3D打印服務(wù)能否顛覆傳統(tǒng)制造業(yè)

3D打印技術(shù)并不能替代傳統(tǒng)制造業(yè)，但卻能顛覆人們創(chuàng)作設(shè)計物品的方式。天馬行空的創(chuàng)意都可以經(jīng)過3D打印服務(wù)實現(xiàn)。用戶設(shè)計的3D數(shù)字化模型往往需要實現(xiàn)特定設(shè)計功能，需要滿足一定的結(jié)構(gòu)強度或者具有一定的物理性質(zhì)。人們易于判斷數(shù)字模型外觀形狀是否滿足需求，但是難以判斷其能否滿足諸如靜止、動態(tài)穩(wěn)定性、結(jié)構(gòu)強度等物理性質(zhì)。為了保證打印成品的成功率減少試錯造成的浪費，需要相應(yīng)仿真優(yōu)化算法對數(shù)字模型的結(jié)構(gòu)、穩(wěn)定性等進行分析。此類算法需要對模型進行變形、增加結(jié)構(gòu)等操作，結(jié)合物理仿真、結(jié)構(gòu)力學(xué)等專業(yè)知識對模型進行分析，涉及原理廣泛，且工作量龐大。即使對于經(jīng)驗豐富的專業(yè)人士,要解決以上問題也并非易事。需要相關(guān)計算機輔助設(shè)計算法將編輯網(wǎng)格模型、分析物體平衡條件、搖擺動態(tài)過程穩(wěn)定性、生成可打印網(wǎng)格等步驟進行整合，降低普通用戶參與個性化制造的難度。

近些年，3D打印技術(shù)與其它學(xué)科聯(lián)系更加緊密。與計算機圍形學(xué)、計算機輔助設(shè)計、食品科學(xué)、機械設(shè)計制造及其自動化等領(lǐng)域的結(jié)合催生了豐富多彩的應(yīng)用。提高3D打印質(zhì)量，可以從改進3D打印機本身進行，比如多材料打印機開發(fā)、增加檢測校準系統(tǒng)提高打印精度等。也可以在打印過程進行優(yōu)化，比如打印路徑優(yōu)化、優(yōu)化模型自身結(jié)構(gòu)、調(diào)整物體打印方向、調(diào)整支撐材料位置等。普通用戶個性化制造需求更加多樣，關(guān)注點除了能否滿足相應(yīng)物理性質(zhì)，還需滿足美觀、有趣、操作簡便、極具個人特色等要求。因此面向普通用戶的個性化制造算法會涉及到更廣闊的領(lǐng)域。

在食品打印等面向消費者的應(yīng)用領(lǐng)域，3D打印模型的成形效果尤為重要。由于3D食品打印材質(zhì)、制造工藝和成品外觀的要求不盡相同，需要在現(xiàn)有解決方案的基礎(chǔ)上進一步妍究，以提升3D打印成品質(zhì)量。3D食品打印使用食品原材料作為打印材料，可以打印出不同種類的食材，如糕點、餅干、巧克力等食品，是科技與美食的有機融合。打印成品可以滿足消費者視覺、味覺、嗅覺，極具時代感和吸引力。3D Systems公司在2014年初和著名巧克力品牌合作推出了全新3D食品打印機，可以進行巧克力、糖果等零食打印。Systems＆Materials和美國國家航空航天局合作研制了3D打印披薩的技術(shù)，能夠増加宇航員在太空中的飲食多樣性。隨著生活水平的提高，人們在消費和購物時更傾向于彰顯個性、與眾不同?；ヂ?lián)網(wǎng)的發(fā)展進一步促進了個性化理念的發(fā)展。消費水平的提高使得人們更加青睞＂私人訂制＂。食物可以給我們帶來幸福感、愉悅感，可以承載更多情緒化的東西，更是＂私人訂制＂的首選。

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