增材制造（AdditiveManufacturing，AM），即D打印，它是一种革命性的制造工艺，完全不同于传统材料“去除型”的加工工艺。这种加工方法主要是一个不断添加的过程，在计算机控制下层叠原材料。增材制造的内容可以源于三维模型或其他电子数据，其打印出的三维物体可以拥有任何形状和几何特征。

最早的增材制造技术出现于20世纪80年代，年，日本名古屋市工业研究所的小玉秀男（HideoKodama）发明了两种利用光硬化聚合物的增材制造三维塑料模型的方法；年，美国D系统公司的查克·赫尔（ChuckHull）发明了立体光刻，用紫外激光固化高分子光聚合物，将原材料层叠起来。上世纪90年代中期，美国史丹佛大学和卡内基梅隆大学开发出了材料沉积新技术，包括微铸造和喷涂材料，他们的成果使增材制造技术真正成熟起来。

增材制造的概念的阐述可以从“广义”和“狭义”两个角度出发，如上图所示。从“广义”的角度出发，增材制造的基本特征是材料的累加，它是以直接制造零件为目标的大范畴技术群。而从“狭义”的角度出发，增材制造则是指不同的能量源与CAD（ComputerAidedDesign，计算机辅助设计）/CAM（ComputerAidedManufacturing，计算机辅助制造）技术结合、分层累加材料的技术体系。

现如今增材制造技术已经广泛的应用到制造业的各个领域中。

年5月，空中客车公司宣布其最新机种——空中客车A50XWB，有超过个部件是利用增材制造技术生产的。年，华中科技大学机械教授张海鸥研究团队与空客签订了技术合作协议，该团队所研究的“智能微铸锻铣复合制造技术”可将金属铸造、锻压技术合二为一，优于“铸锻铣分离”的传统制造方式，该技术以金属丝材为原料，材料利用率达到80%以上，丝材料价格成本为当前普遍使用的镭射扑粉粉材的十分之一左右。制造一个2吨重的大型金属件，过去需要三个月以上，利用该技术仅需十天左右，下图所示是该团队制作的航空器零部件。张海鸥研究组发现这种微铸锻生产的零组件，各项技术指针和性能均稳定超过传统锻件。华中科技大学现有设备已打印出飞机用钛合金、海洋深潜器、核电用钢等8种金属材料，是当今世界上唯一可打印出大型高可靠性能金属锻件的增材制造装备。

基于智能微铸锻铣复合制造技术制造的航空发动机部件，来源：华科大

汽车产业

年年初，瑞典超级跑车生产商柯尼赛格发布了新车One:1，其中使用了许多增材制造的零部件。在柯尼赛格生产的汽车中，One:1拥有增材制造的测镜内零件、风道、钛排气部件和全套的涡轮增压器组装线。美国LocalMotors公司与橡树岭国家实验室，以及Cincinnati公司正在合作研发大型的增量制造系统组装整车车体。LocalMotors公司还计划年9月在国际生产科技展上在观众面前现场打印汽车：汽车底盘和车身由纤维加强的热塑性塑料制成，没有动力传送系统，车轮和车闸重量不足磅，全车总共也只有40个零部件，并且随着每次改进，零部件的数量会越变越少，如图1-8所示。Urbee是世界第一辆使用了D打印技术的汽车（车身和车窗是D打印的），它由美国工程公司KorEcologic和斯特塔西公司（D打印机Stratasys的生产商）共同制造，融合了多重技术，外观具有很强的未来主义风格。

LocalMotors公司利用增材制造技术生产的新型汽车

食品产业

康奈尔创新机器实验室指出，利用HydrocolloidPrinting型D打印机可以进行定制食物的生产：能够把巧克力、糖果、通心粉、饺子、奶酪、披萨等食物一层一层地“挤”出来。格拉斯哥大学的LeroyCronin教授在一篇TED演讲中提到，未来可能利用化学物质作为增材制造设备的“墨水”，进而生产药物。下图所示为正在进行打印的巧克力饼干。

D打印巧克力饼干

服装产业

增材制造技术逐渐应用到服装领域，时装设计师们也会使用D打印的外套、鞋子和裙装进行时装设计构思。耐克在年为美国球员设计的VaporLaser足球鞋的制模和生产中，就利用了增材制造技术，如下图所示，同样的，还有NewBalance利用D打印技术进行运动员专用跑鞋的私人定制生产。另外，部分公司正在研究基于D打印制造的眼镜，这些产品可以根据用户需求进行完全定制，最大程度的提升用户满意度。

VaporLaser足球鞋

医疗产业

增材制造技术已经被应用到生产可移植器官和医用器械等医疗领域。在可移植器官与人体部件方面，当前成功的案例包括一位英国病人成功移植了钛骨盆，一位比利时病人成功移植了钛下颌和一个美国婴儿成功移植的塑料气管夹板，另外，针对关节炎和癌症损伤器官的移植，相关的D打印研究正在进行中，下图所示为D打印出的脊柱节段。D打印技术也可以应用于人体皮肤组织的构建，年月，斯温席海港的外科医生使用D打印材料对一位车祸受重伤的汽车驾驶员的面部进行了修复。在耳鼻喉与口腔领域，听骨链和牙冠将有望通过D打印快速制造出来。

D打印脊柱节段

待续......