2012年英国的《经济学人》制作专题并指出,全球经济正在经历第三次工业革命,这次革命是建立在互联网和新材料、新能源相结合的工业革命,它以“制造业数字化”为核心,并将使全球技术要素和市场要素配置方式发生革命性变化。新材料、新工艺、新机器人、新的网络协同制造服务,生产会更加经济、高效、灵活、精简。而3D打印技术作为“第三次工业革命的重要标志”,被认为是推动新一轮工业革命的重要契机。
传统的材料成型方法,在新时代新需求下面临了一些它解决效率不高、解决不好、甚至解决不了的问题。3D打印技术的出现和发展,并不是为了颠覆传统的材料成型方法,它是立足于目前材料已有的加工和成型技术的基础上的技术,但又能应对这些新的材料成型上的挑战。在郑州3D打印应用上,3D打印己经在小批量、个性化的材料制造方面展现出了它的价值,比如航空制造业、医学人体影像的实体成型等。在需要大批量制备的产品开发过程中,3D打印也能发挥它成型上的优势,为新的结构设计和外形设计提供宝贵的预研条件。
然而现阶段,3D打印技术仍然存在很大的局限,比如打印样件的尺寸、打印精度、打印速度等等,而其中3D打印材料的问题尤为突出,以高分子材料举例,存在材料种类选择少、强度低、功能单一等问题。将现有先进的材料制造技术与经验转换到3D打印材料的制备中来,将会有效解决目前高分子材料3D打印遇到的挑战。而其中,纳米复合材料由于其优异的声、光、电、磁、热、力等性质,一直受到研宄者们的广泛关注和深入研宄。