如果將3D打印比作做一道菜，材料就是菜的原料，設(shè)備就是鍋，而建模則是菜譜和制作方法。建模作為3D打印的“大腦”，在成型過程中起到至關(guān)重要的作用，這正是我們從事計算機圖形學(xué)和幾何建模的研究工作者的研究工作。因此，計算機圖形學(xué)是3D打印中的不可或缺的一個重要研究領(lǐng)域。在計算機圖形學(xué)中，近年來出現(xiàn)大量的有關(guān)幾何、結(jié)構(gòu)設(shè)計與優(yōu)化的研究，筆者也在這方面做了系列的研究工作，后面會詳述。

五、3D打印常用材料簡介

   “巧婦難為無米之炊”，材料是3D打印的物質(zhì)基礎(chǔ)，是當(dāng)前制約3D打印發(fā)展的瓶頸之一。在3D打印中所使用的材料主要包括工程塑料、橡膠、光敏樹脂、石膏、金屬和陶瓷等，在生物應(yīng)用領(lǐng)域還有人造骨粉、細胞生物原料等。這些材料都是針對3D打印設(shè)備和工藝來研發(fā)的，有不同的形態(tài)，比如粉末狀、絲狀、層片狀、液體狀等。比如，粉末狀3D打印材料的顆粒呈現(xiàn)球形狀，半徑在100微米以下。

目前，應(yīng)用于3D打印的金屬粉末材料主要有鈦合金、鈷鉻合金、不銹鋼和鋁合金材料等。   金屬材料：在領(lǐng)域，歐美發(fā)達國家非常重視3D打印技術(shù)的發(fā)展，不惜投入巨資加以研究，而3D打印金屬零部件一直是研究和應(yīng)用的重點。3D打印所使用的金屬粉末一般要求純凈度高、球形度好、粒徑分布窄、氧含量低。目前，應(yīng)用于3D打印的金屬粉末材料主要有鈦合金、鈷鉻合金、不銹鋼和鋁合金材料等。

工業(yè)級3d打印機是按應(yīng)用方向而加以區(qū)別的一個總稱，它泛指能滿足工業(yè)生產(chǎn)需要的各種方向的設(shè)備，也有許多類型的技術(shù)，通常見幾種類型：具有超高精度和打印表面質(zhì)量的光固化技術(shù)，可直接打印金屬制品的激光粉末燒結(jié)，以及成熟和經(jīng)濟實惠的FDM3D打印機。一般來說，工業(yè)級意味著對產(chǎn)品性能的更高要求，如精度、速度、尺寸、打印質(zhì)量，以及穩(wěn)定性、續(xù)航能力、使用壽命等高負荷工作。確定需求后，選擇合適的產(chǎn)品，顯然是關(guān)鍵。