描述3D打印是如何工作的

3D打印技术极大地革新了制造业的生产方式，有人甚至称之为“第三次工业革命”。

前不久，世界首架3D打印的无人机试飞成功，时速达到241千米。对于一款民用无人机来说，这个速度非常惊人。美国无人机制造商极光飞行科学公司的航空研究工程师丹·坎贝尔(DanCampbell)表示，3D打印技术能让设计师对特定的元件进行定制，以改进无人机性能，大大加快无人机的生产速度，并有效降低生产成本。

那么，3D打印的秘诀是什么？它是如何运作的呢？

3D打印的基本原理

对于3D打印，首先要搞清楚的就是：它的叫法其实是不准确的。确实，3D打印的程序本质上是2D(二维)打印，只不过需要在2D打印的基础上一遍又一遍地打印、一层又一层地叠加，直至一件3D产品终成型。

通常，2D 打印有多种方式，但都需要将墨水粘在纸上或卡片上。墨水是复杂的液体，由染料、溶剂和其他物质组成。墨水在不使用时保持湿润状态，一旦由打印机打印到纸上，与空气接触后，就会显现出颜色并立即变干。墨水一点点地叠加，在纸上形成字母、文字以及图片，变干后就会自动留在纸上，且保持永久不脱落。

3D 打印就好比把油墨层一层一层地堆叠起来，达到一定厚度，每层厚度只有几微米(一微米等于百万分之一米)。另外，2D 打印的墨水相当规范，而对于3D 打印来说，几乎任何物质都可以充当墨水，比如尼龙、塑料、金属、食材、生物组织，乃至纸张本身等。

在3D打印机执行打印任务之前，首先要用电脑设计好要打印的东西，比如一只杯子。通常是使用三维建模软件来构建需要打印的物体的3D 模型。这些建模软件有简单实用的，也有复杂专业的，但无论哪一种，都需要进行一定的培训学习才能掌握。当然，如果仅仅是想打印一个和现有物体一模一样的复制品，也可借助3D 扫描仪来快速建模—直接扫描这个物体，比如一块化石或者一个机器零件。有了电脑中的这些模型，用计算机辅助设计软件将这些3D 模型切分成水平薄层，打印机就能按要求把这些一层层的“薄片”叠加打印出来，终“垒”成要打印的物体。近，古埃及法老图坦卡蒙国王(KingTutankhamun) 的木乃伊复制品已按实际尺寸打印出来了，罗丹的著名雕塑《思想者》(TheThinker )也是以同样的程序对缺损处进行了修补。这两件作品都是先由3D 扫描仪扫描建模，然后由计算机辅助设计软件对这些3D 模型进行切分，后用3D 打印机一层层叠加打印出来的。

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