当技术融合时，创新可以以惊人的速度发生。增材制造和人工智能的进步现在已准备好相结合，在更短的时间内取得比以往任何时候都更好的结果。这是因为 AI 可以增强和改进 3D 打印过程的各个方面，从构思到质量控制。请继续阅读，了解 AI 已经或即将为 3D 打印提供动力的五个领域。
人工智能：优势和劣势
在深入研究人工智能影响 3D 打印的方式之前，了解 AI 的优势和劣势非常重要。AI 非常擅长分析大型数据集以查找模式，这使得 AI 系统非常擅长某些任务。
虽然神经网络和机器学习算法已经存在了几十年，但最近的改进呈指数级增长了创新速度。例如，ChatGPT 等大型语言模型 （LLM） 的进步使任何人都可以更轻松地与 AI 系统交互，并且这些模型的改进正在以极快的速度发生。
目前，AI 在处理相当平凡或乏味的任务方面非常出色，而创造力和富有想象力的工作最好留给人类，但 AI 在这些领域也在改进。随着许多当前 AI 模型的不断改进和新模型的创建，对包括 3D 打印在内的所有领域的影响只会增加。
AI 和 3D 打印融合的五个领域
3D 打印是一项相对较新且发展迅速的技术，因此它特别有可能从人工智能的创新中受益。方法如下：
1. 更好的打印效果，更少的错误
3D 打印的质量控制为 AI 提供了大量可供学习的数据。每个打印作业都涉及相当多的数据，从 CAD 模型到切片，通常还涉及打印视频。所有这些数据都可以在大型 AI 模型中使用，并与打印结果相结合作为训练数据。人工智能模型可以找到模式，以确定设计、切片设置和打印机设置的哪些组合会导致问题，从而获得出色的打印效果。
AI 还可以即时检测和纠正故障 — 模型从缺陷和打印失败中学习并防止发生。意大利面检测已经出现，它使用计算机视觉和机器学习来检测打印失败。不久之后，AI 模型将能够实时调整打印件，从而产生更好的打印件和更少的错误。
适合所有人的 2. 3D 打印
AI 影响 3D 打印的关键方式之一是让这项技术更容易获得。
虽然 3D 打印应用在过去几年中迅速发展，但它仍然需要 CAD 和切片知识，而要做到这一点是一门艺术。对设置或打印方向的微小调整会极大地影响成品打印的质量和强度。AI 可以处理其中的许多任务，这使技术含量较低的用户能够获得更大的结果。Alpha AI 是一款 AI 辅助的 3D 切片软件，已用于牙科应用，以更少的工作量提供更好的性能和结果。
3. DFM 副驾驶
可制造性设计 （DFM） 是优秀设计的一个重要方面。在设计零件时，满足应用需求只是成功的一半，DFM 确保设计也能够高效制造。
借助 AI，用户可以有一个 copilot 与他们一起工作，以提高他们的效率。对于程序员来说，GitHub 的 copilot 可以帮助程序员更快地编写更好的代码，而且不久之后 CAD 软件就会集成 DFM copilot 来协助设计师。通过分析各种制造过程生成的大量数据集为机器学习算法提供了极好的训练场。正如 AI 可以充当编写代码的副驾驶一样，对于设计人员来说，可以在设计阶段提供帮助的 DFM 副驾驶可能并不遥远。
4. 生成式设计
创成式设计是一个设计探索过程，由用户输入提供支持，用于描述设计的参数或预期结果。创成式设计允许设计师通过多次迭代快速探索设计的多种不同排列方式，而 Autodesk 等公司已经开始将创成式设计功能融入其产品中。
ChatGPT、MidJourney 和 Stable Diffusion 等工具可以一起使用，仅根据所需图像的描述创建原始图像。虽然这些工具目前专注于 2D 图像，但下一步发展是转向 3D 模型。ChatGPT 可用于将文本提示转换为物理 3D 打印对象。将这些工具与来自 MRI 和 CT 扫描的大量数据相结合，将增强生成个性化医疗设备的能力。
5. 材料科学与选型创新
目前，3D 打印需要熟练的技术人员来处理许多繁琐的任务，但将这些任务转移到 AI 上可以让他们专注于更高价值、创造性和创新的任务。
除了提高技术人员的工作效率外，AI 还可以作为寻找新的创新材料解决方案的工具。材料科学的局限性经常出现在需要高性能部件的极端应用中。例如，由于材料限制，飞机涡轮机的温度通常被限制在 1200 °F，即使更高的工作温度会带来更好的发动机性能或更高的效率。
借助人工智能和增材制造，可以开发新颖的材料组合和设计，以生产更强大、更高效的发动机。人工智能可以开发复杂的合金，类似于该技术如何推动医学中的蛋白质折叠科学。此外，AI 可能能够帮助开发提供更高性能的新颖设计。
对于 3D 打印，AI 将继续存在
人工智能正在迅速发展，并影响着我们日常生活的方方面面，3D 打印也不例外。AI 的进步使 3D 打印机变得更好，使人类作员更高效，使他们能够专注于更高价值的任务，同时制作更高质量的 3D 打印件。借助 AI，3D 打印的广泛采用将继续以更快的速度加速。
