3D列印：萬丈高樓「平面」起，21世紀必懂的黑科技

寫作背景
（一）基本概念：3D列印是具有代表性的基於加工製造原理的自由成型技術之一，實現這種成型的設備稱為3D列印機。3D列印機採用多種多樣的噴頭操控和配送成型用原材料，使其按照預定的3D電腦輔助設計模型，一層層的沉積於工作台上，逐步堆積成立體工件。3D列印機非常適合快速製作各種功能器件，這些器件是用戶真實可用的器件，其材質及其機械、電氣、力學、物理、化學、生物特性切實符合用戶的要求，而不僅僅是只用於形體觀測的樣品。

（二）市場規模：二〇一〇年全球3D列印設備市場規模達十三點二五億美元，其中服務收入六點五一億美元，預計到二〇一五年全球市場規模將超過三十億美元。美國政府將人工智慧、3D列印、機器人作為重振美國製造業的三大支柱，其中3D列印是第一個得到政府扶持的產業。目前全球有兩家3D列印機製造巨頭，分別是Stratasys公司和3D Systems公司，這兩個公司均在美國那斯達克上市，二〇一一年營業收入分別為一點七億美元和二點九億美元，二〇一二年股價分別翻了兩倍和三倍。另外，中國國內的3D列印市場規模已達到上萬億元，並且在不斷擴大。

（三）市場前景：3D列印可以跨越虛擬世界與實體世界的鴻溝；規模經濟的鐵律從此被打破；3D列印將把人工智慧從電腦拓展到現實世界，機器人將成為過去式。3D列印機與當今發達的數位技術相結合，再加上網際網路的普及以及微小而成本低廉的電子電路的廣泛使用，技術和社會革新由此爆發。

（四）應用領域：將二〇一二年稱作是3D列印年一點也不為過。憑藉在材料和成本上相對節約的優勢，3D列印技術的應用早已從普通的生活用品，慢慢滲透到了醫療、航空及軍事等各個高階、精密、尖端的領域。3D列印不僅改變了製造業方面的成品，還改變了人類創新思維的方式。三十多年來，隨著技術的不斷發展，3D列印也已逐步應用於製造業的各個領域。據悉，從近十年3D列印設備下游應用行業的分布來看，個人消費品和交通運輸設備占據主要比重；同時，醫療方面的占比在持續提升；而3D列印設備在航空航天領域的應用也穩中有升。
本書緊緊圍繞當前大家所關注的3D列印技術，理論與案例「雙管齊下」，為讀者提供全方位的3D列印行業現狀解讀，為廣大的科普愛好者提供最全面的3D列印寶典。

本書特色
最全面的內容介紹：本書集合了3D列印的神奇之處、主要功能、工作原理、賺錢之道、自由成型工藝、未來趨勢等內容，對3D列印進行了全面的剖析。
最豐富的案例說明：書中安排了一百九十個精彩的3D列印應用實例，以實例加上理論的方式，對3D列印進行了非常全面、詳細的講解。
最完備的功能查詢：書中囊括了八種主流行業的3D列印應用案例，講解非常詳細、具體，讓讀者看透3D列印從平面到立體背後的「魔法」。

本書內容
全書共分為十章，具體內容如下。
第一章 3D列印：列印世界，列印未來
第二章 列印設備：改變未來的炫酷機器
第三章 醫療行業：3D列印推動醫療革命
第四章 科學研究考古：讓夢想逐步成為現實
第五章 建築設計：房子也能用3D列印了
第六章 製造行業：帶來第三次工業革命
第七章 食品產業：好玩的3D食物列印
第八章 交通工具：勾勒出奇特的外出移動工具
第九章 服飾配件：玩轉無限創意的生活
第十章 教育創業：用3D列印創造未來

寫作背景
（一）基本概念：3D列印是具有代表性的基於加工製造原理的自由成型技術之一，實現這種成型的設備稱為3D列印機。3D列印機採用多種多樣的噴頭操控和配送成型用原材料，使其按照預定的3D電腦輔助設計模型，一層層的沉積於工作台上，逐步堆積成立體工件。3D列印機非常適合快速製作各種功能器件，這些器件是用戶真實可用的器件，其材質及其機械、電氣、力學、物理、化學、生物特性切實符合用戶的要求，而不僅僅是只用於形體觀測的樣品。

（二）市場規模：二〇一〇年全球3D列印設備市場規模達十三點二五億美元，其中服務收入六點五一億美...

前言
第1章 3D列印：列印世界，列印未來
1.1 什麼是3D列印
1.1.1 3D列印在不斷興起
1.1.2 3D列印沒那麼神祕
1.1.3 3D列印的三大行業
1.1.4 3D列印的哲學思想
1.1.5 3D列印用來做什麼
1.1.6 3D列印的六種猜想
1.2 3D列印的十大優勢
1.2.1 設計空間，突破局限
1.2.2 複雜物品，不加成本
1.2.3 即拆即用，無須組裝
1.2.4 不占空間，便攜製造
1.2.5 混合材料，無限組合
1.2.6 實體物品，精確複製
1.2.7 零時間交付，減少庫存
1.2.8 產品多樣，不增加成本
1.2.9 直接操作，零技能製造
1.2.10 降低浪費，減少副產品
1.3 3D列印的限制因素
1.3.1 技術的限制
1.3.2 材料的限制
1.3.3 機器的限制
1.3.4 智慧財產權問題
1.3.5 道德的挑戰
1.3.6 花費的承擔
1.4 3D列印的十大趨勢
1.4.1 工業：3D列印工業產品
1.4.2 醫療：3D列印治病救人
1.4.3 訂製：個性化生產成為常態
1.4.4 創新：產品創新速度加快
1.4.5 商機：開發出新的商業模式
1.4.6 創業：3D列印店在購物商場開張
1.4.7 衝突：關於智慧財產權歸屬
1.4.8 神奇：具備神奇特性的新產品
1.4.9 助力：3D列印機與製造工廠
1.4.10 教育：讓孩子思維更開放
1.5 為何要關注3D列印
1.5.1 3D列印機變得越來越便宜
1.5.2 3D列印顛覆傳統製造行業
1.6 3D列印的未來發展
1.6.1 下一代3D列印機要解決的問題
1.6.2 看看MIT推出的4D列印機
1.6.3 二〇一四年，3D列印爆發？
2 列印設備：改變未來的炫酷機器
2.1 十五家試圖改變世界的硬體公司
2.1.1 Grand St.：網路精品店
2.1.2 Pebble：運動智慧手錶
2.1.3 Ouya：新型電子遊戲機
2.1.4 Leap Motion：動作感應器
2.1.5 Olloclip：外接攝影鏡頭
2.1.6 LittleBits：多樣電子元件
2.1.7 Lapka：環境感應器
2.1.8 Ploom：攜帶式菸草蒸發器
2.1.9 SpaceMonkey：儲存設備
2.1.10 Makerbot：消費級3D列印機
2.1.11 Amiigo：可佩戴運動手環
2.1.12 ChargeCard：薄型卡片充電線
2.1.13 Ninja Blocks：設備的自動化
2.1.14 Lockitron：遠端控制
2.1.15 Everpurse：新型充電方式
2.2 3D列印機的硬體設備
2.2.1 Zeus：全球第一款3D列印一體機
2.2.2 Peachy Printer：一百美元的雷射3D列印機
2.2.3 FABtotum：離自我複製又近了一步
2.2.4 MakerBot：在全美微軟商店投放3D列印機
2.2.5 CADScan 3D：廉價的桌面式3D掃描儀
2.2.6 Portabee：開創「3D列印的筆記型電腦時代」
2.2.7 Formlabs FORM 1：高分辨率迷你型3D列印機
2.2.8 Omote 3D：世界上第一台3D照片列印機
2.2.9 OpenReflex：3D列印的底片單眼相機
2.2.10 Cube 3D：家用3D列印機的代表
2.2.11 MakerBot Replicator：雙色列印機
2.2.12 Solidoodle 2：發展迅速的列印機
2.2.13 Rapman 3.2：DIY愛好者的首選
2.2.14 Panowin F320：新興3D列印機
2.2.15 3DMonstr：桌面級列印機中的怪獸
2.3 3D列印機的軟體技術
2.3.1 Make It Stand：快速穩定3D列印件的重心
2.3.2 小晶片：開啟數位製造的技術革命
2.3.3 預覽3D列印效果 新擴增實境App推出
2.3.4 BumpyPhoto：變普通照片為3D浮雕
2.3.5 光固化成型技術
2.3.6 雷射選區燒結技術
2.3.7 雷射選區熔化技術
2.3.8 熔融沉積造型技術
2.3.9 雷射近淨成型技術
2.3.10 分層實體製造技術
2.3.11 立體噴印技術
2.4 3D列印機的列印材料
2.4.1 ABS樹脂
2.4.2 PLA聚乳酸
2.4.3 PVA聚乙烯醇
2.4.4 彈性塑料
2.4.5 SL樹脂
2.4.6 光敏樹脂
2.4.7 Laywoo-D3
2.4.8 聚碳酸酯
2.4.9 大理石粉
3 醫療行業：3D列印推動醫療革命
3.1 3D列印與醫療行業
3.1.1 3D列印進軍醫療領域
3.1.2 什麼是生物3D列印
3.1.3 生物墨水3D列印機
3.1.4 3D列印人體器官
3.1.5 3D列印醫用藥物
3.1.6 3D 列印醫學模型
3.1.7 3D列印醫療器械
3.1.8 3D列印醫療工程服務
3.2 3D列印在醫療行業的案例
3.2.1 【案例】3D列印助陣器官移植
3.2.2 【案例】向器官訂製時代邁進
3.2.3 【案例】3D列印挽救毀容者
3.2.4 【案例】3D列印挽救嬰兒生命
3.2.5 【案例】10美元可列印心臟瓣膜
3.2.6 【案例】3D列印人體仿生耳
3.2.7 【案例】3D列印1∶1的胚胎
3.2.8 【案例】開創藥物研發新革命
3.2.9 【案例】3D列印人體幹細胞
3.2.10 【案例】3D列印人體的骨骼
3.2.11 【案例】3D列印個性化植牙
3.2.12 【案例】3D列印活性人工軟骨
3.2.13 【案例】訂製新型人工膝關節
3.2.14 【案例】3D列印人體頭蓋骨
3.2.15 【案例】植入3D列印下頜骨
3.2.16 【案例】3D列印製作人造骨盆
3.2.17 【案例】3D列印絕美炫酷義肢
3.2.18 【案例】3D列印搭配膚色的皮膚
3.2.19 【案例】擴充盲童的感官世界
3.2.20 【案例】義眼3D列印法
4 科學研究考古：讓夢想逐步成為現實
4.1 3D列印與科學研究考古
4.1.1 3D列印成為科學研究商業新寵
4.1.2 3D技術成大學科學研究熱門
4.1.3 3D列印是考古學家的福利
4.1.4 技術與成本瓶頸需要突破
4.1.5 3D列印是否會「傷害」藝術
4.2 3D列印在科學研究領域的案例
4.2.1 【案例】進軍地理資訊產業
4.2.2 【案例】世界第一款3D列印飛行器
4.2.3 【案例】3D列印液態金屬
4.2.4 【案例】用意念控制3D列印機
4.2.5 【案例】讓手機變成奈米顯微鏡
4.2.6 【案例】3D列印組裝宇宙飛船
4.2.7 【案例】3D列印手套形手機
4.2.8 【案例】手勢控制3D列印系統
4.2.9 【案例】測試3D列印火箭部件
4.2.10 【案例】3D列印顯示器感測器
4.2.11 【案例】3D列印動聽音樂
4.2.12 【案例】科學研究人員設計細菌群落
4.3 3D列印在考古研究領域的案例
4.3.1 【案例】化石複製品助力研究
4.3.2 【案例】3D列印技術「復活」恐龍
4.3.3 【案例】3D列印遠古生物模型
4.3.4 【案例】三星堆文物建立3D檔案
4.3.5 【案例】3D列印開啟博物館新紀元
4.4 3D列印在文物保護領域的案例
4.4.1 【案例】3D列印世界名畫
4.4.2 【案例】3D列印十九世紀的人面壺
4.4.3 【案例】3D列印復原金陵辟邪
4.4.4 【案例】修復三千年歷史的文物
4.4.5 【案例】3D列印「重現」克孜爾石窟
4.4.6 【案例】3D列印修復天龍山石窟
5 建築設計：房子也能用3D列印了
5.1 3D列印與建築設計
5.1.1 認識3D列印建築
5.1.2 3D列印機重塑建築業
5.1.3 3D列印在各階段的應用
5.1.4 3D列印建築的四大優勢
5.1.5 3D列印須解決尺寸問題
5.1.6 建築設計師應該何去何從
5.2 3D列印在設計領域的案例
5.2.1 BIM：數位模擬建築的基礎
5.2.2 建築模型的3D列印
5.2.3 【案例】3D列印紫禁城模型
5.2.4 【案例】3D列印筆畫出模型
5.2.5 【案例】3D列印雪梨歌劇院
5.2.6 【案例】生動真實的彩色模型
5.2.7 【案例】現代異形建築模型
5.2.8 【案例】3D建模製作的釀酒屋
5.2.9 【案例】3D列印Google街景模型
5.2.10 【案例】3D列印助力城市規劃
5.2.11 【案例】房地產建商利用3D沙盤賣房
5.3 3D列印在建築領域的案例
5.3.1 【案例】3D列印的異型祭壇
5.3.2 【案例】3D列印房屋不再是夢
5.3.3 【案例】第一個「3D列印建築架構」
5.3.4 【案例】第一座3D列印建築將面世
5.3.5 【案例】3D列印二十小時造一棟樓
5.3.6 【案例】3D列印技術在月球上蓋房
5.3.7 【案例】天馬行空的3D列印家居
5.3.8 【案例】用沙子列印的立體建築
5.3.9 【案例】最大3D列印機列印三層樓房
5.3.10 【案例】3D列印機製作建材磚
5.3.11 【案例】3D列印多樣桌椅家具
5.3.12 【案例】3D列印超酷家居燈飾
5.3.13 【案例】3D列印的精緻水晶吊燈
6 製造行業：帶來第三次工業革命
6.1 3D列印與製造業
6.1.1 3D列印將掀起工業革命
6.1.2 3D列印關乎製造業未來
6.1.3 3D列印能實現低碳製造
6.1.4 3D列印製造用材更節能
6.1.5 3D列印實現變廢為寶
6.1.6 3D列印降低生產成本
6.1.7 3D雲端製造打開訂製時代
6.2 3D列印在模具製造領域的應用
6.2.1 【案例】製作足部保健用品模具
6.2.2 【案例】3D列印製作原型模具
6.2.3 【案例】快速精密鑄造模具
6.2.4 【案例】快速自動成型鑄造模具
6.2.5 【案例】3D列印機試製樹脂模具
6.2.6 【案例】DMLS在模具上的應用
6.3 3D列印在家電製造領域的應用
6.3.1 【案例】列印功能完整的揚聲器
6.3.2 【案例】3D列印出超酷水晶音箱
6.3.3 【案例】列印智慧機器人電扇
6.3.4 【案例】HTC土豪專用底座音箱
6.3.5 【案例】3D列印重力機械時鐘
6.3.6 【案例】3D列印改造攜帶式電腦
6.3.7 【案例】3D列印搖一搖充電器
6.4 3D列印在玩具製造領域的應用
6.4.1 【案例】3D列印鋼鐵人盔甲
6.4.2 【案例】3D列印變形金剛玩具
6.4.3 【案例】3D列印讓動漫人物成真
6.4.4 【案例】3D列印EVE西洋棋
6.4.5 【案例】3D列印真實芭比娃娃
6.4.6 【案例】3D列印製作X-魔術方塊
6.4.7 【案例】3D列印完美訂製玩具車
6.4.8 【案例】第一個3D列印雙翹滑板
6.5 3D列印在航太領域的應用
6.5.1 【案例】製造飛機風洞模型
6.5.2 【案例】研發太空3D概念列印機
6.5.3 【案例】美國空中巴士欲列印概念飛機
6.5.4 【案例】3D列印發動機噴嘴
7 食品產業：好玩的3D食物列印
7.1 3D列印與食品產業
7.1.1 3D列印食物你敢吃嗎
7.1.2 3D列印機變身家庭主廚
7.1.3 太空人用3D列印機做飯
7.1.4 3D列印與分子美食
7.2 認識3D食物列印機
7.2.1 3D食物列印機的誕生
7.2.2 食物列印機的工作原理
7.2.3 3D食物列印機的應用
7.3 3D列印在飲食方面的案例
7.3.1 【案例】3D列印的巧克力雕塑
7.3.2 【案例】3D列印製作情人巧克力
7.3.3 【案例】3D列印人形棒棒糖
7.3.4 【案例】開3D列印甜品小店
7.3.5 【案例】3D列印美味可口月餅
7.3.6 【案例】iCoffee打出個性奶泡
7.3.7 【案例】3D列印新鮮肉類產品
7.3.8 【案例】3D列印果凍祝福圖案
7.3.9 【案例】3D列印餅乾和餅乾模具
7.3.10 【案例】3D列印清晰的曲奇餅乾
7.4 3D列印在食品餐具的應用
7.4.1 【案例】3D列印火箭咖啡杯
7.4.2 【案例】3D列印鍍銀不鏽鋼餐具
7.4.3 【案例】3D列印的糖果餐具
7.4.4 【案例】3D列印可食用筷子
7.4.5 【案例】每天列印一個咖啡杯
7.4.6 【案例】3D列印Uppercup咖啡杯
8 交通工具：勾勒出奇特的外出移動工具
8.1 3D列印與交通工具
8.1.1 3D列印零部件樣品試製
8.1.2 滲透汽車個性化客製
8.1.3 3D列印勾勒未來汽車
8.1.4 3D列印革新汽車製造業
8.1.5 3D列印能否顛覆汽車行業
8.1.6 3D列印貫穿飛機研發全過程
8.2 3D列印與汽車的應用案例
8.2.1 【案例】Urbee 2：第一輛3D列印汽車
8.2.2 【案例】全球第一輛3D列印賽車
8.2.3 【案例】3D列印機列印出奧迪汽車
8.2.4 【案例】列印自行組裝的概念汽車
8.2.5 【案例】3D列印再現超級跑車
8.2.6 【案例】3D列印機製造賽車座椅
8.2.7 【案例】3D列印汽車輪轂流程
8.2.8 【案例】3D列印出汽車渦輪機葉輪
8.2.9 【案例】列印雪鐵龍概念車儀表板
8.2.10 【案例】自製3D列印仿真四驅車
8.2.11 【案例】用3D列印機自己列印整車
8.2.12 【案例】最大雷射3D列印機列印輪胎
8.3 3D列印與飛機的應用案例
8.3.1 【案例】世界第一款3D列印飛機
8.3.2 【案例】美國研製3D列印無人機
8.3.3 【案例】3D列印讓無人機飛起來
8.3.4 【案例】3D列印機設計和試飛飛機
8.3.5 【案例】日本開發3D列印撲翼飛機
8.3.6 【案例】法國3D列印製造無人機
8.3.7 【案例】打造輕型無人直升機
8.3.8 【案例】3D列印稀缺飛機材料
8.4 3D列印與其他交通工具案例
8.4.1 【案例】捷安特3D列印自行車坐墊
8.4.2 【案例】Airbike：第一輛3D列印自行車
8.4.3 【案例】使用3D列印訂製自行車車架
8.4.4 【案例】3D列印的自行車後視鏡
8.4.5 【案例】3D列印 「中國龍」摩托車
8.4.6 【案例】3D列印電動摩托車
8.4.7 【案例】美國海軍列印出醫院船模型
9 服飾配件：玩轉無限創意的生活
9.1 3D列印在服裝領域的應用
9.1.1 【案例】Lady Gaga 3D列印的連衣裙
9.1.2 【案例】3D列印內衣亮相時裝秀
9.1.3 【案例】3D列印的Verlan連衣裙
9.1.4 【案例】3D列印Zensah運動服裝
9.1.5 【案例】概念版衣服3D列印機
9.1.6 【案例】3D列印時裝亮相巴黎伸展台
9.1.7 【案例】世界第一款3D列印比基尼
9.1.8 【案例】3D列印衣服隨便穿
9.1.9 【案例】3D列印服裝亮相倫敦畫廊
9.1.10 【案例】3D列印圖案女裝驚豔十足
9.2 3D列印在鞋業領域的應用
9.2.1 【案例】3D列印跑鞋自我修復
9.2.2 【案例】3D列印iPhone高跟鞋
9.2.3 【案例】3D設計圖紙千變萬化
9.2.4 【案例】3D列印細胞結構鞋子
9.2.5 【案例】3D列印設計骨頭鞋子
9.2.6 【案例】3D列印鞋子省時省錢
9.2.7 【案例】3D列印DNA概念鞋
9.2.8 【案例】3D列印機列印出高跟鞋
9.2.9 【案例】第一款3D列印的足球鞋
9.2.10 【案例】3D列印New Balance田徑跑鞋
9.2.11 【案例】「樹根鞋」奪人眼球
9.2.12 【案例】3D列印鞋墊預防糖尿病足
9.3 3D列印與飾品設計的案例
9.3.1 【案例】3D列印時裝飾品
9.3.2 【案例】3D列印個性化面具
9.3.3 【案例】3D列印可閃爍領結
9.3.4 【案例】列印新款時尚領結
9.3.5 【案例】3D列印的LED帽子
9.3.6 【案例】第一款3D列印男士配飾
9.3.7 【案例】3D列印分子結構式飾品
9.3.8 【案例】3D列印出珠寶首飾
9.3.9 【案例】獨特的3D列印珠寶店
9.3.10 【案例】可代替公車卡的戒指
9.3.11 【案例】3D列印建築造型珠寶
9.3.12 【案例】3D列印訂製個性化眼鏡
9.4 3D列印與創意配件的案例
9.4.1 【案例】3D列印的骷髏手機外殼
9.4.2 【案例】3D列印Siri手機外殼
9.4.3 【案例】3D列印的鴿子書籤
9.4.4 【案例】3D列印義肢變身樂器
9.4.5 【案例】3D列印小提琴
9.4.6 【案例】3D列印的烏克麗麗
9.4.7 【案例】超酷蒸汽龐克吉他
9.4.8 【案例】3D列印高音質吉他
9.4.9 【案例】3D列印美麗的陶瓷工藝品
9.4.10 【案例】3D列印唯美的藝術作品
9.4.11 【案例】3D列印卷球齒輪系統雕塑
10 教育創業：用3D列印創造未來
10.1 3D列印顛覆傳統教育
10.1.1 3D列印對傳統教育的影響
10.1.2 3D列印對教育的價值
10.1.3 3D列印開啟DIY教學時代
10.1.4 【案例】SMART 3D互動教學工具
10.1.5 【案例】MakerBot 3D列印寓教於樂
10.1.6 【案例】英國發展3D列印體驗活動
10.1.7 【案例】BotObjects免費提供3D列印機
10.1.8 【案例】3D列印為孩子留住記憶
10.1.9 【案例】第一部3D列印的兒童書問世
10.2 3D列印帶來團隊創業機會
10.2.1 零件維護
10.2.2 醫學合作
10.2.3 原料提供
10.2.4 版權生意
10.2.5 3D掃描儀
10.2.6 3D列印專門店
10.2.7 小眾工藝品
10.2.8 專業圖紙社群
10.2.9 垂直化B2C電商
10.2.10 標準圖紙外包商
10.3 3D列印的創業與機遇
10.3.1 【案例】什麼是3D照相館
10.3.2 【案例】ProtoShop 3D列印商店
10.3.3 【案例】建立3D列印實體店
10.3.4 【案例】英國第一家3D列印店iMakr
10.4 3D列印小成本創業的誤區
10.4.1 行業熱，市場冷
10.4.2 客戶體驗度差
10.4.3 主推體驗式消費

前言
第1章 3D列印：列印世界，列印未來
1.1 什麼是3D列印
1.1.1 3D列印在不斷興起
1.1.2 3D列印沒那麼神祕
1.1.3 3D列印的三大行業
1.1.4 3D列印的哲學思想
1.1.5 3D列印用來做什麼
1.1.6 3D列印的六種猜想
1.2 3D列印的十大優勢
1.2.1 設計空間，突破局限
1.2.2 複雜物品，不加成本
1.2.3 即拆即用，無須組裝
1.2.4 不占空間，便攜製造
1.2.5 混合材料，無限組合
1.2.6 實體物品，精確複製
1.2.7 零時間交付，減少庫存
1.2.8 產品多樣，不增加成本
1.2.9 直接操作，零技能製造
1.2.10 降低浪費，減少副產品
1.3 3D列印的限制因素
1.3.1 ...