1.1 3D打印的发展概况

1.1.1 国际3D打印的发展概况

3D打印技术的核心制造思想最早起源于19世纪末的美国，到20世纪80年代后期3D打印技术发展成熟并被广泛应用。

1984年，Charles Hull发明了将数字资源打印成三维立体模型的技术。

1986年，Chuck Hull发明了立体光刻工艺，并获得利用紫外线照射将树脂凝固成型来制造物体的专利。随后，他成立了一家名为“3D Systems”的公司，开始专注发展3D打印技术。1988年，该公司生产出世界上首台以立体光刻技术为基础的3D打印机SLA-250，体型非常庞大。

1988年，美国人Scott Crump发明了一种新的3D打印技术—— 熔融沉积成型。该技术适用于产品的概念建模及形状和功能测试，不适合制造大型零件。

1989年，美国人C.R.Dechard发明了选择性激光烧结技术，该技术的特点是选材范围非常广泛，如尼龙、蜡、ABS树脂（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物）、金属和陶瓷粉末等都可以作为原材料。

1992年，美国人Helisys发明层片叠加制造技术。

1995年，Z Corporation获得MIT的许可，开始着手开发基于3DP技术的打印机。

1996年，3D Systems、Stratasys、Z Corporation（以下简称Z Corp）各自推出了新一代的快速成型设备，而后快速成型便有了更加通俗的称呼——“3D打印”。

2005年，Z Corp公司推出世界上第一台高精度彩色3D打印机Spectrum Z510。

2011年，英国南安普敦大学的工程师们成功设计并试驾了全球首架3D打印的飞机。

2012年，荷兰医生和工程师们采用LayerWise制造的3D打印机，打印出一个定制的下颚假体。

2015年3月，美国Carbon 3D公司发布了一种新的光固化技术——连续液态界面制造（Continuous Liquid Interface Production，CLIP），该技术利用氧气和光连续地从树脂材料中制出模型，比之前的3D打印技术要快25~100倍。

21世纪以来，3D打印技术发展非常迅速，很多国家都已加入到3D打印技术的研发与应用队伍中来。

2011年，美国总统奥巴马宣布启动“先进制造伙伴关系计划”（AMP）；2012年2月，美国国家科学与技术委员会发布了《先进制造国家战略计划》；2012年3月，奥巴马又宣布实施投资10亿美元的“国家制造业创新网络计划”（NNMI）。在这些战略计划中，均将增材制造技术列为未来美国最关键的制造技术。2012年8月，作为NNMI计划的一部分，奥巴马宣布联邦政府投资3000万美元成立国家增材制造创新研究所（NAMII），致力于增材制造技术和产品的开发，以保持美国的领先地位。

欧洲也十分重视3D打印技术的研发应用，英国《经济学人》杂志是最早将3D打印称为“第三次工业革命的引擎”的媒体；2013年10月，欧洲航天局公布了“将3D打印带入金属时代”的计划，主要利用3D打印技术为宇宙飞船、飞机和聚变项目制造零部件，最终的目标是利用3D打印技术实现整颗卫星的整体制造；德国将“选择性激光熔结技术”列入德国光子学研究计划。

日本持续不断地尝试将本国已取得的技术成果推广和应用到工业中，致力于推动3D打印产业链后端；澳大利亚于2013年制定了金属3D打印技术路线，并于当年6月揭牌成立中澳轻金属联合研究中心（3D打印）；南非政府着眼于大型3D打印机的研制和开发，协同发展核心激光设备研制与扶持激光技术。

1.1.2 我国3D打印的发展概况

1988年，颜永年正在美国加州大学洛杉矶分校做访问学者，偶然得到了一张工业展览宣传单，上面介绍了快速成型技术。颜永年回国后，就转攻快速成型技术领域，他多次邀请美国学者来华讲学，并建立了清华大学激光快速成型中心。

1992年，西安交通大学卢秉恒教授（国内3D打印技术的先驱人物之一）赴美做高级访问学者，发现了快速成型技术在汽车制造业中的应用，回国后随即转向研究这一领域，于1994年成立了先进制造技术研究所。

1998年，清华大学的颜永年又将快速成型技术引入生命科学领域，提出生物制造工程学科概念和框架体系，并于2001年研制出生物材料快速成型机，为制造科学提出一个新方向。

我国3D打印的起步并不晚，对3D打印的研发已经有20多年的探索和积累，在核心技术方面具有先进的一面，但是在产业化方面的发展稍显滞后。

扩展阅读

近年来，我国积极探究3D打印技术，并已初步取得成效。自20世纪90年代初以来，清华大学、西安交通大学、华中科技大学、华南理工大学、北京航空航天大学、西北工业大学等高校在3D打印设备制造技术、3D打印材料技术、3D设计与成型软件开发、3D打印工业应用研究等方面开展了积极的探索，已有部分技术处于世界先进水平。我国地方政府也非常重视3D打印产业，珠海、青岛、双流、南京等地先后建立了多个3D打印技术产业创新中心和科技园。