這使得產(chǎn)品的設(shè)計(jì)生產(chǎn)周期大大縮短，生產(chǎn)成本大幅下降?？傊?，3D打印技術(shù)被看重的三大優(yōu)勢(shì)是加速產(chǎn)品的研發(fā)過程、提供個(gè)性化和定制產(chǎn)品和增加生產(chǎn)的靈活性。從成型工藝上看3D打印突破了傳統(tǒng)成型方法，無需制作模具和機(jī)械加工，通過快速自動(dòng)成型硬件系統(tǒng)與CAD軟件模型結(jié)合就能夠制造出各種形狀復(fù)雜的產(chǎn)品，這使得產(chǎn)品的設(shè)計(jì)生產(chǎn)周期大大縮短，生產(chǎn)成本大幅下降。

四、定位：3D打印的相關(guān)領(lǐng)域

   3D打印是一種新型的快速成型技術(shù)，它綜合了數(shù)字建模技術(shù)、機(jī)電控制技術(shù)、信息技術(shù)、材料科學(xué)與化學(xué)等諸多領(lǐng)域的前沿技術(shù)，涉及的領(lǐng)域較多。

   筆者認(rèn)為，3D打印作為一種制造工藝(Manufacturing)，涉及有3個(gè)方面：

   1. 材料(Material)。即用于3D打印中的材料，包括樹脂、金屬、陶瓷、塑料或天然材料等，這些材料通過堆積形成實(shí)在的功能產(chǎn)品。

一方面，模型的數(shù)學(xué)屬性影響著其物理屬性；另一方面，對(duì)物理屬性的要求影響著數(shù)學(xué)屬性的修改，這兩個(gè)屬性相互影響，往往在處理和優(yōu)化的過程中需要迭代進(jìn)行。我們稱之為面向制造的幾何設(shè)計(jì)與優(yōu)化(Fabrication oriented geometric design and optimization)。這里具有大量的幾何處理與優(yōu)化的計(jì)算問題，我們簡(jiǎn)要總結(jié)如下：



對(duì)于美國(guó)宇航局的太空探索任務(wù)來說，3D打印技術(shù)尤其重要，國(guó)際空間站目前已有三個(gè)以上的備用組件，可以用工業(yè)級(jí)3d打印機(jī)制造。該設(shè)備將利用聚合物和其它材料，采用增量擠壓制造技術(shù)，逐層生產(chǎn)物品。三維打印實(shí)驗(yàn)是美國(guó)航天局未來的一項(xiàng)重點(diǎn)科研項(xiàng)目，3D打印部件和工具將提高空間任務(wù)的準(zhǔn)確性和安全性，另外，由于不需要從地球運(yùn)輸，可以降低空間任務(wù)的成本。