随着3D打印技术和产业在美国、德国的快速发展，我国也加快了3D打印的研究和产业化，将把3D打印作为新兴产业培育的重点，正在研究制定3D打印技术路线图和产业发展规划，加快推进3D打印技术研发和产业化。可以预见，3D打印技术和产业将在我国蓬勃发展。

克里斯多夫著的《3D打印(正在到来的工业革命第2版)》是了解3D打印的原理、发展以及未来趋势的一本佳作。作者介绍3D打印的工作原理，概述了3D打印产业，采访了一些3D打印业内先锋，包括Fabforall.com、Proto3000、AMD-TEC、Replicator World等公司的创始人和主管。本书还着重强调了3D打印如何改变和影响我们的生活，展望了3D打印技术的未来发展以及生物打印技术等。最后，本书还给出了一个详尽的3D打印词汇表和3D打印目录。

无论你是对3D打印感兴趣，还是想要了解未来趋势，又或者是想要投身到这场工业革命的滚滚洪流中，本书都能满足你的需求。快拿起这本书，来了解和体验3D打印吧！

3D打印是一种快速成型技术，它以3D数字模型为原型，通过逐层堆叠累积的方式将3D模型构建成为真实的物体。3D打印机的出现，为各行各业带来了新的发展机遇，甚至给人类的生产和生活方式带来一场彻底的革命。

克里斯多夫著的《3D打印(正在到来的工业革命第2版)》不仅能够帮助你认识和理解3D打印，而且可以让你深入了解3D打印的可行性和潜力，从而预见其对未来世界的巨大影响。全书共分为8章。首先，作者大胆预言了3D打印将带来下一次革命；然后，循序渐进地介绍了3D打印技术，对工业和数字化制造业的影响，个人制造的发展，3D打印的可持续性以及生物打印的发展；最后，本书展望了3D打印的美好未来。

本书适合对3D打印技术感兴趣的读者阅读。无论你是企业家、设计师、投资者、技术爱好者、学生、DIY人士，或者仅仅只是对新事物好奇的读者，都可以在本书中找到你感兴趣的内容。

第1章 下一次革命

 1.1 3D打印技术

 1.2 市场和应用

1.2.1 快速成型

1.2.2 生产模具和工具

1.2.3 直接数字化制造

1.2.4 个人制造

 1.3 产业发展

 1.4 实现以前不可能的目标

1.4.1 定制化与个性化

1.4.2 开启大众化市场

1.4.3 开放式设计

1.4.4 数字存储和运输

1.4.5 改善人类健康

1.4.6 增强可持续性

 1.5 未来的挑战

 1.6 先驱者们在做什么

 1.7 21世纪的个人计算机

第2章 3D打印技术

 2.1 避免词汇泥潭

 2.2 材料挤出技术

2.2.1 热塑挤压工艺的局限性

2.2.2 复合材料的材料挤出工艺

2.2.3 碳纤维增强塑料的挤出工艺

2.2.4 金属材料挤出工艺

2.2.5 多相喷射凝固工艺

2.2.6 混凝土材料挤出工艺

2.2.7 黏土的材料挤出工艺

2.2.8 食品的材料挤出工艺

 2.3 桶式光聚作用

2.3.1 光固化快速成型工艺

2.3.2 DLP投影技术

2.3.3 扫描、旋转和选择性光固化技术

2.3.4 基于光刻的陶瓷制造

2.3.5 双光子聚合技术

2.3.6 材料喷射技术

2.3.7 黏合剂喷射技术

2.3.8 黏合剂喷射砂型铸造模具和模芯

2.3.9 黏合剂喷射金属打印

2.3.10 黏合剂喷射陶瓷打印

2.3.11 黏合剂喷射玻璃打印

 2.4 粉末床熔融

2.4.1 激光烧结技术

2.4.2 电子束熔炼技术

2.4.3 选择性加热烧结技术

 2.5 定向能量沉积技术

 2.6 层叠制造成型技术

 2.7 一个坚实的基础

第3章 3D打印工业

 3.1 公共3D打印机制造商

3.1.1 3D Systems

3.1.2 Stratasys

3.1.3 Arcam

3.1.4 ExOne

3.1.5 voxeljet

3.1.6 SLM Solutions

3.1.7 Groupe Gorgé / Prodways

3.1.8 金宝集团/XYZprinting

3.1.9 Tinkerine

3.1.10 Organovo

 3.2 个人3D打印制造商

3.2.1 EnvisionTEC

3.2.2 太尔时代

3.2.3 Afinia

3.2.4 Optomec

3.2.5 EOS

3.2.6 Mcor Technologies

 3.3 3D打印软件开发者

3.3.1 Autodesk

3.3.2 Dassault Systèmes

3.3.3 Trimble Navigation

3.3.4 其他3D设计软件供应商

 3.4 3D打印服务机构

3.4.1 Shapeways

3.4.2 Materialise

3.4.3 Sculpteo

 3.5 推动革命的发展

第4章 直接数字化制造

 4.1 DDM的开发与应用

 4.2 3D打印汽车

 4.3 3D打印的珠宝和艺术品

 4.4 3D打印名牌商品

 4.5 3D打印玩具

 4.6 3D打印外科模型

 4.7 3D打印假体

 4.8 3D打印工业配件

 4.9 终极领域

 4.10 我们的未来是一个3D打印的世界

第5章 个人制造

 5.1 个人3D打印机

5.1.1 3D Systems公司的Cube 3和Cube Pro打印机

5.1.2 MakerBot Replicator系列打印机

5.1.3 UP Plus 2、UP Mini UP BOX

5.1.4 Afinia H480

5.1.5 Ultimaker Original和Ultimaker 2

5.1.6 Printrbot系列打印机

5.1.7 XYZprinting公司的Da Vinci系列打印机

5.1.8 Tinkerine公司的Dittos和Litto打印机

5.1.9 Formlabs公司的Form1+打印机

5.1.10 当然，还有更多

 5.2 开源3D打印

 5.3 个人3D扫描仪

 5.4 互联网3D打印

 5.5 开放式设计的来临

 5.6 黑客空间、装配实验室和创客运动

 5.7 3D打印社

 5.8 推动革命发展

第6章 生物打印

 6.1 从照片打印到生物打印

 6.2 大自然施以援手

 6.3 向可定制组织的方向发展

 6.4 面临的挑战

 6.5 重建手术、牙齿与骨骼

 6.6 活体内生物打印

 6.7 技术的成熟

第7章 3D打印的生存环境

 7.1 资源节约型生产

 7.2 3D打印和产品维修

 7.3 3D打印和回收

 7.4 本地数字化制造

 7.5 3D打印与合成生物学

 7.6 3D打印与纳米技术

 7.7 纳米打印的应用范围

 7.8 3D打印和机器人

 7.9 机遇与挑战并存

第8章 勇闯新世界

 8.1 畅想未来

 8.2 打造一个更好的未来

 8.3 自我复制

 8.4 3D打印的盛宴

 8.5 制作属于自己的东西

 8.6 按需制造

 8.7 负面影响

 8.8 知识产权的终结

 8.9 更广泛的关注

 8.10 下一次革命

术语表

3D打印技术

2013年5月的一天，我花了一上午的时间待在伦敦市中心的iMakr 3D打印机店。为了吸引潜在客户，iMakr将几台工作中的3D打印机放在店里的橱窗内，我不止一次地看到经过的路人停下来驻足观赏。

面对眼前物体的形成过程，橱窗前的行人感到十分惊讶，他们仿佛正在欣赏一场魔术。“这是什么魔法?”我甚至听到有人在四处寻找哈利波特。根据我的经验，当人们第一次看到工作中的3D打印机时，这种反应并不少见。

然而，3D打印是科学和工程的产物，而非魔法。虽然它的物理过程令人惊讶，但它仍然不可避免地面临更加严苛的实用性和局限性挑战。因此，在本章中我将考虑到以上因素，综合评论3D打印技术中每个增材制造过程的优点和缺点。

正如上一章提到的，虽然现在已经有很多先进的3D打印技术，但是都基于四个基本的工作方式。第一种是基于挤压的工艺，通过从打印喷头中输出半液体材料形成物体层。第二种是“光聚合”工艺，利用激光束或其他光源选择性固化液态树脂。第三种是黏合粉末颗粒技术。最后一种是基于层叠的工艺，对薄板构建材料进行黏着。

2.1避免词汇泥潭

鉴于以上所说，你可能会认为本章将围绕挤压、光聚合、粉末黏合以及层叠等3D打印技术进行说明。在正常情况下，的确应该是这样的。然而，事情往往不会如此简单，所以，我将更加深入地介绍以下内容。

我们面临的问题是，当前的3D打印行业充斥着各种专利工艺和注册商标技术。因此，在编写本章时我就遇到了词汇噩梦。不管喜欢与否，由于法律及市场的原因，个别制造商仍然热衷于使用不同的术语和缩写来指代相同的3D打印技术。这种现象正如早期的个人计算时代，例如，当时的一些制造商通过销售其专有的“泡沫喷射”打印机，用于替代竞争对手销售的相同技术的“喷墨”打印机。好在，在个人计算时代。评论家和客户很快就对这一现象感到厌倦，于是所有的制造商都开始使用标准术语。然而，在3D打印时代，这样的行业准则还没有开始建立。

鉴于众多3D打印制造商使用不同名称为相同的增材制造工艺命名的混乱现象，2012年6月，美国材料与试验协会(ASTM)在标准化方面做了一个大胆的尝试。在标准文件F2792中，ASTM决定将所有3D打印技术都归类到7个通用名称下。除了以上提到的4种通用构建过程外，其他名称也都列在表2.1中。

几大厂商目前销售的3D打印机全部使用ASTM的技术类别。然而，越来越多3D打印机的使用者和购买者开始意识到对于标准化的需求。所以，着眼于未来的发展，在本章中，我将采用ASTM的术语'根据这7种通用名称进行技术讲解。  2.2材料挤出技术

随着时代的发展，我们可以将注意力转移到特定的3D打印技术上。在名单上位于第一位，并且根据整台硬件的销量而言，最常见的是“材料挤出”。它指的是所有从计算机控制的喷嘴中通过输出半液体材料进行构建物体层的3D打印过程。使用材料挤出技术进行3D打印的构建材料有很多种，包括混凝土、陶瓷、巧克力，甚至金属。但是，最常见的挤出材料是塑料(技术上称为热塑性塑料)，它从喷嘴中输出时能够被暂时熔化。

P26-28

2013年5月的第一个星期，25岁的法律系学生Cody Wilson从一把3D打印的塑料手枪中成功发射出一颗子弹。同一时间，本书的第l版上市销售。虽然这两件事完全无关，但是针对Cody行为的全球报道，很多人在谷歌或亚马逊上搜索“3D打印”。因此，该书的销量远远超出我的预期。在某种程度上，我们还要感谢Cody让这本《3D打印：正在到来的工业革命(第2版)》得以出版。

纵观历史，许多新技术都曾改变了我们的生活。尤其是蒸汽机、装配线和个人计算机都有着自己的产业转型时期。如今，互联网革命刚刚完成，网络世界的发展正呈现出温柔“进化”的趋势，而关于“增材制造”或“3D打印”的下一场革命正在伺机而动。

由于改善和加速物理技术的难度远远大于微电子发展的难度，因此3D打印革命将比互联网革命进行得更加缓慢，但迟早都会到来。事实上，当我撰写本书第1版时，人们之前预计的创新已全部实现。虽然3D打印的家庭普及仍然是一个遥远的梦想，但是18个月前的许多构想已经成为现实。

那么，我到底要说些什么呢？首先，彩色多材料3D打印的推广要感谢Stratasys开发的Objet500 Connex3。生物打印领导者Organovo在致力于研究3D打印人类肝脏组织的微小部分，以用于药物测试目的。此外，现在的桌面3D打印机除了可以使用塑料外，还能够使用金属和塑料以及碳纤维和塑料的新型复合材料。亚马逊上甚至已经开始小范围销售按需定制的3D打印产品，而SpaceX公司则成功推出了发动机部件为3D打印的火箭。2013年的圣诞节，你不仅可以在Selfridges百货公司购买到3D打印机，还能3D打印出本人的模型。

上述事物的发展不会改变世界，但是这些稳步发展的产业将继续实现之前承诺的创新。大多数创新会按时完成，有时甚至会提前。

2014年7月，我采访了Stratasys公司事务部的执行副总裁乔恩·科布。他预测5年之内，3D打印的大多数产品都将是工业模具、最终使用的组件或整个最终产品。我相信这是一个非常合理的预测。

如今，3D打印机制造的大多数产品都是原型。所以很多人仍然认为3D打印只是“快速成型技术”，并因此错过了发展新技术的重要机会。乔恩、我和其他许多3D打印先行者都坚持认为我们正处于制造革命的风口浪尖。希望你阅读完本书后，也会有同样的观点。

1939年，美国第一台用于出售的电视机在纽约世界博览会上展出。这些早期电视机都是5英寸黑白屏幕，看起来还有些失真，但售价却在200美元到600美元之间(价钱相当于一辆汽车)。随后，与会的大多数人都认为电视机永远无法成为一种时尚，谁愿意长时间盯着一块又小又闪烁的图像？

那些批判电视机的人所犯的错误在于，他们只依据新事物的早期表现就否定一项革命性技术。75年后的今天，声称3D打印只是炒作的人似乎也在犯同样的错误。第2章将会讲到，多种3D打印技术已被开发出来。这预示着下一次产业革命即将到来。

基于以上想法，希望本书有助于你理解现在和未来3D打印的可行性和潜力。不论你是企业家、设计师、投资者、技术爱好者、学生、DIY人士或只是单纯好奇于新事物的人，我都希望以下章节能为你迎接新一轮技术变革的到来而做好准备。

任何革命的初始阶段都是最令人兴奋的。参与早期革命的人都将获得最好的奖励、最丰厚的回报和最多的乐趣。3D打印革命即将开始，所有希望目睹这场盛宴的人都已经开始行动了。

Chr.stopher Bamatt

2014年11月