建筑3d打印技術的發展現狀(3d打印技術在建筑領域應用綜述)

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今天給各位分享建筑3d打印技術的發展現狀的知識，其中也會對3d打印技術在建筑領域應用綜述進行解釋，如果能碰巧解決你現在面臨的問題，別忘了關注本站，現在開始吧！3D打印又稱為增材制造，近年來得到了快速發展，應用領域不斷增加。本文對3D打印的原理及應用現狀進行了分析，對3D打印在教學領域的應用模式進行了探討。人工椎體和人體氣管軟骨的打印讓人體器官的3D打印成為可能。建筑工程領域，3D打印建筑不需使用模板，打印的建筑物重量輕，強度大，時間短，產生的建筑垃圾及建筑粉塵少，且可以循環使用，綠色環保。

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本文目錄一覽：

1、淺談3d打印技術論文
2、3d打印技術現狀和發展前景
3、3D打印的發展現狀是怎么樣的
4、3d打印發展現狀
5、3D打印技術可以進入哪些行業，它們的發展前景怎么樣呢？

淺談3d打印技術論文

3D打印又稱為增材制造，近年來得到了快速發展，應用領域不斷增加。我整理了淺談3d打印技術論文，歡迎閱讀!

淺談3d打印技術論文篇一

3D打印技術

摘要：3D打印又稱為增材制造，近年來得到了快速發展，應用領域不斷增加。本文對3D打印的原理及應用現狀進行了分析，對3D打印在教學領域的應用模式進行了探討。

關鍵詞：3D打印;應用現狀;教學領域

1 引言

3D打印，又稱為增材制造，是快速成型技術的一種，被譽為 “第三次工業革命的重要標志”，以其 “制造靈活”和“節約原材料”的特點在制造業掀起了一股浪潮。近年來，隨著3D打印技術的逐步成熟、精確，打印材料種類的增加，打印價格的降低，3D打印得到了快速發展，應用領域不斷增加，不僅在機械制造、國防軍工、建筑等領域得到廣泛應用，也逐漸進入了公眾視野，走進學校、家庭、醫院等大眾熟悉的場所，在教育、生物醫療、玩具等行業也得到了廣泛關注及應用，作為教育工作者，本文將在介紹3D打印的原理、優勢、應用現狀的基礎上，重點探討3D打印在教育領域的角色及應用模式。

2 3D打印概述

2.1 3D打印原理

3D打印(3D printing，又稱三維打印)，是利用設計好的3D模型，通過3D打印機逐層增加塑料、粉末狀金屬等材料來制造三維產品的技術[1]。一般來說，通過3D打印獲得物品需要經歷建模、分割、打印、后期處理等四個環節[2]，其中3D虛擬模型，可以是利用掃描設備獲取物品的三維數據，并以數字化方式生成三維模型，或者是利用AutoCAD等工程或設計軟件創建的3D模型，有些應用程序甚至可以使用普通的數碼照片來制作3D模型，比如123D Catch[3]。

2.2 3D打印的優勢

與傳統制造技術相比，3D打印不需事先制模，也不必鑄造原型，大大縮短了產品的設計周期，減少了產品從研發到應用的時間，降低了企業因開模不當可能導致的高成本風險，使得特殊和復雜結構的模型的制作也變得相對簡單，產品也更能凸顯個性化。另外，3D打印是增材制造，使用金屬粉或其他材料，使部件從無到有制造出來，大大減少了原材料和能源的消耗，生產上實行了結構優化。

2.3 3D打印的應用現狀

近年來，3D打印得到了快速發展，幾乎應用于各個領域。在模具加工和機械制造領域，使用3D打印相對快速地進行模具的設計與定制，打印復雜形狀的各種零件，打印具有足夠強度的個性化幾何造型的物件。在航空航天、國防軍工領域，3D打印應用于外形驗證、關鍵零部件的原型制造、直接產品制造等方面。如空客公司從打印飛機小部件開始，逐步發展，計劃在2050年左右打印出整架飛機。生物醫療領域，醫學工作者利用3D打印技術打印出患者的心臟模型，缺損下頜骨模型，患者外傷性腦內血腫顱腦模型等，用于輔助診斷并制定術前手術方案，降低了手術難度，減少了手術時間，為患者帶來了精準化的治療。人工椎體和人體氣管軟骨的打印讓人體器官的3D打印成為可能。3D打印的處方藥產品SPRITAM(左乙拉西坦)片劑可用于各種癲癇疾病的治療。建筑工程領域，3D打印建筑不需使用模板，打印的建筑物重量輕，強度大，時間短，產生的建筑垃圾及建筑粉塵少，且可以循環使用，綠色環保。3D打印在首飾、食品、玩具和日常用品的設計和生產中也有廣泛應用，可以很好地彰顯用戶的個性化特點和需求。3D打印在太陽能電池板和特殊材料的制造方面的應用也有突破。

3 3D打印在教學領域的應用

3D打印在教學方面的探索性活動也已經展開，并應用在數學、航空、電子、設計、機電工程、生物醫學、天文等大部分學科中，取得了良好的教學效果。基于3D打印的快速生成能力，使得數字化模型能快速轉化為立體實物，借助立體實物的生成過程及使用可以提高教學效果，增強學生合作、設計、創新等能力。

3.1打印三維教具學具輔助教學

在課程教學中，借助于多媒體教學手段，一些抽象的圖像可以相對直觀的顯示出來，但針對的是群體，形成的是暫時的視覺感受，印象并不是很深刻，也不易理解。借助3D打印，可以把數字化的圖像轉化成實物的教具和學具，每個同學都有機會親手感受，而且還可以親自設計、策劃，無疑對知識點的理解，知識的掌握及應用有很大的促進作用。比如：數學課可以打印出幾何曲面、剖面立體實物;動畫設計可以打印出3D人物，動物角色模型，且可以根據實效及時修改;語文課可以把要講解的地域打印出來，如北京的胡同，同學們可以拿著模型理解胡同的特點，體驗胡同文化，講述胡同的來龍去脈;機械制造課可以根據課程內容打印相關的零件、齒輪、連桿等。

3.2 實習實踐過程中輔助創新設計

職業學校實習實踐教學活動較多，鉗工實習、數控機床實習、電子電工實習、動畫設計、物聯網設計等，都需要借助相應的模型，并設計出一定的模型。借助于3D打印，同學們對需要設計的模型有一個大體的認識，然后經過集體分組的討論、設計、修改等過程，不僅能增加學生的學習興趣，促進學生交互學習，協作學習，且能提高學生的設計水*、思維能力和實踐能力。比如在模具設計實習中，采用項目式教學法，應用3D打印，學生分組設計、分組打印，學生在親眼目睹自己的設計零件打印成型的過程及成品后，學習興趣大增，多次討論修改的過程也大大提升學生的設計水*。在CAD課程實踐環節中，使用3D打印機，可以根據教學需要來設計教學內容，對學生的設計作品3D打印出來進行評比并組裝，不僅使學生熟練掌握設計軟件建模的基本思路和流程，而且對如何從設計作品到具體的實物的生成有一個明確的認識，有利于日后學生進一步的學習和發展。

3.3 就業創業指導

近年來，大學畢業生人數急劇增加，就業壓力增大，國家大力提倡大學生創業，整個社會也興起了一股自主創業的熱潮。對于職業學校的學生來說，有一定的專業知識，有較強的動手操作能力，有創業的熱情與激情。借助于3D打印設備，創業指導老師可以指導學生創辦創意設計3D打印工作室，利用所學的專業知識，設計出相關產品并打印出來進行銷售，同時也可為社會客戶提供DIY服務，收取一定的培訓費和制作費，也可以在校企合作的基礎上為合作企業提供設計和3D打印服務。通過3D打印的上述創業實踐活動，加深學生對專業知識的鞏固、對設計過程的了解，并培養創新創業意識和能力。

3.4 圖書館應用

圖書館引入3D打印服務是圖書館從文獻服務走向創新服務的途徑。國外很多圖書館都開展3D打印服務，國內的綜合圖書館，如上海圖書館、蘇州圖書館也開展3D打印服務，高校中的上海交通大學圖書館也開展3D打印服務，并且通過舉辦3D打印設計大賽積極推廣此項服務，通過比賽普及3D打印知識，讓同學們了解3D打印前沿科技，啟發學生們用創新思維發現問題、智慧解決問題。學校圖書館可以配備一兩臺3D打印機，并在保證健康和安全的基礎上，充分考慮費用、提交步驟、等待和篩選時間等、制定詳細的3D打印制度或政策，并鼓勵學生打印原創作品，以發揮學生的專業特長，激發學生的創造力和想象力。

4 結束語

3D打印正從工業領域，走向各個應用領域。不久的將來，也會像電腦、手機、互聯網一樣進入我們的社會和每個家庭。教育工作者應積極利用這項新技術，促進教學模式和教學活動的創新，更好地提高教學質量和教學效果，提高學生的實踐能力和創新水*。

參考文獻

[1] 張飛相. 3D打印技術的發展現狀及其商業模式研究[J]. 新聞傳播， 2016(2)： 51-53.

[2] 李青，王青. 3D打印―一種新興的學習技術[J]. 遠程教育雜志2013(4)：29-35.

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3d打印技術現狀和發展前景

3D打印也稱為增材制造技術，是一種以數字模型文件為基礎，運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構造物體的技術，通常是采用數字技術材料打印機來實現。

產業規模逐年加速增長

近年來，我國3D打印市場應用程度不斷深化，在航空航天汽車、船舶、核工業、模具等領域均得到了越來越廣泛的應用。2017-2019年，我國3D打印產業規模逐年增加，增加速度要略快于全球整體增速，以致于我國3D產業占全球的比重在不斷增加。根據2020年3月賽迪顧問(CCID)發布的《2019年全球及中國3D打印行業數據》，2019年，中國3D打印產業規模為打印產業打印產業157.5億元，較2018年增加31.1%。

2020年全球爆發新冠疫情，各國醫療防護設備緊缺，此時3D打印扮演了救場的角色。國內最大的B2C跨境電商*臺全球速賣通上的數據顯示，疫情期間我國3D打印機銷售火爆，疫情以來該*臺上3D打印機的銷售額和2019年比已經翻番。預計2020年我國3D打印產業規模將達到208億元。

3D打印設備規模占比最大

3D打印產業主要由3D打印設備、3D打印材料和3D打印服務三大細分行業構成，2019年，中國3D打印設備產業規模70.86億元，占比最高，達到45%;3D打印服務產業規模為45.67億元，占比29%;3D打印材料產業規模40.94億元，占比26%。

中國3D打印產業發展前景

— —行業市場規模持續增長

近年來，我國高度重視3D打印市場的發展，國家也不斷出臺政策進行產業扶持，2020年2月，國家標準化管理委員會、工信部、科技部、教育部等六部門日前印發《增材制造標準領航行動計劃(2020-2022年)》，提出到2022年，立足國情、對接國際的增材制造新型標準體系基本建立。此外，推動2-3項我國優勢增材制造技術和標準制定為國際標準，增材制造國際標準轉化率達到90%，增材制造標準國際競爭力不斷提升?！缎袆佑媱潯穼ξ覈?D打印產業進行指導，預計3D打印產業年均增速在25%以上，2020年增材制造產業銷售收入超過200億元。結合國家層面政策指導以及國內近6年3D打印產業發展態勢，前瞻預測2025年，我國3D打印市場規模將超過630億元。

——以上數據來源于前瞻產業研究院《中國3D打印產業市場需求與投資前景分析報告》。

3D打印的發展現狀是怎么樣的

總體來說，3D打印具有相當可觀的想象空間，可應用領域十分廣泛，像傳統的制造業，以及汽車、消費電子、醫療器械、建筑工程等。這些領域都可以通過與3D打印結合，從而獲得更好發展。

在3D打印技術不斷成熟下，其產業潛力有望快速釋放，市場規模擴張可期。據前瞻產業研究院《中國3D打印產業市場需求與投資潛力分析報告》統計，2016年，全球3D打印市場規模達到159億美元，預計到2020年，全球3D打印市場規模將達354億美元。

但值得一提的是，無論是在我國，還是全球范圍，3D打印都還是處于初期探索階段，主要原因是卡在材料、市場定位、批量打印三大難關上。在三大難關未攻克前，3D打印產業很可能是延續緩慢增長態勢。

另外，3D打印還面臨著商業模式單一、專業人才短缺等煩惱。所以，3D打印要想實現真正的爆發式增長，仍需克服重重難關。長期來看，3D打印潛力巨大，前景一片大好，甚至有望在全球掀起新一輪技術革新浪潮。

3d打印發展現狀

2020年我國3D打印市場規模超200億元全球排名第三

2017-2020年，我國3D打印產業規模逐年增加，增加速度要略快于全球整體增速，以致于我國3D產業占全球的比重在不斷增加。根據2020年3月賽迪顧問發布的《2019年全球及中國3D打印行業數據》，2019年，中國3D打印產業規模為157.5億元，同比增加31.1%。經初步統計，2020年中國3D打印規模突破200億元，約為208億元。

美國3D打印的產業規模占全球比重40.4%，德國僅次于美國，中國位居第三。作為3D打印起步較晚的中國，近幾年，抓緊自主創新和研發，雖然和國外的技術還有一定差距，但也一步步朝著精細化和專業發展。當然，國內巨大的市場潛能，也吸引了不少國外3D打印行業巨頭的目光和投資，進一步推動了中國3D打印產業的發展。

3D打印設備占比近45%

根據賽迪顧問(CCID)最新發布的數據顯示，2020年，中國3D打印設備產業規模92.54億元，占比最高，達到44.58%;3D打印服務產業規模64.46億元，占比31.05%;3D打印材料產業規模50.59億元，占比24.37%。

多數3D打印機價格在2500美元以上

3D打印機隨用途的不用價位也不同，一般商用打印機價位較高，價位為幾萬到幾十萬不等;國內購物網站上已經可以購買到廉價的3D打印機價格在3000至5000元不等，并配有快速入門指南、相應軟件下載、機器矯正等介紹。隨著3D打印技術的應用越來越廣泛，各種耗材、打印機的價格必將呈現下降趨勢，未來3D打印機完全有可能像傳統打印機一樣，成為每家每戶都買得起、用得上的設備。

3DScienceValley對企業的調查顯示，中國市場對于高端的工業級3D打印設備采購占據主流地位，有超過44%的企業采用的10萬美金/臺以上的工業級3D打印機。

汽車、工業機械與航空航天是主要應用領域

3D打印應用的領域廣泛，3D打印在下游應用行業和具體用途領域的分布反映了這一技術具有的優勢和特點，同時也反映了這一技術的局限和在發展過程中尚需完善的地方。

根據中國增材制造產業聯盟統計，在應用領域方面，由于工業機械、汽車制造、航天航空等領域對于構件質量要求、定制化要求較高，因此，我國3D打印應用領域主要集中于工業機械、汽車制造、航天航空等領域，三者合計占比超過50%，其中工業領域應用占比20%，航空航天應用占比18.90%，汽車領域應用占比16.00%。

注：相關官方機構未公布2020年數據，上述數據為中國增材制造產業聯盟2018年統計數據，僅供參考

—— 以上數據參考前瞻產業研究院《中國3D打印行業深度調研與投資戰略規劃分析報告》