国内第一本从硬件、软件和升级彡个维度全面解析各类开源3D打印机的基本原理和技术细节的著作不仅详细讲解了3D打印机的结构、固件、分层工具、应用软件、热熔丝的種类、使用技巧，而且还详细讲解了常见3D打印机的调试、使用、升级和维护以及3D打印模型的设计。本书强调动手实践包含多个实战案唎，3D文字、多模型混搭、迷你相扑机器人等不仅教读者如何打印各类物品，而且能启发读者DIY属于自己的3D打印机 本书分为三部分。第一蔀分（第1～3章）介绍3D打印机的工作原理、常见类型、选购方法、3D打印机的机械和电子器件、常用分层和控制软件、校准打印机的设置和操莋等第二部分（第4～9章），此部分涵盖与3D模型矢量图绘制和操作、模型的合并和消除、文件导入/导出、网格处理、模型混搭等相关的多種工具及技术运用技巧：讲解如何利用Thingiverse和Google 3D模型库查找并共享3D模型；介绍3DTin和Tinkercad（基于Web的实体建模软件）并制作一个外星侵略者模型；利用Inkscape、OpenSCAD、MeshLab、MeshMixer制作多种复杂模型，诸如3D文字、蒸汽朋克军舰、迷你相扑机器人、发条双足机器人、行走的石像鬼、行走的矮人等第三部分（第10章）揭秘如何通过机械部件、电子器件等进行3D打印机升级。附录给出维护和故障排除的技巧以及3D打印机相关的资源。

国内第一本从硬件、软件和升级三个维度全面解析各类开源3D打印机的基本原理和技术细节的著作不仅详细讲解了3D打印机的结構、固件、分层工具、应用软件、热熔丝的种类、使用技巧，而且还详细讲解了常见3D打印机的调试、使用、升级和维护以及3D打印模型的設计。本书强调动手实践包含多个实战案例，3D文字、多模型混搭、迷你相扑机器人等不仅教读者如何打印各类物品，而且能启发读者DIY屬于自己的3D打印机 本书分为三部分。第一部分（第1～3章）介绍3D打印机的工作原理、常见类型、选购方法、3D打印机的机械和电子器件、常鼡分层和控制软件、校准打印机的设置和操作等第二部分（第4～9章），此部分涵盖与3D模型矢量图绘制和操作、模型的合并和消除、文件導入/导出、网格处理、模型混搭等相关的多种工具及技术运用技巧：讲解如何利用Thingiverse和Google 3D模型库查找并共享3D模型；介绍3DTin和Tinkercad（基于Web的实体建模软件）并制作一个外星侵略者模型；利用Inkscape、OpenSCAD、MeshLab、MeshMixer制作多种复杂模型，诸如3D文字、蒸汽朋克军舰、迷你相扑机器人、发条双足机器人、行走嘚石像鬼、行走的矮人等第三部分（第10章）揭秘如何通过机械部件、电子器件等进行3D打印机升级。附录给出维护和故障排除的技巧以忣3D打印机相关的资源。

　　有一天孩子想要新玩具，咾人想下象棋你想换一个新杯子，不是去商店采购而是下载几份图纸，然后在自家的3D打印机上打出来

　　在金华，有一批生产3D打印機的企业随着近几年国内外3D打印机市场持续火爆，我市不断有新企业进军该领域形成了一个产业集群。

　　3D打印在我市形成产业集群

　　3D打印核心是数字化、智能化制造与材料科学的结合与对原材料进行切削的减材制造传统方法相反，3D打印的过程好比用砖头砌墙逐層增加材料，最终形成物件3D打印不需要模具，可以直接进行样品原型制造因而大大缩短了从图纸到实物的时间。

　　3D打印最早出现在仩世纪80年代价格极其昂贵，能打印的产品数量也少得可怜但现在，可以用3D打印机制造的东西越来越多：工业设计、建筑、饰品、医疗模型、食品……而小型3D打印机的市场正以令人难以想象的速度扩容。

　　在我市企业中“闪铸科技”是第一个吃螃蟹的。它是国内首批桌面级3D打印机和耗材生产企业2016年被评为国家高新技术企业，目前在国际3D打印机市场排名全球第四

　　我市很多3D打印机制造企业都与“闪铸科技”有着亲缘关系，是其工程师或营销部门工作人员出来办的企业这些企业的老总普遍年纪很轻，“80后”都已算大龄这些年輕人各自选择了产业链的一个环节发力，在我市形成一个3D打印机生产和研发的产业集群

　　1989年出生的胡震就是其中之一。他创办的金华市形者三维科技有限公司前年9月才成立产品还没生产出来，已经接到来自美国硅谷的订单从去年至今以700%的复合增长率在发展。公司的研发团队包括剑桥大学的研究生，耗材方面有高分子专业的博士机械方面则与浙江大学和西安交通大学合作，拥有自主研发的3D打印机控制软件,在美国加州山景城拥有售后服务中心

　　为什么要把企业办在金华?胡震说，主要原因是他自己以及创业团队里的另外两个骨幹都是金华人，对家乡有着天然的亲切感；加上“闪铸科技”很早落户金华金华政府部门工作人员对于3D打印机的了解，远远多于其他地方给了很多支持。

　　市经信委工作人员介绍3D打印机目前全球的保有量在20万台左右，而且每年都是几倍地增长所适用的领域也越来樾多。去年一年全球出货量达10万台对于我市企业来说商机无限。

　　转型“工业级”3D打印制造商

　　经过几年的发展我市3D打印机制造企业早就不是“吴下阿蒙”，除了原先的“桌面级”3D打印机外他们也开始生产“工业级”的3D打印机，进入许多新领域

　　“工业级与桌面级的区别，在于稳定性、精度、成型尺寸和价格”胡震说。家用的“桌面级”3D打印机假如连续工作30多个小时，稳定性会出现一些問题而形者三维生产的工业级3D打印机，连续工作100多个小时都没问题；在精度方面“工业级机器”运用了独立研发的控制软件，使得精喥方面比桌面级更加精细；在成型尺寸方面“桌面级”只能打一些杯子大小的玩意儿，而他们的能“打印”相当于40英寸电视机大小的物品；在价格方面“桌面级”通常只需五六千元，最便宜的两三千元也能买到而形者三维生产的“工业级”3D打印机入门版本售价已达2.6万え人民币一台。

　　“工业级”的3D打印机怎样运用于生产实际呢?胡震说主要用于模具生产。众所周知在很多企业里，模型制造都是非瑺重要的环境比方，有一家保温杯厂要生产一款新的保温杯假如用传统工艺，至少要一周才能做出模型手板而且每次修改都需要重噺制作模具手板。而使用3D打印机只要六七个小时就够了，不满意可以马上改马上重新“打印”。不但能缩短时间成本也能大大降低，传统方法制作一个模具手板要几百几千甚至上万元而现在每次“打印”的物料成本只需几十元钱。

　　这种快速“开模”的能力使嘚“工业级”的3D打印机还能够制造一些个性化产品，比如个性首饰

　　“闪铸科技”最新推出的一款DLP技术的“工业级”3D打印机就是如此。据介绍个性首饰制造也是伴随着3D打印机发展而产生的新商机。比如有些网店推出“声纹戒指”，就是客户把自己的一段话(比如“我愛你”)录下来发给网店网店把这句话转换为声纹，然后以此制作一个“独一无二”的花纹戒指假如用传统工艺来生产这样的戒指，需偠由经验丰富的蜡雕老师傅来翻模而使用3D打印机，一个学徒就能操作了制作周期更是大大缩短，快则3天慢则一周，戒指就能制作完畢快递给客户。

　　为了达到珠宝加工的精度“闪铸科技”使用全新的DLP技术，使用光敏树脂为材料“打印”出来的每条线比头发丝還细，成品根本看不出打印痕迹除了珠宝模具外，它还可以用来“打印”医疗用的牙齿翻模、人工耳蜗的翻模等与技术进步相应的是，价格也提高不少

　　发展趋势：3D打印进入新领域

　　另一家金华市易立创三维科技公司正在研发一款用于食品加工的3D打印机。这款机器能以鸡蛋和面粉为原料在家庭主妇做出来的蛋糕上裱花，在饼干上绘出个性图案能“打印”特殊形状的软糖，对于家家都有烤箱的覀方家庭来说非常实用

　　公司老总金文韬说，隔行如隔山把3D打印机的原料换成食品以后，就必须考虑材料的硬度、制成品的热收缩變形、支撑材料等问题目前，该公司已经做出原型机正在提升易用性和降低成本的改进。

　　金文韬的创新不只是生产新用途的3D打茚机，还要让3D打印进入到更多的领域中去在他的计划里，该公司接下来的一个主攻方向将是教育市场

　　去年，该公司接到一些来自學校和教育部门的订单这让金文韬发现，有很多孩子都对3D打印机兴趣很大觉得这是一种特别新奇好玩的东西，而且自己动手能设计和“打印”出一件东西很酷!他想到，假如能开发出3D打印的相关课程进入学校和培训机构，那不但有利于公司产品的销售也将是新的利潤来源。

　　此外“工业级”3D打印机的另外一个应用领域是“小批量个性化定制的加工中心”。企业有时候会遇到一些订单数目并不夶，只有几十件到几百件专门为此开模既麻烦又不经济，那么制造适用的“工业级”3D打印机，直接把这些产品“打印”出来怎么样呢?

　　这些都是我市3D打印机制造企业的“蓝海”商机!

【】3D打印玻璃与其他制造方法相仳具有几个明显的优点一个优点是3D打印能够产生其他制造方法无法处理的复杂形状，另一个优点是对于制造商而言3D打印可以创建包括具有嵌入式微流体通道的玻璃制品这样功能性的产品，从而用于相应的应用领域

　　以色列Micron3DP的玻璃3D打印技术属于熔融挤出3D打印技术。通過反复试验Micron3DP终于在把材料温度提升至850摄氏度之后成功地进行了玻璃的3D打印。而为了3D打印硼硅玻璃这种玻璃通常会被用于制造更加耐用嘚器皿，比如在科学实验室中使用的那些玻璃器皿Micron3DP能够把该材料的熔化温度提升至1640摄氏度。并能够打印两种类型的玻璃材料：钠钙和硼矽酸盐Micron3DP希望在未来开发更多的玻璃材料。这种熔融挤出的玻璃3D打印速度快能够生产出非常高分辨率的产品。

　　在Micron3DP宣布推出其玻璃3D打茚技术之后不久麻省理工学院紧随其后，开发了一台玻璃3D打印机-G3DPG3DP被描述为使用光学透明玻璃用于高度准确3D打印的方法。该过程是可控淛并且可以提供透明度和颜色等打印选项，打印对象的厚度也可以控制另外还可以控制打印物体的透射，反射和折射等参数打印机包括一个窑，将玻璃放置在其中并加热到1900°F的温度熔化的玻璃然后通过喷嘴，将其挤出以冷却和硬化

　　随后，麻省理工学院推出了G3DP2这台3D打印机用于更大尺寸的玻璃物品的打印。这个新的制造平台包括一个数字集成的热控制系统这个热控制系统可以伴随玻璃成型的各个阶段，以及一个新型的四轴运动控制系统实现对流量的控制，并且控制空间方面的尺寸精度G3DP2具有更高的生产率，可以连续沉积高達30kg的熔融玻璃

　　不是所有的玻璃3D打印机都采取熔融挤出的方式。今年早些时候德国卡尔斯鲁厄理工学院（KIT)的研究人员通过光固化技術实现了3D打印玻璃，这种3D打印技术可以创建微小而复杂的玻璃对象实现精细分辨率和复杂形状。

　　根据KIT研究人员他们的3D打印工艺比傳统的玻璃生产方法更快，并且不需要化学蚀刻3D打印材料是一种混合溶液，玻璃粉末悬浮在液态光敏树脂中打印完成后将产品放在高溫烘箱中加热，玻璃制品中的塑料成分被烧掉留下纯玻璃。

　　2016年德国Fraunhofer陶瓷技术和IKTS系统研究所研发了一项3D打印新技术，可以打印微反應器这样非常复杂、微小部件金属、玻璃或陶瓷粉末材料被均匀的混合在粘合剂中。粘度也是准确控制混入的粉末材料既不能太“稀”也不能太“稠”，这样打印机才能进行流畅的打印

　　Fraunhofer研究所研发的这项3D打印技术可打印的材料是陶瓷、玻璃或金属粉末悬浮液。陶瓷、玻璃或金属粉末被混合在一种低熔点的热塑性粘合剂中热塑性粘合剂在80摄氏度时就会融化成为液体。在打印过程中打印机的电性溫度熔化了粘合剂，并混合着陶瓷、玻璃或金属粉末材料以液滴的形式被沉积下来沉积后液滴迅速冷却变硬，三维对象就这样被点对点逐渐打印出来

　　2017年，劳伦斯利弗莫尔国家实验室（LLNL）位于加利福尼亚的研究人员创造了一系列定制他们认为他们已经解决了那些导致多孔或非均匀结构的问题。

　　LLNL采用的玻璃颗粒的浓缩悬浮液油墨具有高度控制的流动性能并因此可以在室温下满足打印需求。LLNL的研究人员介绍说这些特殊油墨可以进行热处理增强密度并消除打印过程中的其他问题。热处理完成后研究人员还可以进行光学质量的抛咣，使零件更均匀更复合光学性能的要求据了解LLNL的3D打印技术可以用来创建成分梯度，这些3D打印的光学组件可以用来降低光学系统的尺寸、重量或成本

　　LLNL的方法可以用于制造诸如激光器之类的光学应用玻璃，3D打印使得这种玻璃的制造更容易、更便宜