【摘要】：3D打印技术是应用于产品设计当中的新型技术。3D打印技术最突出的优点是无需机械加工或任何模具，就能直接从计算机图形数据中生成任何形状的零件从而极大地缩短产品的研制周期，提高生产率和降低生产成本。与传统技术性比，3D打印技术还拥有如下优势：通过摒弃生产线而降低了成本；大幅度减少了材料浪费；而且，它还可以制造出传统生产技术无法制造出的外形。
【关键词】：3D打印；产品设计；材料
一、什么是3D打印技术
3D打印即快速成型技术的一种，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，后逐渐用于一些产品的直接制造，已经有使用这种技术打印而成的零部件。该技术在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工（AEC）、汽车，航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系統、土木工程、枪支以及其他领域都有所应用。
二、3D打印技术的应用
3D打印技术其优点在于：一是最直接的好处就是节省材料，不用剔除边角料，提高材料利用率，通过摒弃生产线而降低了成本；二是能做到很高的精度和复杂程度，除了可以表现出外形曲线上的设计；三是不再需要传统的刀具、夹具和机床或任何模具，就能直接从计算机图形数据中生成任何形状的零件；四是它可以自动、快速、直接和精确地将计算机中的设计转化为模型，甚至直接制造零件或模具，从而有效的缩短产品研发周期；五是3D打印能在数小时内成形，它让设计人员和开发人员实现了从平面图到实体的飞跃；六是它能打印出组装好的产品，因此它大大降低了组装成本，它甚至可以挑战大规模生产方式。但3D打印技术存在优点的同时也具备有着其一定的缺陷任何一个产品都应该具有功能性，而如今由于受材料等因素限制，通过3D打印制造出来的产品在实用性上要打一个问号。一是强度问题：房子、车子固然能“打印”出来，但是否能抵挡得住风雨，是否能在路上顺利跑起来？二是精度问题：由于分层制造存在“台阶效应”，每个层次虽然很薄，但在一定微观尺度下，仍会形成具有一定厚度。的一级级“台阶”，如果需要制造的对象表面是圆弧形，那么就会造成精度上的偏差；三是材料的局限性：目前供3D打印机使用的材料非常有限，无外乎石膏、无机粉料、光敏树脂、塑料等。能够应用于3D打印的材料还非常单一，以塑料为主，并且打印机对单一材料也非常挑剔。 目前，3D打印技术已在工业造型、机械制造、航空航天、军事、建筑、影视、家电、轻工、医学、考古、文化艺术、雕刻、首饰等领域都得到了广泛应用。
三、3D技术在产品设计领域的发展
从长远看，这项技术应用范围之广将超乎想象，最终将给人们的生产和生活方式带来颠覆式的改变， 甚至引发第三次工业革命。由于受制于材料、成本、打印速度、制造精度等多方面因素，这项技术并不能完全取代传统的减材制造法并实现大规模工业化生产，未来相当长的一段时间内两种生产方式将并存、互补。3D打印领域，中国在科研方面已经颇具实力，某些技术已经领先全球， 但是在商业化应用和产业化方滞后，我国已经和美国站在同一条起跑线上， 如果国家加以政策扶持，中国有望成为最大的3D打印业国家。材料、人才、商业化应用是3D打印技术发展和普及的关键。3D打印领域商机无限，但现在介于存在一定投资风险，关键是找到实现盈利的应用领域和商业模式，较早介入者将占有一定的市场先机。目前3D打印技术的主要应用方向工业企业新产品设计、试制及快速打印成形；个性化产品设计及快速打印制造；各种创意产品、玩具、礼物、文物、动漫游戏角色及人物模型等克隆复制3D照相馆；医疗行业人体器官、医疗器械打印；建筑模型制作；教育、科研、军事等行业的应用。例如一些小产品制作等传统的模具制造领域，往往模具生产时间长，成本高。将3D打印技术与传统的模具制造技术相结合，可以大大缩短模具制造的开发周期，提高生产率，是解决模具设计与制造薄弱环节的有效途径。3D打印技术在模具制造方面的应用可分为直接制模和间接制模两种，直接制模是指采用3D打印技术直接堆积制造出模具，间接制模是先制出快速成型零件，再由零件复制得到所需要的模具。3D打印的快速发展也将为我们的设计领域来极大地便利。
作者简介：徐畅（1995.04—）；女，籍贯：吉林省辽源市，学历：本科，毕业于大连工业大学艺术与信息工程学院。