近日，英国杂志《经济学人》对3D打印技术和发展做了介绍和展望，文章认为，3D打印技术未来的发展将使大规模的个性化生产成为可能，这将会带来全球制造业的重大变革。同时，很多新闻媒体乐观地认为，3D打印产业将成为下一个具有广阔前景的朝阳产业。
3D打印机原理
3D打印机是添加制造技术的一种形式，在添加制造技术中三维对象是通过连续的物理层创建出来。3D打印机相对于其他的添加剂制造技术而言，具有速度快、价格便宜、易用性高等优点。3D打印机就是可以“打印”出真实3D物体的一种设备，功能上与激光成型技术一样，采用分层加工、叠加成型，即通过逐层增加材料来生产3D实体，与传统的去除材料加工技术完全不同，称之为“打印机”是参照了其技术原理，因为其分层加工的过程与喷墨打印十分相似，随着这项技术的不断进步，现在已能生产出与原型的外观和功能极为接近的3D模型。使用3D打印机就像普通打印一样，轻点电脑屏幕上的“打印”按钮，一份数字文件便被传到一台喷墨打印机上，它将一层墨水喷到纸的表面以形成一幅二维图像。而在3D打印时，软件通过计算机辅助设计技术CAD，完成一系列数字切片，并将这些切片的信息传送到3D打印机上，后者会将连续的薄膜层面堆叠起来，直到一个固态物体成型。3D打印机与传统打印机最大的区别在于它使用的“墨水”是实实在在的原材料。
3D打印机工作步骤
3D打印机工作步骤是使用CAD软件来创建物品，如果你有现成的模型也可以，比如动物模型、人物、微型建筑等。然后通过SD卡或者U盘把它拷贝到3D打印机中，进行打印机设置后，就可以将其打印出来。
3D打印机的工作原理和传统打印机基本一样，都是由控制组、机械组件、打印头、耗材和介质等构架组成，打印原理是一样的。3D打印机主要是在打印前在电脑上设计了一个完整的三维立体模型，然后进行打印输出。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2步，首先在需要成型的区域喷洒一层特殊胶水，胶水液体本身很小，且不易扩散。然后是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然保持松散。这样在一层胶水一层粉末的交替下，实体模型将会被“打印”成型，打印完毕后只要扫除松散的粉末即可“刨”出模型，而剩余的粉末还能循环使用。
3D打印机的发展前景
3D打印机的应用对象可以是任何行业，只要这些行业需要模型和原型。以色列的Objet公司认为，3D打印机需求量较大的行业包括政府、航天和国防、医疗设备、教育以及制造业。
根据国际快速制造行业权威报《WohlersReport2011》发布的调查结果，全球3D打印产业产值在1988～2010年间保持着26.2%的年均增长速度。报告预期，3D打印产业未来仍将持续地增长。到2016年，包含设备制造和服务在内的产业总产值将达到31亿美元，2020年将达到52亿美元。
但3D打印技术要进一步扩展其产业应用空间，目前仍面临着多方面的瓶颈和挑战：一是成本方面，现有3D打印机造价仍普遍较为昂贵，给其进一步普及应用带来了困难；二是打印材料方面，目前3D打印的成型材料多采用化学聚合物，选择的局限性较大，成型品的物理特性较差，而且安全方面也存在一定隐患；三是精度、速度和效率方面，目前3D打印成品的精度还不尽如人意，打印效率远不能适应大规模生产的需求，而且受打印机工作原理的限制，打印精度与速度之间存在严重冲突；四是产业环境方面，3D打印技术的普及将使产品更容易被复制和扩散，制造业面对的盗版风险大增，现有知识产权保护机制难以适应产业未来发展的需求。
Gartner公司2011年发布的最新技术发展展望报告判断：3D打印技术目前正在进入概念炒作的高峰阶段，其技术还有待充分成熟，主流市场也有待进一步培育。Gartner公司研究人员认为，3D打印技术成熟到适应市场需求还将需要5～10年的时间。在这一段较为漫长的发展过程中，产业可能会面临增长期望落空、技术遭遇瓶颈以及投资撤离等风险。
总之，从中长期来看，3D打印产业具有较为广阔的发展前景，但目前产业距离成熟阶段尚有较大距离，因此，现阶段产业界对3D打印领域的投入应以加强创新研发、技术引进和储备为主，尤其要重视自主知识产权的建设和维护，争取在未来的市场竞争中占据有利地位。
3D打印技术未来发展的最主要趋势
随着智能制造的进一步发展成熟，新的信息技术、控制技术、材料技术等不断被广泛应用到制造领域，3D打印技术也将被推向更高的层面。未来，3D打印技术的发展将体现出精密化、智能化、通用化以及便捷化等主要趋势。
提升3D打印的速度、效率和精度，开拓并行打印、连续打印、大件打印、多材料打印的工艺方法，提高成品的表面质量、力学和物理性能，以实现直接面向产品的制造；开发更为多样的3D打印材料，如智能材料、功能梯度材料、纳米材料、非均质材料及复合材料等，特别是金属材料直接成型技术有可能成为今后研究与应用的又一个热点；3D打印机的体积小型化、桌面化，成本更低廉，操作简便，更加适应分布化生产、设计与制造一体化的需求以及家庭日常应用的需求；软件集成化，实现CAD/CAPP/RP的一体化，使设计软件和生产控制软件能够无缝对接，实现设计者直接联网控制的远程在线制造；拓展3D打印技术在生物医学、建筑、车辆、服装等更多行业领域的创造性应用。
总之，3D打印技术的发展是除传统印刷和数码印刷以外的另一种高端技术，极大的推进了打印行业的发展，未来的打印行业必有它的一片天地。
