《3D打印》内容简介

书中讲述了3D打印技术的突破性发展，以及3D打印技术将如何应用在学校、厨房、医院等场所的。《3D打印:从想象到现实》预测，不远的未来，我们完全可以用电脑把自己想要的东西设计出来，然后进行三维打印，就像我们现在可以在线编辑文档一样。通过电子设计文件或设计蓝图，3D打印技术将会把数字信息转化为实体物品。当然，这还不是3D打印的全部，3D打印最具魔力的地方是，它将给材料科学、生物科学带来翻天覆地的变化，最终的结果是科学技术和创新呈现爆发式的变革。
你需要一把功能强大的锤子？你需要一双精致无比的鞋子？你需要给孩子准备奇异的玩具？你需要一顿精美的晚餐？只管打印出来就行了。
胡迪·利普森，康奈尔大学机械工程与计算机科学技术教授，他还是一家创造机器实验室的负责人，专注于自动化设计和机器制造。梅尔芭·库曼，在微软和康奈尔大学有着15年的产品和研发经历，她现在是一家创新公司的总裁。

作品目录

3D打印
推荐序一
推荐序二
推荐序三
前言
第1章：这是科幻吗，不，它将成为现实
第2章：一台几乎可造万物的机器
打印三维物体：哈利·波特的魔杖复活了
走向数字化和模拟化：跨越虚拟世界和实体世界的鸿沟
“请把我的鞋子传真过来”：3D打印机能做到
3D打印的十大优势
第3章：敏捷制造：既好，又快，还省
兼具大规模生产和手工生产的特征
更快：从设计到产品交付的时间缩短了
更便宜：降低产品开发成本
更好：生产出最佳的定制部件
按大小对市场进行排列：中国仅占8.5%
21世纪的空白画布
研究杀手级应用程序
轮胎也可以打印了
第4章：3D打印的赚钱之道
云制造：像蚂蚁工厂
创客运动
体验经济
MakerBot公司
Shapeways公司
100kGarages公司
打印产品有经济效益吗
从零起点到规模化生产：3D打印兼职也可做到
FabApp：就像iPhone应用程序一样
连续定制和产品多样性
性和娱乐
微型金融和微型工厂
第5章：3D打印机是如何打印的
基本打印制造过程
3D打印机的两大家族
喷射、挤压或喷雾打印机
融合、凝固、黏合式打印机
整理设计文件
后处理：3D打印的最后工序
3D打印催生原材料革命
第6章：设计软件：只要你能想到，就能设计和打印
从绘图文字处理器到AutoCAD
设计软件：以数字化的方式呈现物理世界
让一切皆为可能：设计软件与3D打印的结合
设计机器零件：实体建模CAD
绘制屏幕上的字符：3D计算机图形软件
编辑物理世界就像编辑照片一样
设计软件的未来
把设计的东西完美打印出来
STL：目前的标准
增材制造：新标准
下一代的设计软件：数字化捕捉
第7章：“活墨”生物打印：人体器官可以打印了
3D打印：让你一夜之间年轻20岁
3D打印生命阶梯
组织工程学：3D打印干细胞
干细胞、生物墨与生物纸：3D打印活细胞
打印活性软骨
打印心脏瓣膜
我们能设计、打印自己的身体吗
打印人造身体部位
生物打印的未来
第8章：3D打印时代的数字厨房
数字烹饪：一场烹饪革命
打印汉堡包、肉饼和番茄酱
食品打印关键在分辨率
打印的饼干里面竟然有图案
疯狂科学家公司：他们成功了
自身量化饮食：你再也不用担心糖尿病和肥胖症了
打印的食品不仅仅是加工食品
从加工食品到合成食品
3D打印杀手级应用程序
第9章：教室里的工厂：3D打印颠覆传统教育方式
边做边学：孩子们的工程学
从高中阶段说开去
学习应该是令人愉快的
考试分数与动手能力
忘记学习方式
3D打印让学生不再遗忘
触觉教学：课堂教育的新革命
课堂教育如何应用3D打印
3D打印未来的课堂
第10章：美好的世界：3D打印时代的审美标准
计算机：如同大自然造物者
3D打印：让你脚上的鞋子舒适无比
获取生物数据：打印最优化产品
响应智能设计
用3D打印机打印建筑物
机器人设计师
第11章：3D打印：让制造业不再有污染
两个塑料玩具的故事
更绿色环保的制造
低碳制造：3D打印能做到
高性能零部件打印：喷气式客机也能打印
制造过程清洁化
3D打印的垃圾站更清洁、更美妙
变废为宝：绿色环保打印
3D打印如何既环保又不浪费
第12章：当武器和毒品也能打印、知识产权彻底失效时
打印武器、毒品和假冒伪劣产品
打印特制药物
3D打印时代消费者如何保护自身安全
3D打印时代的知识产权
商标
著作权
专利
数字版权
难道知识产权和专利保护过时了
RepRap打印机：改变商业模式
开源硬件：21世纪的专利制度
微专利
3D打印迫切需要法律保护
第13章：用3D打印设计你的未来
格雷伯爵茶
史蒂夫·乔布斯：“计算机是我们大脑中的自行车”
3D打印视觉设计：从游戏中获得灵感
物质编译器：让3D打印设计变得如此简单
交互式设计：和计算机交流设计想法
形式语言：设计师与计算机无缝协同工作
食谱式设计
生长式设计
反应蓝图：复杂形状的自动化生产
一种设计生产多种定制产品
会思考的打印机
改变设计工具的形状
第14章：3D打印的下一篇章：3D打印的三个篇章：多元材料的混合制造
活性系统打印：打印完整的机器人
最后的篇章：从模拟到数字
模拟–数字混合打印
机器制造机器的时代
译后记

热门书摘

3D打印机正常运作的前提是要输入一个设计好的电子蓝图或设计文件，它们负责告诉3D打印机在哪里放置原材料。

3D打印的技术名称是“增材制造”

3D打印过程如下：

3D打印技术的秘密可以概括如下：就将复杂设计变成实体物品而言，3D打印机比其他生产模式（如人工生产或机器生产）更精确、更通用，可以将一个复杂的设计通过组合不同的原材料以过去不可能的方式制造成实物。

3D打印实质上是制造业向智能化不断演进的历程。

云制造网络在区域经济中已经无处不在，这样，专门的小型制造商和服务商就创造了当地的就业机会。

毕竟设计和制造工艺已经由计算机驱动了数十年，现在大规模生产几乎实现了完全自动化（除了最后一步，即劳动密集型装配流水线）。

虚拟世界和实体世界的融合将是一个缓慢而微妙的过程，这一过程具有阶段性。首先，我们要获取实体物品的形状；其次，我们上升到新阶段，控制其材料组成；最后，我们要控制实体物品的行为。

云制造

云制造网络往往靠近客户，这样打印部件的运输距离就缩短了

3D打印机依据计算机指令，通过层层堆积原材料制造产品。在人类历史的大部分时间里，我们通过切割原料或通过模具成型制造新的实体物品。

3D打印技术将跨越虚拟世界与实体世界的鸿沟。

他的研究显示消费电子公司是3D打印产品和服务的最大用户，接下来是汽车领域、医疗和牙科产业以及航空制造业。

RepRap和Fab@Home

产品多样化不增加成本

如果3D打印行业开发了杀手级应用程序，并且创造出了一个充满活力的、用户友好的、端到端的平台，市场会呈爆炸式增长。

SL打印的缺点在于吸入未固化的光敏聚合物粉尘会中毒，而且光敏聚合物并不像工业注塑成型所使用的热塑性塑料那样结实耐用。

云制造是一种替代大规模生产的方案，由小规模、分布式节点组成。

3D打印的出现使两项高昂的成本消失，即定制成本和产品造型成本。

SL（立体光刻）和LS（激光烧结）

SL打印的优势在于激光作业快速、精确。多束激光可并行工作，其分辨率比挤压式3D打印头更高。

麻省理工学院教授尼尔·格申费尔德在《当鞋子开始思考》（When Things Start to Think）一书中预言，可编程物质有自己的思想。数字处理能力将真正地找到自己的腿，走进物质世界。3D打印可编程物质将形成自己的实体，具备机械和触觉能力

大规模生产极大的隐性成本之一是牺牲产品的多样性。

未来公司的竞争优势将越来越依赖客户的体验度。

白帽黑客

我们称之为“选择性沉积打印机”——将原材料沉积为层，这类打印机通过某种注射器或打印头注射、喷洒或挤压液体、胶状物或粉末状的原材料。家庭或办公室应用的通常是沉积型3D打印机，

Dimensions

控制物质的形状、控制物质的构成和控制行为，也就是实现物体在结构、材料和活性上的有机统一。

3D打印的牙齿和助听器已经占据80%的市场

1.3D打印已蔓延至日常生活的每个角落

。如果你是一位中学老师，当你带着花费数小时用3D打印制作的恐龙化石或者喜马拉雅山模型来到教室，这堂课一定会令你的学生们印象深刻；如果你是一位资深医者，当你将带着使用3D打印机制造的与患者身体完美匹配的骨骼或者心脏瓣膜走进手术室时，整个医疗界必定为之振奋；如果你是一位考古工作者，利用3D扫描和3D打印技术快速复制那些脆弱、不可触碰的珍贵文物，那么繁冗细致的考古研究工作必将事半功倍；如果你是一位艺术品设计师，使用3D打印技术实现你的设计，此时自然界中那些美妙复杂的曲线和外形都不再遥不可及，人们的审美标准也会大幅提升。然而，如果你是一位立体雕刻大师，那么3D打印出的作品会使你自叹不如；如果你拥有一间模型制作工厂，3D打印技术极有可能使你的业务量大幅缩水。诸如此类，3D打印必将波及和影响各行各业的工作模式，或者增强很多行业的生命力，也或者导致某些行业走向消亡。

最显而易见的机会就是，随着廉价家用3D打印机需求的增长，其相关产业链（包括零配件制造、打印材料等行业）也会进入高速发展期

例如在线3D打印服务、个人定制设计制造服务、共享3D打印模型社区以及面向云制造的3D打印网络。与互

：3D打印行业的人才培养问题，现有设计软件与3D打印的不匹配问题，3D打印物品的版权和知识产权纠纷问题，以及3D打印设备和3D打印产品的质量安全问题，还有就是3D打印产品对公共安全和环境构成的威

无须组装。3D打印能使部件一体化成型

优势5：设计空间无限。

大规模生产往往涉及隐性成本，还可能延迟交货。

《沃勒斯报告》（Wohlers Report）

3D打印降低了业务启动成本，为企业家提供了成本更少、风险更小的市场路径

“增材”是指3D打印通过将原材料沉积或黏合为材料层以构成三维实体的打印方法，“制造”是指3D打印机通过某些可测量、可重复、系统性的过程制造材料层。

我经常会说3D打印有两大家族，第一个家族通过沉积原材料层制造物体，第二个家族通过黏合原材料制造物体。

选择性沉积打印机是LOM（分层实体制造）打印机。

3D打印有望制造人造软骨。

如果你能抓住学生的想象力，你就能抓住他们的注意力。