当前，世界各国都在加大对3D打印技术的研发投入，其被誉为近年来在制造领域的一项伟大的发明。它设计到机械工程、数控技术、电子技术、材料科学、计算机技术和CAD技术等多学科的交叉知识，能够大幅度的节约产品的开发周期和成本，能够直接快速、精确的将设计的模型转变为实体零件。
目前3D打印技术主要分为以热塑性材料为主的熔融挤出成型技术（FDM）、以光固化树脂材料为主的立体光固化成型技术（SLA）、以金属粉末烧结为主的选择性激光烧结成型技术（SLS）和以塑料薄片等为主的分层实体制造技术（LOM）。
对于将3D打印技术更广泛的应用于实际中，需要在材料上进行攻坚和研究，同时针对特定的材料开发出特定的成型设备并对其工艺参数进行研究。针对此背景，选择在应用上最为普遍的FDM工艺平台，通过重新设计喷头结构、运动结构等方式扩展它的应用范围，其主要包含电子电路成型和材料梯度成型两个方面。
其一，印刷电子成为近年来兴起的一种先进电子制造技术，其原理在于利用传统的丝印、喷墨等手段将导电、介电或半导体性质的材料转移到基板上，从而制造出电子器件与系统，它具有快速、高效和灵活的特点。本课题将3D打印技术和印刷电子技术相结合，综合两者的优点，研究快速成型电子电路的新工艺。
其二，功能梯度材料因于其特有的梯度特性，越来越受到不少人的关注和研究。功能材料的组成和结构在材料的某一方向或多方向呈现连续变化。目前在航空航天、电子、内燃机内壁、生物医疗等各领域均有广泛的应用。针对这一特性，通过双喷头打印的方式探讨梯度材料快速成型的可行性和工艺基础。
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