3D打印發展概況
1.3D打印的起源
過去三百年來，在歐美等國發生了兩次工業革命，促進了資本主義的發展和工業生產技術的革新。出於科學研究和產品設計的需要，一種名為“3D打印”的快速成型技術也在18到19世紀開始萌芽，威廉姆光刻實驗室也就在這段時期開展了商業探索。遺憾的是，由於受到技術的限製，這種設想在當時並沒有獲得突破性的進展。到了20世紀80年代，3D打印技術才在商業領域獲得真正意義的發展，湧現了幾次3D打印技術浪潮。2007年，開源的桌麵級3D打印設備發布，開始醞釀了新一輪的3D打印浪潮。2012年4月，英國著名經濟學雜誌《經濟學家》將“第三次工業革命”作為封麵文章（圖2-1），掀起了新一輪3D打印浪潮。
從3D打印技術的發展曆程來看，Blanther（1892）首次提出用層疊成型法來製作地形圖的構想，Perera（1940）也提出了可以沿等高線輪廓切割硬紙板然後層疊成型製作三維地形圖的方法。Matsubara（1972）基於紙板層疊技術率先提出了一種新的成型方法，即嚐試使用光固化材料、光敏聚合樹脂塗於耐火顆粒，然後這些顆粒將被填充到疊層，加熱後會生成與疊層對應的板層，光線有選擇地投射到該板層上將指定部分硬化，未掃描部分將會使用化學溶劑溶解掉，這樣板層將會不斷堆積直到最後形成一個立體模型，這樣的方法適用於製作傳統工藝難以加工的曲麵。Swainson（1977）提出可以通過激光選擇性照射光敏聚合物的方法直接製造立體模型，與此同時Battelle實驗室的Schwerzel也開展了類似研究工作。日本學者Nakagawa（1979）開始用薄膜技術製作出落料模、注塑模和成型模等實用工具。Hideo Kodama（1981）首次提出了一套功能感光聚合物快速成型係統的設計方案。Charles W.Hull（1982）試圖將光學技術應用於快速成型領域，並於1986年成立了3D Systems公司，研發了後來成為CAD/CAM係統接口文件格式工業標準的STL文件格式，1988年推出了世界上第一台基於SLA技術的商用3D打印機SLA-250（如圖2-2所示）——體積非常大的“立體平板印刷機”。盡管SLA-250身形巨大且價格昂貴，但它的麵世標誌著3D打印商業化的起步。Scott Crump（1988）發明了另一種3D打印技術即熔融沉積快速成型技術（Fused Deposition Modeling, FDM），並於1988年成立了專門從事3D打印業務的Stratasys公司。