3D打印：從全面瞭解到親手製作（全綵版）

【2018年第19本】算是入門級的書，列舉不少已經通過3D打印出來的東西，大漲姿勢。這本書是北大楊振賢教授15年寫的，三年快過去，3D技術應該取得日新月異的進步了吧？！在所有3D打印原材料中，最讓人感到神奇的非“生物墨水”莫屬，因爲使用這些作爲原材料的設備甚至能直接打印出需要的人體細胞和器官。未來是3D打印世界，你相信嗎？ 羅胖在《迷茫時代的明白人》有一章是3D打印有未來嗎，就非常看好3D打印，他舉例：克里斯·安德森——大名鼎鼎的美國《連線》雜誌的前主編，互聯網界的理論大神。他曾經創造了很多炙手可熱的概念，比如說暢銷書《長尾理論》《免費：商業的未來》，他說：“我認爲3D打印是一件比互聯網更大的事情。” 他也列舉出：有些專家告訴我們，3D打印真正的含義不是什麼增材製造，而是用數據遠程控制驅動的製造。這個含義就不一樣了，有人甚至喊出了一句話：“3D打印是壓在工業社會這頭駱駝脊樑上的最後一根稻草。” 爲什麼呢？ 羅胖說：工業社會已經走到了它的暮年。我們都知道互聯網在一點一點、一根骨頭一根骨頭地把工業社會拆掉，在往前走。往前走的方式，就是用互聯網將特有的信息飛速地匹配起來，讓人和人、人和信息、信息和信息飛速地匹配起來。 3D打印是什麼？是通過互聯網和一系列現代化的材料技術、製造技術，構建出來的人類的最後一道跨越天塹的橋樑，是把人、信息、財富和實體世界的物質聯繫起來的方式。 3D打印和普通製造根本的區別在哪兒？我們前面講到的，節省材料，可以做出更復雜的形狀，這都不是根本，根本在於它是數據驅動的。 香港利豐是世界上第一流的供應鏈管理公司，2015年，利豐的馮國經主席曾說過：未來的商業趨勢就是圍繞着#客製化#展開，諸如3D打印之類的技術一旦展開應用，生活形態和商業形態都會發生根本性的變化。 什麼是客製化呢？ 清華大學管理學教授寧向東是這樣解釋客製化的：“就是客戶的需要主導商業活動，企業完全按照客戶的需要去提供產品和服務。這裏面說的是兩層意思：第一個層次，就是產品是完全滿足個人的需要。請你注意，這裏是完全地滿足，完全！以服裝公司生產的衣服爲例， “ 完全滿足 ” 意味着企業所生產的每一件產品都是針對某一個人的，都是定製的。未來不會像我們現在這樣，去商店買衣服，還要先試，試了半天，可能還找不到一件合適的。客製化的第二層意思，就在這個“化”字上，是指我們走向完全滿足客戶需求的路，要通過一個過程，我們正在這個過程之中。” 而我認爲實現客製化的很大部分的基礎設施應該就是3D打印技術了。 20世紀的歷史反覆告訴我們，一項技術一旦開始奔跑起來，往往會進入一種叫“指數級”的爆炸性增長狀態，你會發現它的發展過程是人類無法想象的。 所以，指數級增長是一個特別可怕的增長，人類現在各個領域的技術突破都堆疊在一塊兒的時候，就極容易觸發這種指數級增長。 當然，在3D打印領域，指數級增長這個天靈蓋能不能被打開，我們也不知道，你覺得呢？ 所以…

專業性比較強，前幾章作爲業務可以看看，後面的基本上看不懂[流淚][流淚][流淚]

作爲入門讀物還是可以的梳理的邏輯可以借鑑，一些基本原理沒有問題。3d打印技術發展迅速，書裏很多知識點已經過時，還是需要讀者自己去進一步研究實踐

初略介紹了一些3打印的基本知識。通俗易懂。

通過本書，瞭解到一些3D打印的未來發展趨勢。 3D打印的概念最早始於1984年，是上個世紀的思想，上個世紀的技術，這個世紀的市場。 目前，大家所熟知的3D打印主要應用領域是工業模型領域，但這項技術還遠不止於此。 已經有英國研究人員首次使用3D打印機實現了人體胚胎幹細胞的打印，研究人員在最新出版的英國雜誌《生物製造》上發表論文，根據檢測顯示打印24小時後，95%以上的細胞仍然存活，表面打印過程未殺死細胞；打印3天后，超過89%細胞存活，而且仍然維持其多能性，能夠分化多種細胞組織。藉由打印幹細胞的技術，已有研究人員開始嘗試製造骨髓和皮膚。這項技術的持續發展將意味着，未來患者使用自己的細胞製造需要的組織器官指日可待。 還有食物領域也挺新奇的。打印巧克力一類的食物可以先融化在凝結，聽起來不算什麼突破性的新鮮事，然而，一些現代牧場的“生物墨水”，就很耐人尋味了。這和幹細胞的複製有點類似，用動物身上的組織切片，採集幹細胞，進行復制，創造出一種“生物墨水”，製作人工肉。目前，先不說人們能不能接受。這項技術成本太高，製作一個漢堡所需的量，各項成本加起來就高達30萬美元。 目前的3D打印機種類有 ①熔融擠壓式FDM 特點： 通過材料逐層堆積形成最終的成品。最常用的熔絲線材主要包括ABS、PLA、人造橡膠、鑄蠟和聚酯熱塑性塑料等。 缺點：FDM技術生產的模型在複雜和細微結構上的支撐很難在不影響模型的情況下完全去除，很容易出現損壞原型表面的情況，對模型表面的品質會有不小的影響。目前我國自行研發的FDM打印設備都還無法做到這一點，打印模型的後處理仍然是一個較爲複雜的過程。 優點：市場上熔融擠壓式的3D打印機非常多，特別是面向普通消費者的桌面級打印機，幾乎是FDM的天下。最爲大家所熟知的像MakerBot公司的Thing-O-Matic、Replicator系列打印機、3D Systems公司的Cube打印機，都是採用FDM技術的入門級3D打印機。 ②層疊法成型LOM 目前，南京紫金立德電子有限公司成爲全球唯一擁有該技術核心專利的公司。分層實體制造法也成爲衆多快速成型技術中唯一由中國企業掌握的關鍵技術，基於該技術的商業3D打印機也於2010年成功推出。層疊法成型技術是當前世界範圍內幾種最成熟的快速成型製造技術之一。 特點：主要以片材（如紙片、塑料薄膜或複合材料）作爲原材料。 LOM設備非常適合於產品設計的概念建模和功能性測試零件，由於製成的零件具有木質屬性，因而還特別適合於直接製作砂型鑄造模。但只不過它不是用大塊原材料進行整體切削，而是將原來的零部件模型分割爲多層，然後進行逐層切削。 缺點： （1）受原材料限制，成型件的抗拉強度和彈性都不夠好。 （2）打印過程有激光損耗，並需要專門實驗室環境，維護費用高昂。 （3）打印完成後不能直接使用，必須手工去除廢料，因此也不宜構建內部結構複雜的零部件。 （4）後處理工藝複雜，原型易吸溼膨脹，需進行防潮等處理流程。 （5）Z軸精度受材質和膠水層厚決定，實際打印成品普遍有臺階紋理，難以直接構建形狀精細、多曲面的零件，因此打印後還需進行表面打磨等處理 優點： （1）成型速度較快。 （2）模型精度很高，並可以進行彩色打印，同時打印過程造成的翹曲變形非常小。 （3）原型能承受高達200℃的溫度，有較高的硬度和較好的力學性能。 ③噴墨粘粉式3DP 特點：噴墨粘粉式打印技術使用的原材料主要是粉末材料，如陶瓷粉末、金屬粉末、塑料粉末等。其主要工作原理是，先鋪一層粉末，然後使用噴嘴將黏合劑噴在需要成型的區域，讓材料粉末黏結形成部件截面。接着通過不斷重複鋪粉、噴塗、黏結的過程，層層疊加，以獲得最終需要的三維模型。該工藝打印製作的零部件強度普遍較低，必須進行後期處理。 缺點：首先打印出的工件只能通過粉末黏接，受黏結劑材料限制，其強度很低，基本只能作爲測試原型。 其次由於原材料爲粉末，導致工件表面遠不如SLA等工藝成品的光潔度，並且精細度方面也要差很多。 爲使打印工件具備足夠的強度和光潔度，還需要一系列的後處理工序。 技術也比較複雜、成本較高。 優點： （1）打印速度快，無需添加支撐。 （2）技術原理同傳統工藝相似，可以借鑑很多二維打印的成熟技術和部件。 （3）可以在黏結劑中添加墨盒以打印全色彩的部件，支持39萬色的產品打印。 ④激光燒結式SLS 特點：SLS工藝主要支持粉末狀原材料，包括金屬粉末和非金屬粉末，然後通過激光照射燒結原理堆積成形。SLS打印的模型並不能一打印完馬上拿出使用，而需要等待整個原型充分冷卻之後，才能將其拿出並放置到工作臺上，否則原型可能由於溫度過高給操作者帶來危險。 在燒結之前，整個工作臺都會被加熱至一定溫度。這樣做可有效減少打印過程中的熱變形，並利於層與層之間的黏結。在打印過程中，未經燒結的粉末對模型的空腔和懸臂部分起着支撐作用，因此不必像SLA和FDM工藝那樣另行添加支撐結構，但在打印封閉結構時，必須留有孔洞以便內部支撐粉末的清理。 缺點： （1）關鍵部件損耗高，並需要專門實驗室環境。 （2）打印時需要穩定的溫度控制，打印前後還需要預熱和冷卻，後處理也較麻煩。 （3）原材料價格及採購維護成本都較高。 （4）成型表面受粉末顆粒大小及激光光斑的限制，影響打印的精度。 （5）無法直接打印全封閉中空的設計，需要留有孔洞去除粉材。 優點 （1）與其他工藝相比，能生產強度高、材料屬性優異的產品，甚至可以直接作爲終端產品使用。 （2）可供使用的原材料種類衆多，包括工程塑料、蠟、金屬、陶瓷粉末等。 （3）零件的構建時間較短，打印的物品精度非常高。 （4）無需設計和構造支撐部件。 ⑤光固化成型SLA 是目前研究最深入、技術最成熟、應用最廣泛的快速成型技術之一。 特點：主要是使用光敏樹脂作爲原材料，通過特定波長與強度的激光（紫外光）聚焦到光固化材料表面，使之由點到線、由線到面的順序凝固，從而完成一個層截面的繪製工作。 SLA工藝能簡潔快速並全自動地打印出表面質量和尺寸精度較高、幾何形狀複雜的原型。精度高、表面質量好、原材料利用率幾乎達到驚人的100％，能用於打印製作形狀特別複雜、特別精細的零件，非常適合於小尺寸零部件的快速成型。同時還可以在原料中通過加入其他成分，用於代替熔模精密鑄造中的蠟模。 缺點： （1）SLA設備普遍價格高昂，使用和維護成本很高。 （2）需要對毒性液體進行精密操作，對工作環境要求苛刻。 （3）受材料所限，可用使用的材料多爲樹脂類，使得打印成品的強度、剛度及耐熱性能都非常有限，並且不利於長時間保存。 （4）核心技術被少數公司所壟斷，技術和市場潛力未能全部被挖掘。 優點： （1）SLA技術出現時間早，經過多年的發展，技術成熟度高。 （2）打印速度快，光敏反應過程便捷，產品生產週期短，並無需切削工具與模具。 （3）打印精度高，可打印結構外形複雜或傳統技術難於製作的原型和模具。 （4）上位軟件功能完善，可聯機操作及遠程控制，利於生產的自動化。

系統瞭解了3D打印的原理：設備加建模軟件，打印材料的分類，工藝的分類。對3D打印有初步系統性瞭解了~~

這是一本很專業的3D打印相關的書籍，案例數據都很權威，值得推薦。

過於硬核，很詳細，內容有些過時了，總體瞭解一下發展趨勢和歷史還是不錯的

讀了Fabricated：The New world of 3D Printing 英文版，再看這本書，有種重新看了一次中文翻譯版的感覺.文章結構和舉例太多相似的.

竟然後面的要收費了，未看完不予評價。