3D打印一般由三維設(shè)計柳沙、3D打印和后處理三個關(guān)鍵過程組成。

三維設(shè)計是通過計算機輔助設(shè)計(CAD）或計算機動畫建模軟件(產(chǎn)品庫 求購 供應(yīng))建模僧家，再將建成的三維模型“分區(qū)”成逐層的截面，從而指導(dǎo)打印機逐層打印宜柱。設(shè)計軟件和打印機之間協(xié)作的標準文件格式是STL文件格式侦演，一個STL 文件使用三角面來大致模擬物體的表面，三角面越小其生成的表面分辨率越高拣薄。如果對現(xiàn)有產(chǎn)品進行復(fù)制左撤，則可以使用PLY等掃描器，對物品掃描來生成VRML或者WRL格式的三維文件作為全彩打印的輸入文件校搀。

打印過程是通過打印機讀取STL文件中的橫截面信息三二，用液體狀、粉狀或片狀材料將這些截面逐層地打印出來房幌，再將各層截面以各種方式粘合起來從而制造出一個實體会刀。打印機打出的截面厚度（即Z方向）以及平面方向（即X-Y 方向）的分辨率是以dpi（每英寸像素數(shù)）或者以微米來計算，一般Z方向厚度為100微米（即0.1毫米）膜护，部分高精度打印機甚至可以打印16微米厚度掏绍；而X-Y平面方向則可以打印出跟激光打印機相近的分辨率。打印出來的“墨水滴”直徑通常為50到100個微米锭测。用傳統(tǒng)方法需數(shù)小時到數(shù)天制造出的模型译命，根據(jù)打印機性能以及模型尺寸和復(fù)雜程度，用3D打印可縮短為一到幾個小時侦铜。

表面處理是為了獲得更高分辨率的物品表面专甩，先用當前3D打印機打出稍大一點的物體，再經(jīng)過表面打磨從而得到表面更加光滑的“高分辨率”物品钉稍。應(yīng)當注意目前的3D打印機分辨率對大多數(shù)應(yīng)用來說已經(jīng)完全足夠（在彎曲的表面可能會比較粗糙涤躲，像圖像上的鋸齒一樣）携添，從而不必再進行表面處理。

傳統(tǒng)的制造技術(shù)如注塑法可以較低的成本大量制造聚合物產(chǎn)品篓叶，而3D打印技術(shù)則可以以更快速烈掠、更有彈性和更低成本的辦法生產(chǎn)數(shù)量相對較少的產(chǎn)品。一個桌面尺寸的3D打印機就可以滿足設(shè)計者或概念開發(fā)小組制造模型的需要缸托。3D打印以往常常被用于制造模型和模具左敌，但隨著3D打印機和“墨水”制造技術(shù)的成熟，3D打印正被用于一些產(chǎn)品的直接制造俐镐，特別是高價值產(chǎn)品（如人體關(guān)節(jié)和重要設(shè)備零部件等）矫限。

目前3D打印技術(shù)在航運業(yè)已經(jīng)有了成功的應(yīng)用。例如通用電氣公司使用3D打印技術(shù)制造的燃油噴嘴佩抹，不僅在強度上是傳統(tǒng)技術(shù)制造產(chǎn)品的5倍叼风，而且重量減輕了25％ ；到2020年該公司計劃將整個燃油直噴發(fā)動機(產(chǎn)品庫 求購 供應(yīng))30％的零部件通過3D打印技術(shù)制造飒晴。

據(jù)悉威众，馬士基油輪已經(jīng)對3D打印技術(shù)在航運業(yè)的應(yīng)用前景進行了研究，發(fā)現(xiàn)3D打印技術(shù)首先可以用來解決整個航運業(yè)所面臨的零部件供應(yīng)鏈頑疾拙位，如果船員可以在船上直接打印出他們急需的零部件哼股，將有效縮短交貨時間，并且將顯著減少備件倉儲属胖、貨品包裝荧肴、空運/陸運、報關(guān)通關(guān)以及租船靠泊上貨等環(huán)節(jié)的成本莲疤，同時原先在部分基礎(chǔ)設(shè)施較差的區(qū)域無法提供備品備件的困難也將迎刃而解恃定。其次，3D打印還對航運業(yè)未來的可持續(xù)發(fā)展大有益處砍机，因為傳統(tǒng)的消減制造過程中每次鉆孔寞殿、每次切削都在浪費原材料和金錢，而使用3D增量打印技術(shù)叉屠，不僅可以靈活地制造出那些具有獨特結(jié)構(gòu)形式的產(chǎn)品或零部件伏尼，而且還可以實現(xiàn)原材料和金錢的“零浪費”。

與一臺單價2.5萬美元的塑料材質(zhì)打印機相比尉尾，雖然目前一臺金屬材質(zhì)3D打印機的價格高達100萬美元爆阶，但隨其在工業(yè)界的不斷推廣和技術(shù)的進步，有理由相信價格將快速下降到中高(船機庫 位置)端應(yīng)用級水平（但不要期望其可以替代常規(guī)生產(chǎn)）沙咏，那么3D打印技術(shù)將會對航運和相關(guān)制造業(yè)帶來哪些變化和挑戰(zhàn)呢辨图？

一、金屬“墨水”產(chǎn)業(yè)將迎來大發(fā)(船機庫 位置)展，這也是新材料工業(yè)未來的一個重點發(fā)展領(lǐng)域故河。船用設(shè)備零部件不僅形狀上千奇百態(tài)吱韭，更重要的是其物理特性， 如硬度鱼的、強度理盆、耐磨性、耐壓性凑阶、高溫塑性等更是變化無窮猿规。從現(xiàn)實可能性和經(jīng)濟性來看，我們不可能期望同時供應(yīng)和在船上或集中供應(yīng)站存儲成千上萬種的“金屬墨水”宙橱，未來的思路可能是一種“雞尾酒”技術(shù)么缴，類似于利用三原色不同比例調(diào)和可產(chǎn)生各種顏色一樣，科學(xué)家需要找出滿足最基本“原性能”的“墨水”版掘，根據(jù)廠家提供的“秘方”進行調(diào)和犁式，然后直接注入3D打印機進行打印制造。

二昔疆、重要零部件將從“實物”供應(yīng)變?yōu)椤皵?shù)字虛擬”供應(yīng)蚌汁。生產(chǎn)商家和零部件服務(wù)商將從目前的全部實物供應(yīng)，轉(zhuǎn)變?yōu)橐讚p易壞零部件的數(shù)字虛擬供應(yīng)墨仰，也就是向需求方發(fā)送一個包括三維零部件形狀數(shù)據(jù)和材質(zhì)“秘方”的數(shù)據(jù)包深刁，然后直接打印制造和安裝使用。我們預(yù)測3D可打印的零部件種類和數(shù)量將逐漸增加拯耿，但受“墨水”材質(zhì)種類研發(fā)的供應(yīng)限制，將主要以一些材質(zhì)和性能要求比較單一的零部件為主胃愉。

三射粹、知識產(chǎn)權(quán)保護和分享將面臨嚴峻挑戰(zhàn)。常規(guī)通用型零部件以外的特種設(shè)備(產(chǎn)品庫 求購 供應(yīng))及重要零部件现粗，在實現(xiàn)3D打印之后雅镊，其知識產(chǎn)權(quán)保護將面臨嚴峻挑戰(zhàn)。一種新型的基于付費之后的知識產(chǎn)權(quán)臨時授權(quán)模式必將營運而生刃滓，也就是任何人都可能得到形狀和材質(zhì)秘方數(shù)據(jù)包仁烹，但是如果不付費，供應(yīng)商將不會向3D打印機發(fā)出具有一定“時效”的臨時性授權(quán)指令咧虎，該打印機沒有授權(quán)或授權(quán)過期卓缰，將不能執(zhí)行打印操作，從而實現(xiàn)知識產(chǎn)權(quán)和供應(yīng)商利益的保護砰诵。

四征唬、產(chǎn)品質(zhì)量檢驗?zāi)Ｊ綄⒈黄绒D(zhuǎn)變和創(chuàng)新。現(xiàn)有的零部件產(chǎn)品檢驗?zāi)Ｊ绞怯蓹z驗機構(gòu)對產(chǎn)品執(zhí)行必要的實驗和現(xiàn)場檢驗，當其滿足要求后总寒，由檢驗機構(gòu)簽發(fā)證書以證明其質(zhì)量滿足預(yù)定使用質(zhì)量標準扶歪。而3D打印制造出現(xiàn)之后，特別是直接在航行于海中的船舶上打印制造時摄闸，驗船師無法到現(xiàn)場驗證和檢驗善镰。所以檢驗控制模式可能要分解為3D打印機質(zhì)量的認證、打印材質(zhì)即“墨水”質(zhì)量的認證和產(chǎn)品數(shù)字模型及配方的認證蟹故。

五措瑞、零部件供應(yīng)和服務(wù)模式將迎來新模式。受區(qū)域和成本的限制感栋，無法建立全球服務(wù)網(wǎng)絡(luò)一直是設(shè)備生產(chǎn)廠商感到頭疼的問題史代，特別對處于發(fā)展初期的中小型設(shè)備生產(chǎn)商相對于知名老牌生產(chǎn)商是一個明顯的競爭劣勢，而3D打印技術(shù)的出現(xiàn)將為逐步解決這個問題帶來曙光姥仍。與此同時現(xiàn)有龐大的分布于全球各港口的設(shè)備供應(yīng)代理商將面臨逐步邊緣化的挑戰(zhàn)乐玛，部分依然采用現(xiàn)有商業(yè)模式的代理商將被迫關(guān)張。

因此傻牙，3D打印技術(shù)將進一步促進“分散制造”的優(yōu)化纪立，同時提高現(xiàn)有分散制造的個性化定制水平及服務(wù)響應(yīng)速度，進而影響船用產(chǎn)品配套及相關(guān)行業(yè)的格局阐泻，并促進世界航運的發(fā)展胰肆。

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