3D打印对于我们来说并不是一个新鲜的词语，生活中我们或多或少接触过3D打印的产品。世界著名运动品牌阿迪达斯曾这样描述：“未来当你走进一家阿迪达斯商店，只要在跑步机上跑几步，阿迪达斯就能快速获取你的足部特征及各项数据，一双量身定做的3D打印运动鞋就出来了。”

 

　　据预测，不远的将来，我们完全可以用电脑把自己想要的东西设计出来，然后进行3D打印。可以说，3D打印的未来备受人们的期待。那么这种备受瞩目的技术是如何一步一步实现3D打印的呢？

 

　　三维设计

 

　　3D打印的设计过程是：先通过计算机建模软件建模，再将建成的三维立体模型“分区”成逐层的截面，即切片，从而指导打印机逐层打印。3D设计软件是3D打印的数据源头，3D打印所需的模型是由3D设计软件创建的，国内的3D设计软件包括CAD、中望3D、cAxA等。设计软件和打印机之间协作的标准文件格式是STL文件格式。一个STL文件使用三角面来近似模拟物体的表面，三角面越小其生成的表面分辨率越高。虽然目前3D打印的专用软件不少，但更为直观、简单、实用的3D打印专用软件还有待开发。

 

　　切片处理

 

　　3D打印与激光成型技术一样，采用了分层加工、叠加成型来完成3D实体打印。每一层的打印过程分为两步，首先打印机通过读取文件中的横截面信息，在需要成型的区域喷洒一层特殊胶水，胶水液滴本身很小，且不易扩散。然后喷洒一层均匀的粉末，粉末遇到胶水会迅速固化黏结，而没有胶水的区域仍保持松散状态。这样在一层胶水一层粉末的交替下，实体模型将被“打印”成型，打印完毕后只要扫除松散的粉末即可“刨”出模型，而剩余粉末还可循环利用。这种技术的特点在于其几乎可以造出任何形状的物品。

 

　　完成打印

 

　　3D打印机的分辨率对大多数应用来说已经足够，但在弯曲的表面可能会比较粗糙，像图像上的锯齿一样，要获得更高分辨率的物品可以先用当前的三维打印机打出稍大一点的物体，再稍微经过表面打磨即可得到表面光滑的“高分辨率”物品。用传统方法制造出一个模型通常需要数小时到数天，根据模型的尺寸以及复杂程度而定。而用三维打印的技术则可以将时间缩短为数个小时。传统的制造技术如注塑法可以以较低的成本大量制造聚合物产品，而3D打印技术则可以以更快，更有弹性以及更低成本的办法生产数量相对较少的产品。

 

　　我们距离像《西部世界》（Westworld）中那样3D打印人形机器人还有多远呢？专家指出，我们距离打造那种先进程度的AI还非常遥远，但我们正在3D打印有机材料上取得巨大的进展。3D打印最魔力的地方恰恰于它将给材料科学、生物科学带来翻天覆地的变化，最终的结果是使科学技术和创新呈现爆炸式的变革。我们期待着这场变革。