近十几年来，在计算机功能的迅速提高、电脑设计软件的不断出新，自主创新能力的显著提高和互联网的推动下，3D打印技术迅速发展，在其发展过程中，其经济优势充分显示出来，主要包括以下几个方面：
1.1有利于实现绿色经济目标在传统的生产方式下，人们先生产所需要的零件，然后用这些零件进行组装来生产物品，然而3D打印技术能够使生产的物品的各部分一体化成型，不需要组装，与传统的生产方式相比，节省了运输费用和劳动力资源，环境污染也随之减少，有利于实现绿色生产。除此之外，3D打印技术还降低了废弃物的排放，据统计，传统的加工制造业中，有百分之九十左右的金属原材料被丢弃在车间里，而3D打印机技术将金属制造业的浪费大大降低。随着3D打印机技术水平的提高“净成型”制造将成为未来更加环保的生产方式。
1.2在变换产品样式或者生产复杂产品时不增加生产成本在传统的制造方式下，如果生产的产品越复杂，就会需要更多的时间、人力、物力和财力，使制造的难度增加，导致生产成本越高。然而，在利用3D打印技术的方式下制造一个复杂精美的产品与制造一个简单的方块所消耗的时间、生产成本以及技能方面一样，只不过是需要设计不同的模型和新的材料罢了。
2.3D打印技术对经济发展的作用
2.13D打印技术有利于培育新的经济增长点近几年来，3D打印技术迅速发展，很多国家已经加入到3D打印技术的应用与研发中来，几乎遍及所有领域，已经成为模具、现代模型和零件制造的有效手段。尤其是在国防军工、生物制药、航空航天、建筑工程、家电、教学研究等领域得到了一定的应用，取得了良好的效果。因此，3D打印技术必将成为各个领域大批量生产的主要模式。3D打印技术与现代工业、现代农业和现代服务业紧密结合，必将衍生出新的商业经营模式或者创造出新的经济增长点。在3D打印技术发展过程中，必然会提供很多就业岗位，有利于扩大就业范围和创业范围，能够充分地利用和发挥人力资源，有效地解决就业难的问题，充分体现了科学发展观的基本要求。
2.23D打印技术有利于提供有效供给随着科学技术的进步，人们的收入水平的不断提高，对于生活上的物质需求也越来越高，导致企业所生产的产品出现严重过剩的问题，消费者也买不到自己想要的产品，产品市场出现了供求矛盾，这种供不应求造成了稀缺资源的浪费。3D打印技术的出现在一定程度上缓解了这种供求矛盾，因为它可以按照消费者的个性化需求进行设计和制造产品，有利于实现市场供求平衡的状态，可以有效地提供给消费者独特的商品，有利于实现稀缺资源的充分利用和优化配置。
2.33D打印技术有利于经济发展方式的转变3D打印技术在生产复杂产品时不增加生产成本，有利于实现产品市场的供求平衡，而且其具有一种独特的优势，有利于化解在传统生产制造过程中遇到的技术性难题。如技术研发成本的计算、复杂形状的设计以及排放垃圾的技术等问题。然而这些问题在3D打印技术下，可以依靠其高端的技术实现三大产业的现代化，优化现代服务业、现代农业、现代工业的产业结构，实现三大产业的均衡发展，促进经济发展由“减材”生产转向“增材”生产，有利于减少稀缺资源的浪费，减少排放垃圾，促进经济发展与资源、人口和环境之间的协调发展，促进经济又好又快的发展。
3结语
关键词：3D打印；文献综述；建筑业
从20世纪80年代起，随着计算机技术、新材料技术的快速发展，3D打印技术不断进步，逐渐走向人们的视野。李晓梅（2014）认为自3D打印机发明30余年来，经历了迅猛发展已成为当今最有生命力的先进制造技术之一[1]。
本文采用文献研究的方法，针对3D打印在建筑行业的应用找出优点及不足，为3D技术在建筑行业的应用提供发展方向和理论参考。
一、3D打印技术在建筑业的应用
（一）3D打印技术概念
江洪（2013）认为3D打印技术是一种增加制造技术，采用分层制造，逐层叠加的方式形成三维实体的技术[2]。李小丽（2014）总结道，3D打印是包括CAD建模、测量、材料、数控等学科[3]。
（二）3D打印技术在建筑业应用优点
李福平（2013）认为3D打印建筑技术优势为速度快；不需要使用模板，可以大幅节约成本，并且具有低碳、绿色、环保的特点[4]。杨健江（2015）认为相较于传统建筑模式，3D打印不仅节约资源，利用废弃物进行制造[5]。丁烈云（2015）认为建筑3D打印数字建造技术满足日益增长的非线性、自由曲面等复杂建筑形式的设计建造要求，是全新的设计建造方法论的革新[6]。
本文将建筑3D打印技术的优点整理如下：
1.基于施工层面。根据图纸以及相关数据，就可制造出建筑墙体、楼板等，大大节约了建筑时间；从设计文件里获得各种指令并进行工作，要求操作业者掌握的操作技能水平要求很低，一方面大大降低了人力成本，另一方面将操作者对产品质量带来的影响因素降到了最低；避免了施工现场存在的安全隐患，保障作业人员的人身安全，减少事故和伤亡。
2.基于经济层面。所需要的材料多可以就地取材，极大节省建造的运输成本；零部件生产一体化成型，既缩短了制造时间，节约了人力成本，又减少了采购及运输成本；仅需更换设计文件和打印材料就可生产不同的零件。
3.基于材料层面。采用增材制造方法，材料利用率高；3D打印技术可打印出高成本曲线建筑；遵照计算机程序，比人工的更加准确，产品质量有保证；打印过程中依据精确的几何计算，采用坚固耐用的材料，质量有保证；墙体是空心的相比钢筋混凝土实心墙体，3D 打印建筑的墙体要轻许多。
4.基于环保层面。原材料可以来源于建筑垃圾、工业垃圾，达到了节能环保、资源再生和改善环境的目标；采用干法施工可避免施工粉尘和噪声影响，生产制造过程中产生的废气、液等有害物质低，减少材料浪费和排污；打印过程几乎不产生噪声和大振动。
（三） 目前建筑3D打印技术存在的问题
3D打印技术虽发展迅速，但仍存在弊端。
1.精度问题。3D 打印技术由于工艺问题导致两层材料之间不能光滑过度，且只能形成样式简单且单一的条纹。影响建筑外立面的美观性。而在一定微观尺度下，如果需要制造的对象表面是圆弧形，那么这种具有一定厚度的条纹，就会造成精度上的偏差。
2.行业规范问题。3D打印建筑在行业内还没有任何相关的规范条例。使用年限和房屋产权等一系列问题都没有权威部门的认可。
3.材料性能问题。3D打印建筑多数为低矮建筑，相较于传统方式，在强度、刚度和加工性上均有不足。且其打印是水平逐层打印，缺少纵向钢筋。
4.设备问题。受限于工作原理，目前3D打印机打印速度较慢，且设备和原材料的价格居高不下在一定程度上阻碍了3D打印技术的发展。
5.伦理安全性问题。伴随着3D打印技术的发展和进步，人体器官的3D打印技术面临着伦理上引起大众质疑的困境。3D打印技术引发的安全风险也收到相应的质疑。
二、结论与展望
本文通过对3D打印技术的相关知识及其在建筑业应用的优缺点、发展前景的梳理和归纳，得到如下结论：
首先，缺少关于适应多元材料的打印设备系统和工艺流程系统的研究，缺少交流和互相融合。
其次，国内外学者研究建筑3D打印研究的初步成果较多，但是缺乏系统、完善的方法体系。
最后，3D打印技术近期发展迅猛，但3D打印的相关专业规定及法律条文并没有得到良好的研究。为避免矛盾与事故的发生，解决由3D打印所造成的冲突，建立公平、公正、完善的相关规定必不可少。
参考文献：
[1]刘晓梅.第三次工业革命背景下3D企业竞争力影响因素研究[D].东华大学，2014（11）
[2] 江洪，康学萍.3D 打印技术的发展分析.新材料产业，2013 （10）： 30-35.
[3]李小丽，马剑雄. 3D打印技术及应用趋势[J]. 自动化仪表，2014，01：1-5
[4]李福平，邓春林，万晶.3D打印建筑技术与商品混凝土行业展望[J].混凝土世界，2013，03：28-29.
黄艳、王富瑞所著的《环境艺术设计概论（第2版）》一书由中国青年出版社出版。该书通过大量案例，通过对概念的描述和实证的结合，详细v述了3D打印技术对于环境艺术所带来的颠覆性革命。《环境艺术设计概论（第2版）》以理论为先导，宏观地解读了环境艺术设计的新理念，因此当之无愧地被教育部高等教育司作为普通高等教育十一五国家规划教材之一。环境艺术设计理论通常是以空间艺术所具有的艺术性本质和艺术表现的特征，为人们按照自身对于环境的生理和心理需求使用3D打印技术，作为空间艺术的灵魂，3D打印将快捷的制造艺术和传播学相结合，阐述了环境艺术设计理论这一具有功能性的实用型艺术学科。
3D打印技术从人体工程学、雕刻学、家具设计、装饰文化、材料学、软件操作等学科综合入手，对于室内外装潢设计、环境艺术景观设计、建筑规划设计、园林施工和施工管理等各方面都进行了非常细致周密的描述。《环境艺术设计概论（第2版）》的作者具有非常丰富的知识和很高的艺术素养，使《环境艺术设计概论（第2版）》的受众群体在进行学习的过程中动手操作能力得到快速提高。
3D打印技术在环境艺术中有着非常重要的应用，一般来说通过3D打印模型来完成设计作品就不需要让天马行空的艺术思维受到限制。由于之前的环境艺术作品在创作过程中要受限于实际的施工效果，而且手工的制作会大大延误工期，从而增加了产品的制造成本。3D打印技术就可以规避和杜绝这个弊端，可以随着科技的发展广泛地被应用到环境艺术设计的过程中，使得设计师头脑中的作品和手绘出的作品模型可以快速地转化为实际的制作实物。
《环境艺术设计概论（第2版）》一书系统地将环境艺术作为一个整体学科来进行描述，在该书中，环境艺术设计作为完整的实验对象，被综合地考虑到了技术领域以及方方面面，与3D打印技术的具体应用和环境艺术设计中的应用相结合。书中对环境艺术设计的实施进行了非常详尽的讲解，对3D技术的可操作性强、全面系统的特点和环境艺术本身的多面性进行了非常详细的描述。书中认为，3D技术是能够侧重可操作性的，可以指导人们在环境艺术设计过程中提出多项性问题，能够精益求精的一种环境艺术设计方法。
【关键词】3D打印 知识产权 间接侵权
【中图分类号】D923.4 【文献标识码】A
知识产权与技术互动的特征与生俱来，每一次重要的技术进步无不对知识产权制度产生深刻影响，专利权更是如此。近年来，3D打印技术通过不断的进步与创新，打印成本逐步降低，越来越多的社会公众开始接触到这一新兴技术，随之而来的是人们对于3D打印技术是否侵犯相关知识产权的质疑。3D打印技术就像一柄“双刃剑”，在给人类社会带来发展机遇的同时，也挑战着现行法律制度，尤其是以专利法为代表的知识产权法律制度①。这一具有广阔发展空间的新兴技术，其中所蕴含的知识产权隐患不容小觑。也许在不久的将来，人们对于心仪的物品，只需要打开3D打印机，小到文具摆件，大到房屋机械，都可以信手拈来，但是这些被打印出的物品，如果涉及到他人的知识产权，那么知识产权人的利益如何维护？技术进步的脚步不可阻挡，知识产权保护问题我们也无法回避，保护3D打印知识产权的难度大大超过任何传统产业。
3D打印的技术背景
3D打印（three-dimensional printing）又称“添加制造”，是一种与传统的材料去除加工方法相反的，基于三维数据模型的，采用逐层制造方式将材料结合成任何三维实体的制造工艺。其工作原理主要是按照电脑辅助设计（CAD）技术制作出的被打印物体的三维数据模型（即CAD文档），采用3D打印机把制造材料（固体、粉末状等）从底部开始逐层堆积，直到三维实体最后构造完成②。3D打印技术最早出现在20世纪90年代中期，与普通打印机只能打印平面图形不同，3D打印机可以根据电脑设计模型直接打印实物，其工作原理并不复杂，传统的碳粉和纸张被金属、陶瓷、塑料、砂等不同的“打印材料”所取代，通过电脑控制把“打印材料”一层层叠加起来，最终将计算机上的蓝图变成实物③。
3D打印技术自面世以来发展迅速，甚至被称为第三次工业革命的标志产品之一④，存在巨大的发展空间。当前，3D打印技术在军事、医学、航天等领域的应用较为广泛，随着打印成本逐渐降低，该技术在未来有可能进入普通家庭，成为影响人们生活的重要发明之一。作为一项具有广阔发展前景的前瞻性技术，3D打印背后隐藏的知识产权隐患不得不引起人们的重视，尤其是在专利领域面临的风险更为突出。在现行法律框架内，我们需要针对3D打印行为发生的不同阶段予以综合认定，以破解3D打印技术所面临的知识产权困境，构建良性发展新平衡。
法理思辨：困扰3D打印良性发展的侵权风险解析
现今，3D打印技术蓬勃发展，日趋成熟，但同样存在着一些制约其前进的因素，例如，打印成本较高、耗材紧缺、打印质量尚无法与现实制造品媲美等。此外，其中存在的知识产权隐患也是不容忽视的因素之一，如果打印出来的产品与他人享有专利权的产品相同，就可能涉嫌侵犯他人专利权。对于3D打印行为在专利法上的状态以及困扰其良性发展的专利侵权问题，理论界观点不一，笔者试从以下几个方面进行解析：
“为生产经营目的”是否是专利侵权行为判定的必要要件？由于3D打印行为的主要实施对象为一般消费者，且实施目的多为个人兴趣爱好或者满足个体需求，因此根据传统知识产权理论，往往将其作为侵权行为的例外，不予认定。在我国，这一例外体现在《专利法》第十一条和第六十九条。第十一条是对专利侵权要件的规定，“为生产经营目的”实施他人专利技术属于侵犯专利权的行为；第六十九条是对专利权限制制度的规定，以教学或科研为目的的“非商业性”使用专利技术被视为不侵犯专利权的行为。根据上述条款，绝大多数3D打印行为并不构成专利侵权。当前，这一做法在国际上较为普遍，《欧共体专利共约》以及作为大陆法系典型代表的德国和法国，都将非经营性使用作为专利侵权的例外。但是，作为一项前瞻性技术，随着3D打印质量的提高以及打印成本的降低，未来发展前景不可估量，一旦3D打印技术“飞入寻常百姓家”，势必会挤压专利产品的市场，进而威胁到专利权人的利益，因此一些国家开始拓宽专利侵权主体和侵权行为体系的范畴，采取更为严格的专利侵权判定标准。美国于2011年修订《美国发明法案》（America Invents Act），其第二百七十一条（a）款规定，“任何人未经许可在美国境内制造、使用、许诺销售或销售取得专利权的发明的，即为侵害专利权。”⑤根据该条款，3D打印行为完全被纳入专利侵权体系，属于侵权行为。上述修订延续了美国在知识产权保护上一贯采取的严格做法，当然其良好的知识产权保护环境为上述条款的实施提供了可操作性前提。另外，世界贸易组织在《与贸易有关的知识产权协议》（TRIPS）中，也并未要求成员国将“生产经营目的”作为判定专利侵权的法定要件。目前，3D打印技术在国际上仍属起步阶段，大多数国家对于非商业性3D打印采取宽容态度，但是一旦其技术成熟，美国的做法也许会成为国际专利侵权判定新标准，同时代表着国际知识产权司法保护的发展趋势，这一点需要引起3D打印行业的重视，未雨绸缪，完善行业发展规则，寻求可持续发展路径。
3D打印行为所需的三维数据模型是否可以纳入现行法律体系？我们首先需要对特定产品三维数据模型的性质进行探讨。三维数据模型，即特定产品的CAD文档，是进行3D打印行为所依据的电脑文件，否则无法进行打印。所谓CAD文档，是auto cad软件存储的文件格式，主要用于各类工程图纸、机械图纸的设计开发。3D打印所必需的特定产品三维数据模型，实质上是利用auto cad软件所制作的三维产品设计图。根据我国《著作权法实施条例》的相关规定，图形作品是指为施工、生产绘制的工程设计图、产品设计图，以及反映地理现象、说明事物原理或者结构的地图、示意图等作品，因此上述特定产品三维数据模型应当属于受我国著作权法保护的图形作品。
明确上述问题之后，下一步需要探讨三维数据模型的著作权人是谁。专利权人是特定专利产品或方法的权利人，其权利只针对某一特定产品或方法，并不延及至该产品的设计图。根据现有产品制作三维数据模型，不仅需要设计者掌握产品自身建构的机械原理，还要求具有高超的软件操作能力和绘图技巧，这一过程需要付出大量的智力劳动，因此制作者应当享有该图形作品的著作权（使用3D扫描软件获取三维数据模型的除外），专利权人并未参与这一创作，因此只能就专利产品的制造、使用、销售等行为主张权利，不应享有该三维数据造型的著作权。但是，由于制作者是在他人专利产品基础上，通过测量、分析、绘制等手段形成该特定产品三维数据模型，基于尊重他人合法在先权利的原则，制作者在此过程中应当取得专利权人的授权。
构建待打印产品的三维数据模型是否构成专利侵权行为？根据我国现行专利法已经确立的侵权判定规则，专利权人可以就专利产品的制造、销售、许诺销售、使用以及进口行为主张权利，由于上述行为只是针对专利产品本身，因此被称为专利直接侵权体系。显然，仅是构建待打印产品的三维数据模型，并未针对具体产品进行打印，这一阶段并非纳入专利直接侵权体系之内。虽然在现行专利法框架内，构建待打印产品的三维数据模型并不构成专利侵权行为，但是这一行为却为他人实施侵权行为提供了便利条件，导致后续侵权行为的发生。因此，根据专利法理论，笔者认为，对于这一阶段，可以将其纳入间接侵权行为体系，追究侵权人的法律责任。目前，美国、德国、英国、日本、韩国等国均建立了专利间接侵权制度⑥，这一制度将对专利权人的保护从直接侵权行为延伸到间接侵权行为，可以有效遏制侵权行为的实际发生。虽然我国现行专利法尚未建立间接侵权体系，但是引入间接侵权体系已经成为当今知识产权制度的发展趋势，最新修订的商标法已经率先做出突破（2014年《商标法》将间接侵权行为纳入商标侵权体系）。因此，我们可以顺应这一趋势，将制作3D打印三维数据模型的行为视为帮助他人实施专利侵权行为，应承担间接侵权责任。
传播3D打印三维数据模型的互联网站是否需要承担法律责任？既然特定产品的三维数据造型属于著作权法保护的作品，自然适用著作权法的相关规则。根据我国《著作权法》的相关规定，著作权人对自己创作的作品享有网络传播权，未经许可将他人制作的特定产品三维数据造型上传至互联网，应当为法律所禁止。一旦三维数据造型的作品属性得到肯定，确认网站传播3D打印三维数据模型行为的性质自然迎刃而解，著作权法中的“避风港原则”完全可以适用于相关网站。正如学者所言，“3D打印专利侵权判定适用避风港规则与网络环境下著作权保护适用避风港规则在适用目的、适用模式和法律依据方面具有一致性”⑦。根据该原则，享有特定产品三维数据模型的著作权人，如果认为提供信息存储空间或者提供搜索、链接服务的网络服务提供者其服务所涉及的相关作品涉嫌侵犯自己著作权的，可以向该网络服务提供者提交书面说明，要求网络服务提供者删除该内容或者断开与该内容的链接。网络服务提供者受到权利人提交的书面说明之后，应当立即删除该内容或者断开与该内容的链接，并通知相关提供该内容的服务对象。
根据三维数据模型进行3D打印是否构成专利侵权行为？从3D打印本身而言，如果其打印的产品是他人已经申请专利的产品，则该打印行为已经构成专利法意义上的“未经许可，制造专利产品”的行为，属于侵权行为，专利权人的垄断性实施权必然会受到影响。虽然名义上是打印，但是3D打印在技术上可以实现与真实产品无差别的外观和功能，因此其实质属于专利法意义上的制造行为，理应受到专利权人的限制，这在专利理论上并不存在障碍。当然，为了防止专利制度成为社会公众获取、利用先进技术的阻碍，若3D打印者出于非商业性目的从事打印行为，并不构成专利侵权。
路径选择：破解困境，构建良性发展新平衡
虽然3D打印行为确实存在侵权风险，但并不是落入专利权人专有权范围内的行为一律都会被认定为侵权行为，承担法律责任。从技术进步的角度考虑，如果3D打印之前都要事先取得专利权人的授权，不仅事实上不具有可操作性，也会因此而制约3D打印技术的良性发展，过高的限制无疑会使这一颇具前瞻性的新兴技术遭遇发展瓶颈，但是放任侵权行为发生，也不可行。技术进步的步伐不可阻挡，如何破解3D打印时代知识产权困境，构建良性发展新平衡，是我们亟待解决的关键问题。
立法建议：完善专利侵权行为体系，建立间接侵权制度。3D打印技术之所以会对既有法律体系提出挑战，是因为“终端制造技术”和“信息处理技术”在3D打印的催化下完成了从“虚拟”到“实物”的转化⑧，在此背景下，传统侵权责任分配机制应当予以重新划分。如前所述，单纯创建3D打印所需的三维数据模型，并不为专利权人所控制，但是其却是后续侵权行为发生的前提条件。另外，根据我国相关立法及司法解释，专利侵权判定应当遵循“完全覆盖原则”，即被控侵权对象应当覆盖专利技术的全部权利要求，只涉及部分权利要求不以侵权行为论处。如果依据3D打印技术生产专利产品的部分零件，在“完全覆盖原则”要求下，其并不构成专利侵权行为，但是其仍然会对专利权人的利益产生影响，尤其是一些组装较为便利的专利产品。因此，不论是创建3D打印所需的三维数据模型，还是利用3D打印技术生产部分专利产品，现行专利直接侵权体系都无法将上述行为纳入其中，建立间接侵权制度就显得尤为重要。在具体制度设计中，可以参照我国商标法的立法思路，将“故意为他人实施侵犯专利权的行为提供便利条件的行为”列为专利侵权行为之一。如此，3D打印的全过程都可以被纳入专利保护体系之内，立法技术较为科学。
技术屏障：研发3D打印设备专利保护系统，构建动态权利保护平台。当前，3D打印技术尚未普及，打印效果仍需改善，一般消费者并不具备3D打印所要求的技术条件，但是一旦条件成熟，就可能引发大规模群体权行为的发生，此时单纯依靠完善专利侵权的法律保障机制，可能无法实现预期效果，构建3D打印技术专利权保护的技术屏障就具有更为重要的现实意义。从国际层面来讲，部分国家已经在研究通过技术手段保障知识产权利益的可行性措施。近日，美国专利与商标局推出了一个专门针对3D打印版权保护的“生产控制系统”。在该系统的管理下，任何与3D打印有关的设备在执行打印任务之前，都要将待打印的模型与系统数据库中的数据进行比对。如果出现大比例的匹配，对应的3D打印任务就不能够进行⑨。这一管理系统的出现，为我们提供了3D打印专利权保护的新思路，虽然其仍存在一定程度的缺陷，但是毕竟开创了技术手段防止3D打印侵犯他人专利权的先河，有效弥补了单纯法律保障的不足。研发不依赖互联网环境的3D打印设备专利保护系统，是破解3D打印专利权困境的有效技术手段。该系统应当根据公开专利技术信息（包括专利说明书和权利要求书）建立独立的数据库，同时能够实现与专利信息库的同步无线升级，如果待打印三维数据模型与数据库中的专利信息出现大比例匹配，则3D打印自动终止。由于现阶段3D打印技术仍需完善，尚不具备向社会公众普及的前提条件，但是就其强劲的发展势头来看，这一前瞻性技术存在巨大的发展空间，因此我们应当未雨绸缪，建立3D打印专利权保护的技术屏障，以消除3D打印技术背后隐含的知识产权隐患。
（作者均为中央司法警官学院副教授；本文系中央司法警官学院2014年度青年教师学术创新团队研究和2014年度国家社科基金青年项目“知识产权民事判决法律论证实证研究”成果，项目编号：14CFX075）
【注释】
①⑦黄亮：“论避风港规则在3D打印专利侵权判定中的移植”，《电子知识产权》，2015年第5期，第35～40页。
②吴广海：“3D打印中的专利权保护问题”，《知识产权》，2014年第7期，第17～22页。
③里坚：“木质功能材料：明天的创新发展”，《中国建材报》，2015年5月14日。
④蔡元臻：“3D打印冲击下专利间接侵权制度研究”，《科技与法律》，2014年第1期，第142～159页。
⑤《美国专利法》，易继明译，北京：知识产权出版社，2013年，第93～94页。
⑥刘鑫，余翔：“3D打印技术对专利实施的潜在挑战与对策思考”，《科技进步与策略》，2015年第5期，第101～106页。
⑧李陶：“工业4.0背景下德国应对3D打印技术的法政策学分析”，《法律科学》，2015年第2期，第322～338页。
[关键词]桌面打印技术；3D打印技术；模具教学
中图分类号：TG76 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）17-0240-01
3D打印技术在桌面应用中的推广，应结合模具教学的应用教学和理论授课，进行详细信息的介绍，有利于将桌面3D打印技术的相关应用原理及实践经验，进行合理转化，从而更有利于被接受和认识，客观上推动桌面3D打印技术的推广和应用。
一、3D打印技术的概念
（一）、3D打印技术的概念
3D打印技术，主要是指针对3D技术的优势，结合打印技术的需要，综合应用在打印设计中，其中主要运用3D技术的数字和信息优势，实现对金属等粘合材料的逐层打印处理。以此构成新物体的过程，被称为3D打印技术，同时也称为“叠加式制造”。针对3D打印技术，有利于运用计算机实现对打印信息的处理，从而推动对打印信息的自动化计算，有利于减少打印过程中返工、质量等问题。因此3D打印技术，运用对打印信息的三维处理，推动制造业的发展。
（二）、3D打印技术的分类
3D打印技术，主要包括SLA和FDM两种。中SLA打印技术在模型制造中应用较为广泛，同时是国际相关教学的重点，相关优势包括光固化成型法运用较为先进，实用性较强，加工速度快，生产周期较短。但是SLA打印技术的缺点明显，例如生产成本较高，维修成本较高，机器设备涉及的电子信息较为先进，不利于打印人员的掌握。FDM打印技术，主要针对金属、塑料和石蜡等低熔点材料进行，由于成本低的影响，是市场上较为流行的打印技术。其应用优势同时包括：操作简单、快捷，设备简单，应用方便。但是它的缺点同样明显，例如精准度低，针对密度较低的材料进行打印过程。
二、桌面3D打印技术的应用原理
桌面3D打印技术的应用原理，即计算机三维设计的流程，其中通过计算机stl、obj、thing等格式，实现对3D打印信息的处理；其次通过USB接口，实现3D打印机器设备和计算机的链接，同时运用MakerWare软件，实现对3D打印信息向三维信息的自动化转换；最后通过PLA加热端，以实现对打印材料和打印信息的自动融合，其中打印机器设备将打印信息通过喷嘴将相关信息打印到打印材料中，通过对打印结构的反复处理，打印出需要的产品。相关工作原理流程，如下图：
通过上图可知：桌面3D打印技术，通过对计算机的操作，对打印信息的处理，较为先进，有利于实现打印过程中人力消耗。因此桌面3D打印技术在制造业中的应用，有利于推动制造业的发展。
三、桌面3D打印技术在模具教学中的应用
（一）、桌面3D打印技术在模具课堂教学中的应用
桌面3D打印技术在模具课堂教学中的应用，主要是指多媒体技术在课堂教学中的应用，有利于实现对相关教学背景的生动展示，有利于提供给学生视觉和感官上的享受，从而推动教学内容在学生心中的生动勾画。因此桌面3D打印技术，是新时期科学技术发展和教学需要结合的产物，有利于推动教学的发展，进而提高教学质量。针对桌面3D打印技术在模具课堂教学中的应用，相关的设计软件包括powerpoint和flash等，主要通过对教学材料进行数字和图画等信息的展示，结合教学工作者的教学讲解，提高学生的认知能力。
（二）、桌面3D打印技术在模具教学课堂设计中的应用
桌面3D打印技术在模具教学课堂设计中的应用，主要是指针对模具教学的需要，应提前进行课堂设计，运用Pro、UG等设计软件，以实现对模具设计的科学处理。时针对模具教学的课堂设计，应尊重学生的主体地位和主观能动性，教学工作者主要其引导和帮助解答疑难问题的作用，以此提高学生对模具设计的了解，客观上提高学生的动手能力，促进模具设计的教学需要。针对桌面3D打印技术在模具教学课堂设计中的应用，有利于提高学生对相关模型的了解，有利于提高对模型的了解，通过对不足之处的及时更新，提高学生的设计水平。
四、桌面3D打印技术在模具教学中应用的重要性
桌面3D打印技术在模具教学中的应用，应集合3D造型sheji8、打印处理、打印效果和应用反映等进行全面分析，以次科学判断桌面3D打印技术的应用效果，从而有利于教学工作者发现教学不足和改进方向，制定合理的教学计划和教学任务，全面提高学生的动手能力和理解能力，促进学生设计水平的提高。首先学生通过对3D打印技术的分析，有利于提高学生对模具的认识，其中对相关组成部分的全面认识，进行直观认识，有利于实现模具结构的优化设计。其次有利于实现3D打印辅助材料的合理应用，结合学生分组讨论的形式，实现对桌面3D打印技术的全面认识，提高学生的学习兴趣和活跃教学氛围，推动教学任务的展开。同时有利于提高学生对计算机等设备的了解、应用，结合学生对新生事物好奇的特点，提高教学质量，客观上引导学生的科技素养。
五、桌面3D打印技术在模具教学中应用的注意事项
（一）、合理运用打印材料
针对桌面3D打印技术，应合理运用打印材料，以确保打印设备的稳定运行。针对桌面3D打印技术主要运用塑料的打印材料，应结合模具教学需要，科学设计模具设计材料，从而符合打印设备运行的需要，有利于推动模具教学的需要。教学工作者应注意对模具材料的设计，以避免因为材料问题造成打印设备发生故障，不利于教学任务的稳定展开。
（二）、科学设计模具尺寸
对桌面3D打印技术在模具教学中的应用，应科学设计模具尺寸，以符合打印设备设计的需要，进而推动打印设备的稳定运行，打印需要的模具，推动模具教学的需要。同时应加强对模具精度的控制，以符合打印设备允许误差范围，有利于满足模具教学需要。
结束语
桌面3D打印技术的发展，应加强对其工作原理的分析，结合相关应用需要，制定合理的应用措施，以确保桌面3D打印技术的稳定运用。针对桌面3D打印技术在模具教学中的应用，应结合课堂教学和课堂设计进行全面分析，合理运用桌面3D打印技术，以提高模具教学质量，客观上促进桌面3D打印技术的推广和发展。
参考文献：
关键词：3D 打印技术；制造业；影响；应用；前景
属于快速成形技术的一种，它是一种数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层堆叠累积的方式来构造物体的技术（即“积层造形法”）。过去其常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，现正逐渐用于一些产品的直接制造。特别是一些高价值应用（比如髋关节或牙齿，或一些飞机零部件）已经有使用这种技术打印而成的零部件，意味着“3D打印”这项技术的普及。本文就3D打印技术的对对制造业发展的影响进行分析。
一、3D 打印技术对我国制造业的影响
1.提升产品研发能力
在传统的工业生产中，需要一定的工艺设计来实现相应的设计构想，在这个过程中模具的设计在这个过程中是非常重要的，而模具的设计与制作艺复杂，且往往需要多次重复进行才能达到设计要求，导致工业的产品的研发能力收到制约，无法满足多变的市场要求，不能满足工业快速发展的要求。而 3D 打印技术的日趋成熟，使得产品的制造不再依赖相应的模具，可以大大缩短产品从研发到生产的时间，只要使用电脑进行三维设计，再“打印输出”即可，其时间花费一般为传统制造时间的10%～20%左右，而相应的研发费用也仅为原来的60%～70%。
此外，传统的复杂工业产品的模具的制作非常复杂，这就大大限制了机械制造业发展的步伐，而3D打印技术受到工艺、结构的限制较少，这就使得以往在工业设计中无法实现的设计得以实现，这就能有效地提升了我国的制造业的设计、研发与生产能力。
2.通过“打印”制造特殊的产品
除了在机械制造业上的设计能够更加快捷、经济地实现之外，3D 打印技术在其他的领域也有着丰富的应用，诸如航天航空、电工电子、武器制造等行业，往往需要进行复杂的科学研究，这就对相应零部件的设计、制作能力提出更高地要求，而3D打印技术恰好能很好地解决这些问题。通过这项技术的应用，既能够生产出更符合理论要求的工业产品，还能大大提高生产速度。这样，既能提升机械制造的生产技术，还能进一步提高零部件的性能（当然，现阶段的3D打印技术还不能完全满足这方便的要求）。除此之外，在生物科技等领域，3D打印技术也有着很好地应用。比如在生命科学的相应研究中，3D打印技术就可以实现“仿生定制”――使用生物材料按照所需部件进行相应组织或器官的“制造”，从而将这种高端的生产方式，更好地应用到生物制药、生物工程等领域，并且可以存进该行业的进一步发展。
3.3D 打印技术的发展能够带动就业。
3D 打印技术主要解决的是那些疑结构形势复杂、特殊的部件的生产问题，更多的是满足人们特殊的个性化的需求，当其得到普及时，就可以在相应的工业产品、生活用品、饰品等方面来制定个性化的服务及产品，使其能够更好地服务并刺激个性化需求的增长，进而形成独具特色的产业特色，带动更多的社会就业。
二、3D 打印技术在制造业应用上的前景
随着3D 打印这个“个人制造”行业的兴起，在个人消费领域，3D打印行业预计仍会保持相对较高的增速。有助于拉动个人使用的桌面3D打印设备的需求；同时也会促进上游打印材料的消费。
在工业消费领域，由于3D打印金属材料的不断发展，以及金属本身在工业制造中的广泛应用。我们预计，以激光金属烧结为主要成型技术的3D打印设备，将会在未来工业领域的应用中，获得相对较快的发展。中短期内，这一领域的应用仍会集中在产品设计和工具制造环节。
产业链上的专业分工会进一步深化。现阶段，主要的3D打印企业一般以材料供应，设备制造和打印服务的综合形式存在。这是由产业发展初期技术推广和市场规模的限制所致。长期来看，产业链的各环节会产生专业化的分离：专业材料供应商和打印企业会出现，产品设计服务会独立或向下游消费企业转移。3D打印有望转化为一个真正意义上的工具平台。
国内3D打印技术的推广与应用尚在起步阶段，无论是工业应用，还是个人消费领域都存在广阔的发展前景。对于工业领域而言，国内在激光熔覆方面的技术具有一定优势，这有助于在以激光烧结为成型技术的3D打印设备制造和打印服务领域进行发展。对于个人消费领域，应用的推广速度取决于对于3D打印这一技术认知的提高，以及相关辅助平台，如软件设计，制作文件库的发展。
综合上述特点趋势，从行业发展的角度来看，整个3D打印产业链都存在巨大的潜在发展空间。就未来的长期的需求增长而言，我们相对看好上游打印材料和个人3D打印设备的制造企业。就前者而言，在通用化的技术标准不断推广的基础上，专业化的材料供应企业的发展是大势所趋。从个人消费到工业制造，无论是哪个领域引来快速增长，对于耗材的需求都必不可少。
而在早期，技术应用推广的起步阶段，3D打印服务企业无疑会较快地带来收益。因为应用推广期间，本质上是一个市场创造的过程。下游企业出于风险的考虑，不会贸然采购设备，改变已有的制造流程。因此，需要专业的3D打印服务商提供服务，除了产品的直接打印制造之外，还包括CAD模型辅助设计服务，模具开发制造等。
根据WohlersAssociates在2011-2012年的调查显示：现阶段，下游打印服务商安装最多的是基于立体平板印刷（SL）技术的3D打印设备，占比高达40%。作为最早成形的3D打印技术，占据较高的市场份额在情理之中。同时，技术发展相对较晚，以金属为材料的激光打印设备，占比已经接近20%。如图50所示。
此外，在WohlersAssociates的调查中还显示，打印服务商未来最想购买的3D打印设备中，以金属为材料的激光打印设备，所占比例居第一位，20.3%。这说明，下游服务商可能更加看好这一技术工艺在下游行业中的应用和发展。相应地，有望对推动激光打印设备和金属打印材料的消费需求。
参考文献
关键词：.NET框架；报表打印；打印控制；Printing命名空间；打印逻辑；打印设置；页设置；打印预览
中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2013）16-3739-05
随着信息技术的普及与发展，计算机作为现代社会不可替代的工具已渗透到我们日常生活的每一个角落。在计算机应用中经常要进行报表打印或单据票证的打印，实现诸如此类的打印功能，对于软件开发人员来讲，是既繁重又枯燥乏味的工作。尽管可以利用各种传统的通用报表工具，例如，水晶报表（Crystal Report），但这些报表工具都很庞大而复杂，即使不考虑使用成本，也存在着占用系统资源较高、难以满足一些特殊式样的输出要求等问题。如果要考虑软件的使用成本，或者，应用程序中需要打印专用格式的报表，那么就有必要自己开发打印功能了。
本文要讨论的是，如何利用.NET Framework有关打印的类，对打印输出进行精确及任意的控制。System.Drawing.Printing命名空间中包含各种有关打印及其控制的类，可用于扩展和自定义打印功能。这些类之间的关系比较复杂，为便于叙述和理解，现从打印逻辑、打印设置、页设置和打印预览等四个方面来加以阐述。
1 打印逻辑
打印逻辑指的是，对于要打印的文档，按需要的内容与格式提供编排和分页等基本的打印功能。
本文示例代码的功能是，从Access的数据库db的表People中，读出所有人员的记录，并按图1的格式进行打印或预览。作为示例，人员记录中包含姓名、性别、民族、联系地址和照片文件名等信息。
1.3 实现打印逻辑
打印逻辑的实现可分为初始设置、格式化绘制和资源释放等三个阶段。对于PrintDocument基类，要处理三个相关事件；而对于PrintDocument派生类，则要实现三个相关的方法。
1）初始设置
事件BeginPrint或方法OnBeginPrint，都带有PrintEventArgs类型的参数e，其Cancel属性如果设为true，可用于取消打印作业。一般将其赋值为DbDataReader实例的Read（）方法的返回值，表示如果数据记录为空，则立即终止打印。
4 打印预览
5 结束语
运行结果表明，基于.NET框架专用报表技术的设计方案正确，按照该方案实现的报表打印功能也是成功的。当然，该方案的目标只是讨论专用报表技术，因此它必须针对特定应用程序进行设计和应用。
与传统报表技术相比，该报表技术性能更好，使用成本很低，可进行精确控制，适用性、灵活性非常强。运用该报表技术，可使应用软件实现结构紧凑、短小精干的目标。该技术可广泛应用在特定行业、特定应用程序上进行专用报表，尤其适用于进行单据、车船机票、发票等凭证的打印。
参考文献：
[1] Andrew Troelsen.C#与.NET 3.5高级程序设计[M].北京：人民邮电出版社，2009.
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[4] 梁亚雄，魏维，韩天明.打印监控中的关键技术研究[J].计算机应用与软件，2012，29（10）：314-317.
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[6] 戚玮玮，宋朝辉，宋大雷，等.BS模式下条形码票证自定义打印的设计和实现[J].计算机应用与软件，2010，27（12）：170-173.
对于3D打印的未来，舆论与业界似乎存在着认识上的巨大偏差，舆论总是乐观地认为，将来这项技术可以颠覆甚至毁灭一切产业，因为我们生活中的一切东西从理论上都可以被打印出来，媒体甚至将之称为“第三次工业革命中最具代表性的工具”。
但业内人士却对于这样的好评并不感冒，至少在他们看来，在可预见的未来，3D打印只是制造业中一种特殊甚至可以说是极端的技术手段，还远远谈不上对现有产业的颠覆。原因很简单，因为不仅还有许多技术难题有待攻克，而且使用起来实在太贵了。
亚洲制造业协会首席执行官、中国3D打印技术产业联盟秘书长罗军表示，当前从表面上看3D打印技术一片火热，但是3D打印技术还处于产业化的起步期，距离大规模应用还有一段距离，当前公众对3D打印技术的认识也不够全面。他同时指出，当前媒体对3D打印技术的功用过于夸大，3D打印技术并非无所不能，其技术核心在于，它可以解决高难度、复杂、个性化的设计需要，只有当传统生产方式无法应用的时候它的魅力才能显示出来。
更有业内人士指出，目前3D打印机的技术尚未完全成熟，许多东西还处于试验阶段，全世界仅有几家公司和一些大学的实验室具备生产工业级或者医疗级的3D打印产品，而类似于京东上出售的Cube3D打印机和CubeXTrio3D打印机，无论其精度还是打印出来的东西的效果，远非舆论所描述和大众想象般的神奇，对于普通消费者而言，这些只不过是昂贵的成人玩具而已。
但无论是舆论积极乐观的想象无限，还是业内人士小心谨慎的科学表态，两者之间的矛盾焦点只是在于3D打印技术何时飞入寻常百姓家而已。
要知道，任何一项新技术从发明到成熟，从高端市场走向普通百姓都需要一个过程，今天那些总是被我们抱怨奇慢无比的计算机的配置，可是当年专业科研人员也不敢想象的，技术的发展和成熟以及最终的市场化运用和普及，关键的问题在于有没有需求，只是市场的需求和消费数量达到一定程度，那个“沉没成本”就将真的彻底“沉没”，这一点相信舆论和业内之间的认识是一致的。根据总部位于北京的中国3D打印技术产业联盟的预测，到2016年，中国3D打印机的市场规模将扩大到100亿元，达到2012年（10亿元）的10倍，从而使中国超越美国成为全球最大的市场。
事实上，对于3D打印技术的未来发展，我们关注的焦点不应该是普通消费市场对“沉没成本”的承受能力，而是该技术对现有商业秩序和社会伦理道德的挑战与毁灭。
从去年至今，关于3D打印的各种新闻中，有两条特别引人关注。一是美国和德国都先后采用3D打印技术复制出了人体器官，其中像血管、骨骼等器官已经到了临床试验阶段，接下去这些企业将继续研发可直接用于器官移植的心脏、肝脏、肾脏等3D打印器官。另一条则是在美国有人在网上宣称，已经通过3D打印技术打印出手枪，制造者宣称其打印的手枪在试射200次后依然完好无损，并同时宣称如果实验成功，他将批量生产并向外销售。
这两条新闻的出现，似乎让3D打印技术同时披上了天使与魔鬼的外衣，它在拯救生命的同时也能被运用于残害生命的领域。当然技术本身并不具备善恶的属性，技术的善恶完全取决于使用者的善恶而已，但是即便是善意的开发者也有可能将人类送上一条不归之路。
试想一下，如果3D打印技术在生物学领域不断取得进展，那么，它在拯救生命的同时，也意味着人类将告别死亡，生命的循环是否也将就此停止呢？而另一个极端则在于，人类是否也可以不通过婚姻、家庭和就可以繁衍出新的生命，甚至去创造全新的生命体，那么我们固有的社会伦理或者我们的价值观与世界观将走向何处？真有这么一天那倒是真的“毁三观”了。
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