1、超材料
        歐盟在其增材制作發(fā)展路線圖中曾提出重點(diǎn)支持生物材料、超導(dǎo)材料、新磁性材料、高性能金屬合金、非晶態(tài)金屬、復(fù)合高溫陶瓷材料、金屬有機(jī)骨架、納米顆粒和納米纖維材料。美國國家創(chuàng)新中心AmericaMakes制定的增材制造材料材料重點(diǎn)領(lǐng)域目標(biāo)則是建立材料知識的體系，為增材制造材料建立基準(zhǔn)特性數(shù)據(jù)，包括創(chuàng)建一個范式轉(zhuǎn)變，從控制過程參數(shù)來“建立”微觀結(jié)構(gòu)，而不是控制底層物理學(xué)上的微觀尺度，以實(shí)現(xiàn)一致的可重復(fù)性的微觀結(jié)構(gòu)，從而“設(shè)計(jì)”材料屬性。我國根據(jù)《國家增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)計(jì)劃（2015－2016年）》的引導(dǎo)，在依托高校、科研機(jī)構(gòu)開展增材制造專用材料特性研究與設(shè)計(jì)。

        

　　　　

        在基礎(chǔ)性的材料建設(shè)的基礎(chǔ)，編程材料成為下一個搶占的戰(zhàn)略制高點(diǎn)。超材料是指材料的設(shè)計(jì)表現(xiàn)出不同尋常的特性，是具有天然材料所不具備的超常物理性質(zhì)的人工復(fù)合結(jié)構(gòu)或復(fù)合材料。迄今發(fā)展出的“超材料”包括：”左手材料”、”光子晶體”、”超磁性材料”等。

        超材料領(lǐng)域，我國東南大學(xué)，中國人民解放軍空軍工程大學(xué)，西安交通大學(xué)，北京交通大學(xué)等多有研究。隨著哈佛大學(xué)通過軟件來解決基礎(chǔ)建模問題，超材料或借助3D打印“滲入”特殊材料領(lǐng)域，使得超材料成為尋?？梢姷牟牧?。

        電子產(chǎn)品制造中的電氣互聯(lián)技術(shù)，已經(jīng)由以表面組裝技術(shù)、微組裝技術(shù)、立體組裝技術(shù)、高密度組裝技術(shù)等技術(shù)為標(biāo)志的發(fā)展時期，逐步進(jìn)入了以光電互聯(lián)、綠色組裝、結(jié)構(gòu)功能組件互聯(lián)、多介質(zhì)復(fù)雜組件互聯(lián)等技術(shù)為標(biāo)志的新技術(shù)發(fā)展時期。為保證各類新型電路組件／模塊的電氣互聯(lián)品質(zhì)和效率，電子行業(yè)對與這些要求相適應(yīng)的新工藝、新方法提出需求。而3D打印的制造過程快速、結(jié)構(gòu)形體復(fù)雜性無限制等技術(shù)特性，尤其適用于電子產(chǎn)品的單件、多品種小批量研制，以及采用傳統(tǒng)制造方式難以實(shí)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)電子產(chǎn)品的開發(fā)。

        在這一領(lǐng)域活躍著大量的高科技企業(yè)，包括哈佛大學(xué)創(chuàng)業(yè)企業(yè)Voxel8，被GE和歐特克投資的Optomec，麻省理工的MultiFab，CC3D，NanoDimension等等。在我國，西安交通大學(xué)通過一種導(dǎo)線與基體同步打印的3D打印技術(shù)實(shí)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)電子產(chǎn)品三維空間的任意排布。

        3D打印制品在制備和使用過程中，某些缺陷的產(chǎn)生和擴(kuò)展幾乎是無法避免的。在金屬融化過程中，每個激光點(diǎn)創(chuàng)建了一個微型熔池，從粉末融化到冷卻成為固體結(jié)構(gòu)，光斑的大小以及功率帶來的熱量的大小決定了這個微型熔池的大小，從而影響著零件的微晶結(jié)構(gòu)。

4、3D打印占主角的航天

        NASA認(rèn)為3D打印在制造液態(tài)氫火箭發(fā)動機(jī)方面頗具潛力，NASA的AMDE－AdditiveManufacturingDemonstratorEngine增材制造驗(yàn)證機(jī)項(xiàng)目在3年內(nèi)，團(tuán)隊(duì)通過增材制造出100多個零件，并設(shè)計(jì)了一個可以通過3D打印來完成的發(fā)動機(jī)原型，而通過3D打印，零件的數(shù)量可以減少80％，并且僅僅需要30處焊接。

5、企業(yè)內(nèi)部生態(tài)圈

        而美鋁也宣布將3D打印業(yè)務(wù)從粉末到打印服務(wù)單獨(dú)成立一家公司Arconic，Arconic公司可以為用戶提供從航空技術(shù)到金屬粉末生產(chǎn)乃至產(chǎn)品認(rèn)證的專業(yè)服務(wù)。依靠美鋁公司的技術(shù)實(shí)力，Arconic在傳統(tǒng)金屬制造技術(shù)和3D打印領(lǐng)域都將成為獨(dú)具實(shí)力的強(qiáng)勢品牌。

        企業(yè)內(nèi)部生態(tài)圈將成為3D打印的一大趨勢，3D打印的競爭將升級為研發(fā)、市場營銷、產(chǎn)業(yè)鏈、商業(yè)模式全方位的競爭。

        塑料正在變得更加具工程性能，Evonik最近推出VESTOSINT3DZ2773材料，這種材料是使用惠普多射流融合3D打印機(jī)開發(fā)的第一個新的塑料粉末。新的PA－12粉末具有優(yōu)異的力學(xué)性能，并且通過美國FDA（食品和藥物管理局）標(biāo)準(zhǔn)，所以用這種材料制造出來的組件可以用于食品接觸。

牛津性能材料（OPM）已被選定為波音CST－100火箭飛船提供3D打印的結(jié)構(gòu)件，OPM已經(jīng)開始出貨OXFAB材料打印的零部件，拉開了高性能塑料材料代替輕質(zhì)金屬的一個新篇章。威格斯正帶領(lǐng)由多家公司和機(jī)構(gòu)組成的聯(lián)盟，投身于3D打?。ㄔ霾闹圃旎駻M）創(chuàng)新。作為其關(guān)鍵角色的一部分，威格斯將以專用于增材制造工藝的新型化學(xué)配方設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)，開發(fā)高性能聚芳醚酮（PAEK）聚合物新牌號。

        從金屬到高性能材料的轉(zhuǎn)換目前是航空航天市場的一個既定趨勢，塑料成為追求設(shè)計(jì)自由度、制造便利性和輕質(zhì)以超越傳統(tǒng)鋁材的方案，這一趨勢將在2017得到加強(qiáng)。

1、超材料
        歐盟在其增材制作發(fā)展路線圖中曾提出重點(diǎn)支持生物材料、超導(dǎo)材料、新磁性材料、高性能金屬合金、非晶態(tài)金屬、復(fù)合高溫陶瓷材料、金屬有機(jī)骨架、納米顆粒和納米纖維材料。美國國家創(chuàng)新中心AmericaMakes制定的增材制造材料材料重點(diǎn)領(lǐng)域目標(biāo)則是建立材料知識的體系，為增材制造材料建立基準(zhǔn)特性數(shù)據(jù)，包括創(chuàng)建一個范式轉(zhuǎn)變，從控制過程參數(shù)來“建立”微觀結(jié)構(gòu)，而不是控制底層物理學(xué)上的微觀尺度，以實(shí)現(xiàn)一致的可重復(fù)性的微觀結(jié)構(gòu)，從而“設(shè)計(jì)”材料屬性。我國根據(jù)《國家增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)計(jì)劃（2015－2016年）》的引導(dǎo)，在依托高校、科研機(jī)構(gòu)開展增材制造專用材料特性研究與設(shè)計(jì)。

        

　　　　

        在基礎(chǔ)性的材料建設(shè)的基礎(chǔ)，編程材料成為下一個搶占的戰(zhàn)略制高點(diǎn)。超材料是指材料的設(shè)計(jì)表現(xiàn)出不同尋常的特性，是具有天然材料所不具備的超常物理性質(zhì)的人工復(fù)合結(jié)構(gòu)或復(fù)合材料。迄今發(fā)展出的“超材料”包括：”左手材料”、”光子晶體”、”超磁性材料”等。

        超材料領(lǐng)域，我國東南大學(xué)，中國人民解放軍空軍工程大學(xué)，西安交通大學(xué)，北京交通大學(xué)等多有研究。隨著哈佛大學(xué)通過軟件來解決基礎(chǔ)建模問題，超材料或借助3D打印“滲入”特殊材料領(lǐng)域，使得超材料成為尋?？梢姷牟牧?。

        電子產(chǎn)品制造中的電氣互聯(lián)技術(shù)，已經(jīng)由以表面組裝技術(shù)、微組裝技術(shù)、立體組裝技術(shù)、高密度組裝技術(shù)等技術(shù)為標(biāo)志的發(fā)展時期，逐步進(jìn)入了以光電互聯(lián)、綠色組裝、結(jié)構(gòu)功能組件互聯(lián)、多介質(zhì)復(fù)雜組件互聯(lián)等技術(shù)為標(biāo)志的新技術(shù)發(fā)展時期。為保證各類新型電路組件／模塊的電氣互聯(lián)品質(zhì)和效率，電子行業(yè)對與這些要求相適應(yīng)的新工藝、新方法提出需求。而3D打印的制造過程快速、結(jié)構(gòu)形體復(fù)雜性無限制等技術(shù)特性，尤其適用于電子產(chǎn)品的單件、多品種小批量研制，以及采用傳統(tǒng)制造方式難以實(shí)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)電子產(chǎn)品的開發(fā)。

        在這一領(lǐng)域活躍著大量的高科技企業(yè)，包括哈佛大學(xué)創(chuàng)業(yè)企業(yè)Voxel8，被GE和歐特克投資的Optomec，麻省理工的MultiFab，CC3D，NanoDimension等等。在我國，西安交通大學(xué)通過一種導(dǎo)線與基體同步打印的3D打印技術(shù)實(shí)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)電子產(chǎn)品三維空間的任意排布。

        3D打印制品在制備和使用過程中，某些缺陷的產(chǎn)生和擴(kuò)展幾乎是無法避免的。在金屬融化過程中，每個激光點(diǎn)創(chuàng)建了一個微型熔池，從粉末融化到冷卻成為固體結(jié)構(gòu)，光斑的大小以及功率帶來的熱量的大小決定了這個微型熔池的大小，從而影響著零件的微晶結(jié)構(gòu)。

4、3D打印占主角的航天

        NASA認(rèn)為3D打印在制造液態(tài)氫火箭發(fā)動機(jī)方面頗具潛力，NASA的AMDE－AdditiveManufacturingDemonstratorEngine增材制造驗(yàn)證機(jī)項(xiàng)目在3年內(nèi)，團(tuán)隊(duì)通過增材制造出100多個零件，并設(shè)計(jì)了一個可以通過3D打印來完成的發(fā)動機(jī)原型，而通過3D打印，零件的數(shù)量可以減少80％，并且僅僅需要30處焊接。

5、企業(yè)內(nèi)部生態(tài)圈

        而美鋁也宣布將3D打印業(yè)務(wù)從粉末到打印服務(wù)單獨(dú)成立一家公司Arconic，Arconic公司可以為用戶提供從航空技術(shù)到金屬粉末生產(chǎn)乃至產(chǎn)品認(rèn)證的專業(yè)服務(wù)。依靠美鋁公司的技術(shù)實(shí)力，Arconic在傳統(tǒng)金屬制造技術(shù)和3D打印領(lǐng)域都將成為獨(dú)具實(shí)力的強(qiáng)勢品牌。

        企業(yè)內(nèi)部生態(tài)圈將成為3D打印的一大趨勢，3D打印的競爭將升級為研發(fā)、市場營銷、產(chǎn)業(yè)鏈、商業(yè)模式全方位的競爭。

        塑料正在變得更加具工程性能，Evonik最近推出VESTOSINT3DZ2773材料，這種材料是使用惠普多射流融合3D打印機(jī)開發(fā)的第一個新的塑料粉末。新的PA－12粉末具有優(yōu)異的力學(xué)性能，并且通過美國FDA（食品和藥物管理局）標(biāo)準(zhǔn)，所以用這種材料制造出來的組件可以用于食品接觸。

牛津性能材料（OPM）已被選定為波音CST－100火箭飛船提供3D打印的結(jié)構(gòu)件，OPM已經(jīng)開始出貨OXFAB材料打印的零部件，拉開了高性能塑料材料代替輕質(zhì)金屬的一個新篇章。威格斯正帶領(lǐng)由多家公司和機(jī)構(gòu)組成的聯(lián)盟，投身于3D打?。ㄔ霾闹圃旎駻M）創(chuàng)新。作為其關(guān)鍵角色的一部分，威格斯將以專用于增材制造工藝的新型化學(xué)配方設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)，開發(fā)高性能聚芳醚酮（PAEK）聚合物新牌號。

        從金屬到高性能材料的轉(zhuǎn)換目前是航空航天市場的一個既定趨勢，塑料成為追求設(shè)計(jì)自由度、制造便利性和輕質(zhì)以超越傳統(tǒng)鋁材的方案，這一趨勢將在2017得到加強(qiáng)。