“3D打印”考点汇总

一、含义

3D打印是快速成型技术的一种，又称增材制造，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。

二、原理

3D打印机出现在上世纪90年代中期，实际上是利用光固化和纸层叠等技术的快速成型

装置。

3D打印机与普通打印机工作原理基本相同，只是打印材料有些不同。普通打印机的打印材料是墨水和纸张，而3D打印机内装有金属、陶瓷、塑料、砂等不同的“打印材料”，是实实在在的原材料，打印机与电脑连接后，通过电脑控制可以把“打印材料”一层层叠加起来，最终把计算机上的蓝图变成实物。

三、优点

1.3D打印技术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，摒弃生产线，达到了降低成本的效果。这也是3D打印技术最突出的优点。

2.3D打印技术降低了设计与制造的复杂度，能够制造出传统方式无法加工的奇异结构。

四、应用

1.医学领域，可制作模仿中枢神经系统结构的脊髓支架；可进行人耳移植；可通过患者病变部位扫描成像，利用3D打印机将二维图像打印成3D模型，让病人和医生更为直观地观察与沟通；可打印人体器官或细胞。

2.汽车领域，可极大的缩短汽车研发周期，制造结构复杂的零件、多材料复合零件、轻量化结构零件等。

3.航天领域，可以在太空中开展连续纤维增强复合材料的3D打印。

4.建筑领域，可应用于房屋建筑材料打印。

5.服装领域，可用3D打印制作合身的衣服，进行量身定制。

五、4D打印

4D打印是指利用“可变成物质”和3D打印技术，制造出在预定的刺激下（如放入水中，或者加热、加压、通电、光照等）可自我变换物理属性（包括形态、密度颜色、弹性、导电性、光学特性、电磁特性等）的三维物体。

4D打印的第四维是指人们可以通过软件设定模型和时间，变形材料会在设定的时间内变形为所需的形，是在3D打印技术上多了时间维度的打印技术。

【课后练习】

1.（多选）3D打印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。关于3D打印应用，下列说法正确的有（）。

A.可以制造出模仿中枢神经系统结构的脊髓支架

B.可以借助3D打印技术制造汽车零部件

C.可以通过3D打印技术进行人体耳朵移植

D.可以在太空中开展连续纤维增强复合材料的3D打印实验

【答案】ABCD。AC项正确，医学领域，3D打印可制作模仿中枢神经系统结构的脊髓支架；可进行人耳移植。B项正确，汽车领域，可以借助3D打印技术制造汽车零部件。D项正确，航天领域，可以在太空中开展连续纤维增强复合材料的3D打印。

2.（单选）3D打印技术已是全球最受关注的新兴技术之一，该技术学名为“快速成型技术”。下列关于3D打印技术的说法不正确的是（）。

A.3D打印技术通过摒弃生产线而降低了成本，大幅减少了材料浪费

B.3D打印技术出现在20世纪90年代中期，实际上是利用光固化和纸层叠等方式实现快速成型的技术

C.人们利用3D打印技术可以制造出传统生产技术无法制造出的外形

D.3D打印技术需要承担的花费比较低廉

【答案】D。D项错误，3D打印所用的材料、打印机本身的成本都较高，因此3D打印技术需要承担的花费是高昂的。

3.（单选）4D打印技术是指由3D技术打印出来的结构能够发生形状或者结构的改变，是在3D打印技术上多了（）的打印技术，

A.时间维度

B.空间维度

C.质量维度

D.速度维度

【答案】A。4D打印的第四维是指人们可以通过软件设定模型和时间，变形材料会在设定的时间内变形为所需的形，是在3D打印技术上多了时间维度的打印技术。