3D打印：正在到来的工业革命（第2版）

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。
《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。
《3D打印：正在到来的工业革命（第2版）》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。

Christopher Barnatt 是诺丁汉大学商学院“ 计算与未来研究” 学科的副教授， 他也是一位未来学家。他在未来研究和计算领域写了8 本书和大
量文章。他是3D 打印技术的积极推动者、观察者、报道者和评论家， 经常在各种媒体上露面。他还运营着两家网站：ExplainingTheFuture.com 和
ExplainingComputers.com。

目　录
第1章 下一次革命 1
1．1 3D打印技术 2
1．2 市场和应用 5
1．2．1 快速成型 5
1．2．2 生产模具和工具 6
1．2．3 直接数字化制造 7
1．2．4 个人制造 9
1．3 产业发展 10
1．4 实现以前不可能的目标 13
1．4．1 定制化与个性化 13
1．4．2 开启大众化市场 14
1．4．3 开放式设计 15
1．4．4 数字存储和运输 16
1．4．5 改善人类健康 17
1．4．6 增强可持续性 17
1．5 未来的挑战 18
1．6 先驱者们在做什么 20
1．7 21世纪的个人计算机 24
第2章 3D打印技术 26
2．1 避免词汇泥潭 27
2．2 材料挤出技术 28
2．2．1 热塑挤压工艺的局限性 33
2．2．2 复合材料的材料挤出工艺 37
2．2．3 碳纤维增强塑料的挤出工艺 38
2．2．4 金属材料挤出工艺 40
2．2．5 多相喷射凝固工艺 41
2．2．6 混凝土材料挤出工艺 42
2．2．7 黏土的材料挤出工艺 43
2．2．8 食品的材料挤出工艺 44
2．3 桶式光聚作用 46
2．3．1 光固化快速成型工艺 46
2．3．2 DLP投影技术 49
2．3．3 扫描、旋转和选择性光固化技术 51
2．3．4 基于光刻的陶瓷制造 51
2．3．5 双光子聚合技术 51
2．3．6 材料喷射技术 53
2．3．7 黏合剂喷射技术 56
2．3．8 黏合剂喷射砂型铸造模具和模芯 59
2．3．9 黏合剂喷射金属打印 60
2．3．10 黏合剂喷射陶瓷打印 61
2．3．11 黏合剂喷射玻璃打印 62
2．4 粉末床熔融 62
2．4．1 激光烧结技术 63
2．4．2 电子束熔炼技术 67
2．4．3 选择性加热烧结技术 68
2．5 定向能量沉积技术 68
2．6 层叠制造成型技术 69
2．7 一个坚实的基础 71
第3章 3D打印工业 73
3．1 公共3D打印机制造商 74
3．1．1 3D Systems 75
3．1．2 Stratasys 78
3．1．3 Arcam 82
3．1．4 ExOne 83
3．1．5 voxeljet 84
3．1．6 SLM Solutions 85
3．1．7 Groupe Gorgé / Prodways 85
3．1．8 金宝集团/XYZprinting 86
3．1．9 Tinkerine 87
3．1．10 Organovo 87
3．2 个人3D打印制造商 88
3．2．1 EnvisionTEC 88
3．2．2 太尔时代 89
3．2．3 Afinia 89
3．2．4 Optomec 90
3．2．5 EOS 91
3．2．6 Mcor Technologies 91
3．3 3D打印软件开发者 92
3．3．1 Autodesk 93
3．3．2 Dassault Systèmes 95
3．3．3 Trimble Navigation 96
3．3．4 其他3D设计软件供应商 97
3．4 3D打印服务机构 97
3．4．1 Shapeways 98
3．4．2 Materialise 99
3．4．3 Sculpteo 100
3．5 推动革命的发展 101
第4章 直接数字化制造 103
4．1 DDM的开发与应用 104
4．2 3D打印汽车 105
4．3 3D打印的珠宝和艺术品 107
4．4 3D打印名牌商品 113
4．5 3D打印玩具 115
4．6 3D打印外科模型 119
4．7 3D打印假体 121
4．8 3D打印工业配件 126
4．9 终极领域 127
4．10 我们的未来是一个3D打印的世界 130
第5章 个人制造 132
5．1 个人3D打印机 134
5．1．1 3D Systems公司的Cube 3和Cube Pro打印机 136
5．1．2 MakerBot Replicator系列打印机 137
5．1．3 UP Plus 2、UP Mini UP BOX 138
5．1．4 Afinia H480 139
5．1．5 Ultimaker Original和Ultimaker 2 140
5．1．6 Printrbot系列打印机 140
5．1．7 XYZprinting公司的Da Vinci系列打印机 141
5．1．8 Tinkerine公司的Dittos和Litto打印机 142
5．1．9 Formlabs公司的Form1+打印机 142
5．1．10 当然，还有更多 143
5．2 开源3D打印 143
5．3 个人3D扫描仪 147
5．4 互联网3D打印 150
5．5 开放式设计的来临 151
5．6 黑客空间、装配实验室和创客运动 153
5．7 3D打印社 155
5．8 推动革命发展 157
第6章 生物打印 159
6．1 从照片打印到生物打印 161
6．2 大自然施以援手 162
6．3 向可定制组织的方向发展 165
6．4 面临的挑战 168
6．5 重建手术、牙齿与骨骼 169
6．6 活体内生物打印 172
6．7 技术的成熟 178
第7章 3D打印的生存环境 179
7．1 资源节约型生产 181
7．2 3D打印和产品维修 184
7．3 3D打印和回收 185
7．4 本地数字化制造 186
7．5 3D打印与合成生物学 189
7．6 3D打印与纳米技术 191
7．7 纳米打印的应用范围 194
7．8 3D打印和机器人 196
7．9 机遇与挑战并存 198
第8章 勇闯新世界 200
8．1 畅想未来 202
8．2 打造一个更好的未来 204
8．3 自我复制 206
8．4 3D打印的盛宴 208
8．5 制作属于自己的东西 210
8．6 按需制造 212
8．7 负面影响 214
8．8 知识产权的终结 216
8．9 更广泛的关注 219
8．10 下一次革命 221
术语表 224