日前清华大学雕塑系SCRAT3D联合创始人鲁琪为我们带来了《3D打印在消费领域新突破》的分享，主要涉及3D打印产业链，3D打印应用以及参数化三方面。
3D打印产业链
首先，鲁总宏观地讲解了3D打印的上、中、下游以及他们三者的关系。上游原材料，计算机辅助以及材料加工成型，结合中游不同类型打印设备，最终服务下游各领域应用。
还特别以“热熔、烧结、光固化”三种常见打印方式展开细说它的打印工艺以及应用领域。
热熔（FDM）
全称是熔融沉积成型，它的打印工艺很形象的被比作“挤奶油”，一般打印方式是丝状热熔性材料加热融化，通过带有微细喷嘴的喷头挤出来。一个层面沉积完成后，工作台按预定的增量下降一个层的厚度，再继续熔喷沉积，直至完成整个模型。整个过程就类似挤奶油，一层层喷挤叠加。
这种打印工艺中，材料种类繁多，应用领域也很广泛，有建筑、生物医学、甚至食物...
烧结（SLS/SLM）
SLS是选择性激光烧结，SLM是选择性激光熔化，它们的材料都是粉质，被比作“烧面粉”。
这两种打印方式过程基本是一样的。
区别在于，SLM在加工过程中用激光使粉体完全熔化，它不需要黏结剂成型，一步直接成形，它使用金属粉末代替SLS中的高分子聚合物作为粘合剂。
SLM精度和力学性能也要比SLS好。但SLM工艺一般需要添加支撑结构，来承接下一层未成型粉末层，防止激光扫描到过厚的金属粉末层，发生塌陷。
总的来说，SLM相对于SLS来说是它的一种延伸。
光固化（SLA/DLP）
光固化基本原理是利用材料的累加成型，将目标零件分为若干个平面层，以一定波长的光束扫描液态光敏树脂，使每层液态光敏树脂被扫描到的部分固化成型，而未被光束照射的地方仍为液态，最终固化的各个层面累积成所需的目标零件。
简单说就是通过光将液态树脂固化，被称为“冻冰块”。
这种3D打印方式被新兴的消费领域应用。像头盔、鞋子、个护...
打印工艺繁多，我们需要选择合适的3D打印工艺，实现不同场景下的应用。
3D打印的应用
接下来，鲁总先分享了传统3D打印的应用领域。
1.手板件。工业设计师接触的比较多，一般选用sla光敏树脂，有强度要求会选择sls尼龙材料。
2.医疗辅助器械中。尼龙、树脂都有应用，图中是用到了喷墨彩打的方式，将病患的心脏进行复原，让医生做术前模拟，提高手术成功率。钴铬合金、钛合金等金属材料，可以植入人体，代替损伤骨骼。
3.航空航天、汽车领域：主要是金属打印。结构优化，减重的同时有的还可以提高力学性能，并且增材制造的方式更加节约珍贵的钛合金材料。
4.首饰打印：大多选择高精度dlp含蜡树脂，打印出精细的蜡模，再加工铸造出贵金属成品。
5.影视道具：影视拍摄近景镜头的时候，多用到3D打印制作高精度的道具，提供更精致的细节呈现。同时在电脑中实时调整模型进行快速打印，缩减制作时间。
6.食品打印：更多在线下体验店中，3D打印的小甜点、咖啡、方糖...
并分享了当下热点话题冬奥会上的3D打印的应用。
3D打印还在高速发展阶段，它拥有传统工艺无法实现的优势，同时也有劣势，鲁总通过分析3D打印优劣势，引出3D打印消费端应用的必要性。
3D打印优势
1.能够制作复杂结构。像3D打印运动鞋，鞋底采用3D打印弹性材料制作，相比于传统运动鞋，可以实现一种材料根据晶格的疏密布局达到不同软硬度需求，而复杂的晶格结构让3D打印的优势格外显现。
2.材料特性优势。像航空金属部件，外壳需要金属，内部需要减重，3D金属打印可以通过内部结构调整减重降本。
3.高端制造投入小。相比于传统工艺，小批量或定制化无需开模，减少投入成本。
4.速度快。即打即出，大大缩短加工周期，能够迅速反馈市场。
3D打印面临的问题
3D打印性能差，后处理速度慢，大批量成本高的问题随着近些年的技术与材料更新不断优化。如何应用现有技术拓展3D打印场景应用成为值得关注的问题。
做大众真正需要的产品
鞋品类：消费端拓展3D打印应用要从鞋类说起，鞋底发展经历了从橡胶到泡沫到气垫，直到2018年Adidas 推出3D打印FutureCraft 4D 缓震鞋中底，标志着鞋品类进入3D打印时代。
2021年3D打印鞋品类从3D打印鞋中底延伸到3D打印一体鞋，甚至到后期的3D打印学步鞋。这也让用户感受3D打印在消费端的应用慢慢深入。
个护领域：3D打印开始从产品手板转化到批量化消费端应用，从低精度内部结构到高品质外观应用，个护领域的拓展尤为明显。
剃须刀作为男士日常必备品，应用3D打印实现更符合人机外观造型的设计，同时实现了首个国内批量化生产的3D打印个护产品。
不仅如此，3D打印在消费端市场的应用还出现在了按摩产品，通过3D打印生产多触点3D打印按摩头实现更精准化按摩体验。
鲁总不禁感叹3D打印在消费端的应用这才刚刚开始，倡导我们多去思考，3D打印还能做什么？
3D打印与参数化
起初参数化更多应用在建筑行业，像水立方，望京SOHO...但3D打印能够解决传统加工的生产弊端，打印出像上面提到的3D打印鞋底这类复杂模型，这中间参数化功不可没。
从点-线-面到最终不同形态的参数化晶格，能够形成不同形态的鞋底，还能够通过不同疏密的参数化布局，形成不同软硬程度的力学体验。这让3D打印与参数化很好契合。
参数化的应用不局限于鞋子，像头盔、家具、车座...应用很是广泛。
国内一些企业已经开始筹备参数化晶格库，SCRAT3D目前已经形成行业领先参数化晶格数据库，来辅助行业更好发展。
3D打印批量制造商品 服务大众的时代已然到来
国家支持企业拓展3D打印制造业在下游领域的应用，突破3D打印应用规模，为实现2025年智能制造行业的发展目标做出贡献，在此也推荐给大家一本3D打印产品应用趋势报告《设计驱动下的3D打印产品》。让我们为实现中国智造产品转型升级做出一份贡献。
关于SCRAT3D
SCRAT3D斯克莱特数字科技，由北京斯克莱特创新实验室、苏州斯克莱特数字科技和广东御小兔科技组成，以创新为手段，产品为媒介，应用于可批量化智造的行业创新产品，致力于设计和智造人类真正需求的产品，为更多企业创新加速和赋能。
苏州斯克莱特数字科技有限公司是一家立足3D打印鞋类设计生产，开拓大众化定制鞋服解决方案，追求建立数据引导柔性供给新商业模式的数字科技公司。
致力于用技术和创新力创造一个更有想象力的世界，打破传统制造方式对于产品创新的禁锢，使得设计、生产更具有自由度，以3D打印这一新型制造方式，构建无限可能的未来。实现3D打印的规模化应用，打造兼具定制化和批量化的新型制造模式和生态。
