟知的，但具体是哪个时间人们并不知道。可见，目前我们国家的3D 打印技术的应用并不广泛，值得进一步研究，推动3D打印技术的发展。表1为3D 打印技术的发展时间表。

1986 1993 1995 2005 2010 2011 2012 2013美国科学家Hull 开发了第一台商业3D 印刷机麻省理工学院获得3D 印刷技术专利美国ZCOrp 公司开始授权并开发3D 打印机市场上出现了首个高清晰彩色打印机美国打造出世界上第一辆3D 打印汽车Urbee全球第一款3D 打印比基尼、飞机人造肝脏组织被首次打印3D 打印艺术品与手枪

2.3 3D 打印技术的发展推广

从2018年8月开始，美国开始推广3D 打印技术下的枪支，使用3D 枪支在美国是合法的。人们也可以根据自己需要在互联网上随意下载3D 手枪打印的设计图。俄罗斯在2018年12月份就利用3D 生物打印技术打印出了实验鼠的甲状腺，并且是在零重力下利用3D 生物打印机完成的操作。随后美国便利用3D 打印技术制造出了脊髓支架，这是一种模仿中枢神经系统结构的支架，可以帮助大鼠恢复运动功能，这是3D 打印技术首次被用在医学实验上，针对的就是脊髓严重受损的脊柱。3D 打印虽然是打印技术，但它不仅仅只是一种材质，它也可以模拟人体器官，打印出可以适应人体的骨架。由于它在医学上的应用优势很多，并且可以起到在细胞中生长的作用[2]。所以2018年的3D 打印技术就已经在医学上被逐渐认可，并且被研究与推广。但因为其材质特殊所以也有缺点和不能代替传统技术的地方，因此，直到现在3D 打印技术的推广也并没有进入大众耳熟能详的范围之内，要推广这项技术还有很长的路要走，要对其进行不断地开发。

3 3D 打印技术应用的优缺点

3.1 3D 打印技术应用在医学领域的优点

作为医学方面的新型技术，3D 打印对医学领域具有重大意义。它可以使药物不再难溶于水分，见效也会比之前快很多。同时也会被用于手术中的止痛和镇静[1]，并且对记忆力的改善和思维力的调节都有很大的作用。而3D 打印技术下的骨架准确率更高，节省成本，效果明显，并且可以缩短手术的时间，修复的也比较快，手术成功率高，在临床医学上被大力推广[10]。因此，3D 打印技术在药物制作、骨架建造、烤瓷牙齿等领域逐渐兴起。

3.2 3D 打印技术在设计与教育上的优点

3D 打印技术有很多优点可以利用。很多艺术设计师就利用3D 打印技术创作艺术作品。它可以精确完美地打造出精致的艺术品，也可以节省很多材料，提高了材料的利用率。传统工艺做法无法做到的精美工艺可以利用3D 打印技术完美打印出来，这是艺术家创作较高难度和较复杂作品的首选方法[8]。由此可以看出，自动、快速、准确是3D 打印技术的优势，它大大缩短了产品开发的周期，使设计者空余出很多时间完善其他事情，同时也打破了传统技术对艺术作品在结构制造方面的限制，让艺术创意发展的更加顺利。3D 打印在教育领域也有很大的益处。在教学上可以应用3D 打印与现在课程相结合，创建新的教学模式，用3D 模型更精准地将图形立体地呈现在学生面前，不但提高了学生的学习质量，还调节了课堂气氛，帮助学生主动学习，开发大脑，提高了学生的创新与创作能力[6]。

3.3 3D 打印技术在工业上的缺点

3D 打印技术应用于工业领域会简化不少程序，使材料的利用率增加。但是有时也会有表面材料不稳定，材料气味大的缺点，在工业中应用3D 打印技术还是不够成熟[5]，技术难题还是没有突破，材料造价高的状况还是需要进一步改善。

4 3D 打印技术的发展对策

3D 打印技术可以节省很多材料，也可以做到很多传统手工做不到的精致。应该将3D 打印多应用于医学上，3D 医学材料可以做到传统手术无法达到的精准，重要的是可以节约时间成本、准确高效。同时，我们也可以尝试在淘宝上应用3D 打印技术，比如利用现有技术模拟穿衣与搭配。根据现在互联网市场前景可以进行推广。消费者可以根据自己任意搭配与选择，进行模拟试穿，有利于增加购买量，同时也解决了搭配烦恼，推动商家销售。

3D 打印技术虽然应用范围较广，但是制作成本高，是一种比较昂贵的技术[9]。不能取代传统技术。打印材料也受到很大限制，所以即使应用范围广也无法拓展。应用人才比较稀缺，不利于团队的开发，同时，能够维持其发展的条件也较少。因此，应大力引进人才，打造专业团队，加强宣传力度，并且将3D 打印技术应用的更加具体，充分利用其优势，避开劣势，推动3D 打印技术的进一步发展。

5 结语

3D 打印技术有利也有弊，我们应对其优势加以开发利用，避免其劣势。3D 打印技术所用材料的稀缺问题是一个值得相关人员进行深入探究的问题。

为什么线上淘宝虽然设有这一板块专门研究3D 打印技术，据说已经可以模拟人体穿衣比例，但是却很少有人知道与使用。调查显示，3D 打印不只是材料稀缺，人才也稀缺，这可以说是导致3D 打印技术发展缓慢的重要原因之一。3D 打印技术的发展离不开技术、人才、政府的支持，三者缺一不可。因此，我们应该重视3D 打印技术在重要领域的开发与应用，同时要逐步向市场推广，扩大其应用范围，从而让3D 打印技术得到更好的发展。