伴随着3D打印的不断发展，以及市场潜力，这将会引导未来食品等制造业一个很大的发展空间，并且关键性的技术都在不断攻克。

1 材料选取与领域应用分析

从上世纪八九十年代以来，3D制造技术开始慢慢走进人们的视野的一个过程，它在通过自己的演变不断引起外界的注意，打破了传统的制造业，文献很明确比较了国内外的演变趋势以及市场潜力的分析，它作为一项前瞻性的先进制造技术，是最近三十年来世界制造技术领域的一次重大突破，正在潜移默化的改变人们的生产、工作、学习和生活等，【6】，并在工业制造、生物医药、建筑、文化创意、食品加工等领域发挥着重要的引领作用也是开题依据里面的重要支持文献。70107

材料科学的多样性发展，以及个性化体验时代的来临，使得3D打印技术在不同的领域得到迅猛的发展，而3D打印在汽车零部件的制造业应用已日渐成熟，按照汽车设计流程，从设计手绘草图、计算机二维草图方案推敲、计算机数字化建模，工程软件三视图绘制以及三维效果图渲染等多个环节对3D打印技术在汽车设计方面的应用【7】进行了详细地说明与探讨，提出了多个创新性观点：在汽车外观造型及汽车车内设计等方面提出了轨道智能分层的汽车内饰设计新思路、可随心调节的汽车座椅新布局、“响应型”智能3D打印机、“物质编译器”构成的未来汽车机器人、“绿色”3D打印等多个设计新猜想，以探索3D打印的未来发展新方向。

2 喷头解决方案分析

根据先前FDM喷头的基础上做了进一步的结构优化，有效的解决了FDM喷头的打滑和堵塞问题，为了精确控制步静电机，本文对电机进行加减速控制，实现了了5段和S加减速曲线，建立了有限元分析模型，为温度参数提供了必要的依据，将Bang-Bang控制、PID控制和模糊控制有机结合，获得了温度控制的重要参数，设计了PC端管理软件，实现了数据的实时检测、处理和存储，为曲奇3D打印机的进行提供了可行性的技术支持。论文网

3D打印的关键技术,几乎每一项新技术应用，都需要经历很长的市场培育期。3D打印技术虽然已有20多年 的发展历程，还是存在技术复杂，材料种类缺乏、设备昂贵、维护要求高、本身成型精度低、 机械强度低、加工速度不够快、工艺水平和加工速度相互矛盾、环境污染等方面的问题，下 面将从3D打印技术、材料、打印设备和成型应用方面来讨论3D打印各难点。【5

3技术难题分析

(1) 研发技术的难点 3D打印中研发中，涉及到跨学科技术，对研发的综合性要求高，研发的周期长，目前我 国在3D打印技术的研究远落后于发达国家，3D打印相关专利技术大部分也被3D打印巨头 公司垄断。如利用激光方面的3D成型设备，其激光器基本从国外进口。华中科大史玉升提 及，其创业公司使用的激光器占整台机器成本的三分之一。目前高精度的打印设备相当昂贵， 基本是以百万计算，而且使用和维护成本过高。精度较高的FDM喷头在国外垄断情况下价 格昂贵，不易维护，容易堵塞。3D打印的软件研发也相当具有挑战，其填充算法，喷头轨迹 规划、温度控制、运动控制等是软件开发难点。激光3D打印时高温引起金属部件的几何形 状偏离预期的设计，但是对实时验证零件几何尺寸和零件质量研发并不容易。而上述只是3D 技术部分难点，国内3D打印技术需要达到国际领先水平，在核心技术和关键技术中占有一 席之地还有较长的路线。


(2) 材料方面难点 材料是3D打印技术的关键技术之一，材料的出现和3D打印的成型工艺、设备结构、成 型件等性能息息相关。目前很多3D打印公司和研究机构都着力于研发使用更加方便，特性 稳定，价格低廉的新材料。据统计，目前已经研究可以使用在3D打印机上的材料约有14种， 在此基础上又可混搭出107种以上，可以看出，在3D打印方面材料品种较少。另外，原材 料的配方存在垄断，国产材料始终无法达到与原装材料一样的质量。如SLS技术使用的粉末， 即使日本产的代替粉也无法达到原装材料的打印水平，材料研发相对具有挑战。