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层层堆叠的魔法：3D列印如何创造复杂形状？
在过去四十年里，3D列印技术经历了显著的发展，从一个主要用于快速原型制作的工具，演变成今日各行各业的制造利器。 3D列印，或称为增材制造，是指将三维物体从CAD模型或数位3D模型建构而成的过程。与传统的减材制造技术相比，3D列印的核心理念在于材料的逐层累积，这使得其能够创造出许多复杂的形状，而这些形状透过手工制造却无法实现。
3D列印的关键优势之一是能生产非常复杂的形状或几何结构，这在手工制作中通常是不可行的，这包括中空部件或具有内部桁架结构的部件，以减少重量并创造更少的材料浪费。
在1980年代，3D列印技术仅被认为适用于功能性或美学原型的生产，那时更合适的术语是快速原型制作。然而截至2019年，3D列印的精度、重复性和材料的范围已经大幅提升，某些3D列印过程被认为可行作为工业生产技术，在这个背景下，增材制造一词与3D列印可互换使用。
这些年来，增材制造的术语也逐渐流行开来，出现了许多新的相关术语。随着技术的进步，我们不再只将3D列印与低成本或低能力的机器联系在一起，增材制造及3D列印反映出这些技术在自动化控制下随着材料的增加而发展的主题。
有人指出，随着增材制造的成熟，金属加工的过程者也许能够不再仅依赖减材加工而进行创造，这样的转变或将影响未来制造业的模式。
增材制造的历史与演变
3D列印的根源可以追溯到1940年代和1950年代，其中著名的科幻故事中已有3D列印的概念。随着1970年代的到来，早期的增材制造设备和材料便开始出现。 1980年代，Hideo Kodama首次提出了用于制作三维塑料模型的增材方法，并开始了专利申请。随后，许多其他专利相继登记，例如Bill Masters提出的计算机自动化制造系统专利等，这些都是现代3D列印系统的基础。
随着进入1990年代，金属烧结和熔化等增材制造过程的称谓逐渐分化，然而在当时所有的金属加工都是通过现在称为非增材的制程进行的，这种情况一直保持到了2000年代。到了2000年代，3D列印进入工业中的应用开始扩大，尤其是在建筑和医疗领域的利用开始增多。
值得注意的是，2010年代开始，3D列印技术已不再仅仅限于原型制作，逐渐开始应用到金属零件的制造中，为传统加工带来挑战。
随着2010年代的发展，增材制造技术在航空工业中取得了显著进展，越来越多的原始设备制造商（OEM）采用此技术来降低成本并提高效率。对于如普惠和通用电气这样的大型企业，3D列印提供了一条降低部件数量、减少重量并提高燃油效率的道路。
3D列印的未来可能性
2020年代的到来见证了3D列印技术的日益成熟和普及，低至200美元的入门级3D列印机让许多人可以更容易接触这项技术。随着其应用范围的扩展，我们已经看到了3D列印在医疗领域的革命，从世界第一台完全3D列印的义眼到未来在各种专业领域的潜在应用，3D列印的未来充满了无限的可能性。
3D列印是否将使我们重新思考制造业的生态和未来的发展？
