3D打印在武器装备领域中的应用

在武器装备领域，3D打印应用主要集中在武器设计创意验证和模具制作方面，可以直接打印一些特殊、复杂的结构件，同时有效实现结构件的轻量化。在世界各国的广泛关注与大力推进下，3D打印技术的发展与应用不断取得突破，对武器装备的发展也产生了深远影响。

3D打印可用于武器装备的设计。3D打印技术不需要传统制造方式的铸锭、制胚、模具、模锻等过程，可以直接快速、低成本地进行原型机生产，且整个生产过程可随时修正、随时制造，在短时间内就可进行大量的验证性试验，从而显著降低研制风险、缩短研制时间、降低研制费用。例如防御系统设计和开发公司EOIR Technology通过引入3D打印技术，该公司制造坦克外置装备的制造成本从每单件10万美元降至40，000美元以下。

3D打印出的坦克外部的罐体（图片来源：stratasys官网）

3D打印还可用于武器装备零部件的维修和更换。在战场上难以预测装备受损情况，依靠备件或供应链容易产生保障不足或保障过量的情况。3D打印技术具备快速制造不同零部件的能力，只要有电子设计图纸及打印材料，可根据需要快速打印出各种部件。

3D打印在航空航天领域的应用

航空航天正在利用3D打印来改善资产的分配，减少维护费用，并通过制备更轻的部件节省燃料成本。另外航空航天装备的零部件生产遍布世界各地，但是在世界各个地方批量生产的组件可能需要几周时间才能到达装配厂，如果是突发性的紧急事件，这将严重的影响装备的测试或应用。使用3D打印技术现场打印组件，就能消除运输时间，减少供应链中的摩擦，也能减少工厂的库存。例如波音公司已经使用3D打印机为其新型787飞机生产环境控制管道（ECD）。通过3D打印，可以将ECD作为一体，不需要组装；并且由于3D打印件的重量减少，节省燃料。3D打印对于航空航天装备中的具有复杂内部结构的零件特别有效，下图为3D打印的形状复杂的金属机翼支架。

空中客车3D打印的金属机翼支架（图片来源：EADS官网）

3D打印在医疗行业的应用

3D打印最令人鼓舞的应用是在医疗行业，3D打印具有挽救生命或大幅改善医疗的潜能。可利用3D打印技术使用金属、塑料等非活体组织材料定制化假肢、牙科、骨科植入物、助听器外壳等医疗器械，下图为3D打印的牙齿模具，但这些都属于3D打印技术在医疗行业应用的“初级阶梯”。3D打印血管、软骨组织这类单一的活体组织属于“中级阶梯”。3D打印人工肝脏、心脏等人工器官则属于“顶级阶梯”。上述所说的“中级阶段”、“高级阶梯”其核心都是特定类型细胞的分离（或定向诱导）和大规模扩增。而3D打印技术在人工组织、器官培养过程更多承担了三维形状的构建，即让人体细胞按照预先设计好的形状来生长。

3D打印的牙齿模具（图片来源：Stratasys官网）

3D打印在建筑行业的应用

3D打印建筑将对我们的未来生活带来巨大的影响。3D打印在建筑领域的应用主要集中在建筑设计阶段和工程施工阶段。

在建筑设计阶段，建筑的设计工作引入3D打印技术后，设计师们能够对很多的建筑创意想法进行实践，提高了实施多种不同建筑类型的可行性，对现实的施工具有较强的指导作用。其次，运用3D打印技术能够对部分特殊设计提前做出有效的预估，获得最直观的感受，并提前设定好相应的辅助措施，弥补不足之处，确保建筑工程在最终可以得到较高的成绩。

3D打印建筑模型（图片来源：hk3Dprint官网）