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【中國智能制造網 本站原創】如今，3D打印技術已經在建筑、醫療等領域發揮著巨大的作用，隨著技術的不斷成熟，4D打印的研發速度也日益加快，未來會給各個行業帶來許多改變。
當今時代，機器人、無人機、3D打印等技術不斷成熟，并逐步融入企業的生產制造和人們的日常生活中。這些技術的運用，在信息化時代為各個行業的發展注入動力的同時，也使得多個行業必須面對新一輪的產業革命和技術變革。
3D打印產業發展如火如荼
作為前沿技術之一，3D打印自從興起之時就廣受關注。采用3D打印技術，可以直接將虛擬的數字化實體模型轉變為產品，并在產品生產制造的過程中極大地簡化生產工藝和生產流程。
同時，3D打印技術在一定能程度上顛覆了傳統的生產制造模式，大幅的降低了設計研發成本，縮短了產品的研發周期，并為結構復雜的零部件生產創造了條件。因此，世界各國都加緊了對3D打印技術的研究，這使得3D打印產業呈現出日益火爆的發展格局。
放眼，目前3D打印產業已經逐步形成了以美、歐等發達國家和地區為主導，亞洲國家和地區后起追趕并積極研發新技術的態勢。從總體來看，3D打印的市場規模逐年增加，在2010-2016年期間，3D打印市場的年均復合增長率為超過20%，可謂是增長迅速。
作為發展中大國，我國也高度重視對新興技術的研發。自從20世紀80年代末起，我國開始啟動關于3D打印技術的研究。經過多年的發展，我國3D打印產業化步伐明顯加快。尤其是近兩年，我國3D打印產業發展速度飛快。至2016年，我國3D打印的產業規模已經達到了11.87億美元(約80億元人民幣)，復合增長率為49%。
材料成影響打印效果的關鍵因素
在3D打印產業規模日漸擴大、應用程度不斷深化之時，各界人士對3D打印技術的認可程度也在不斷提升，采用3D打印來生產產品日益成為一種新的趨勢。那么，在影響3D打印產品質量的多種因素當中，哪些因素較為重要呢？
經過不斷的探索和鉆研，研究人員逐漸認識到：在打印方式、打印材料、打印流程等影響3D打印產品質量的多重因素中，材料對3D打印產品效果的呈現起到至關重要的作用。因而，選取合適的材料成為很多研發設計人員努力提升3D打印效果的突破口。
一般來說，在3D的流程中，往往會經過設計研發、材料選取、打印樣品、批量生產等多個環節和程序。針對不同的產品，3D打印選擇的材料也不一樣。目前，市場上被廣泛采用的3D打印材料主要包括聚合物材料、金屬類材料、粉末類材料、陶瓷材料以及復合材料等，每種材料因為性能不同而被用于生產制造不同的產品。
例如，陶瓷材料。通常來說，硅酸鋁陶瓷粉末能夠用于3D打印陶瓷產品。企業采用陶瓷材料是看重了陶瓷材料所具有的不透水、耐熱、可回收、無毒等多種優勢，因此，陶瓷可用作為餐具、瓷磚、花瓶、藝術品等家居裝飾材料。
雖然3D打印陶瓷材料具有多種優勢，但其強度不高等缺陷也較為明顯。如何利用材料進行打印、降低材料對3D打印效果的限制，也成為了業界人士積極思考和鉆研的問題，并督促著科研人員不斷加快研發新技術的速度。
4D打印研發取得新進展
隨著技術的不斷成熟，利用3D打印技術生產產品已經成為了未來打印行業實現快速發展的重要途徑。與此同時，世界各國也加緊了對于4D技術的研發，一些國家和地區已經在4D打印方面已經取得了一些新成果。
近日，據媒體報道，香港城市大學的研究團隊已經在4D打印技術方面取得了新的突破。針對陶瓷熔點較高、現有的3D印刷陶瓷前體通常很難變形、制造復雜形狀的陶瓷困難重重的狀況，該團隊開發出了一種新型的“陶瓷墨水”材料。
據悉，該新型材料是聚合物和陶瓷納米粒子的混合物，采用這種新型陶瓷墨水打印出來的3D陶瓷前體非常柔軟，可以實現拉伸到初始長度3倍的良好效果。同時，運用適當的熱處理工藝，這些柔韌且可拉伸的陶瓷前體就可用于制造具有復雜形狀的陶瓷，這對于打印具有多種形狀的產品是大有助益的。
據業內人士分析，陶瓷4D打印系統為擁有復雜形狀且質地堅固的陶瓷產品未來實現大規模量產提供了條件。雖然說目前的4D打印技術還處在研發階段，采用4D打印技術來生產制造產品還沒有普及開來，但是在多方共同努力之下，未來的4D打印技術可以在電子產品的生產、航空航空產品的制造方面發揮出巨大的作用，并成為我國相關行業實現發展的新引擎。
處于信息化時代、為在化競爭中獲取更大的優勢，世界各國在前沿技術方面的競爭將會日益激烈。隨著3D打印技術與實體經濟的結合程度日益加深、4D打印技術的研發不斷提速，相關行業將迎來快速變革時期，在重重考驗中逐步發展壯大起來！
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