3D打印食品及相关硬件、软件和材料的潜力巨大，这使中国和澳大利亚的研究人员能够进一步了解该技术的优点以及3D设计过程中切片方法等更具体的功能。作者们在最近发表的论文《食品3D打印过程中的模型构建与切片》中概述了他们的工作。

虽然人们非常关注通过3D打印机制作食品的方法，但很少讨论设计和设置的复杂性。作者致力于关注3D打印机需求、切片设置、技术和优化流程。

随着时间的推移，必要的硬件已经可用，并且得到改进，已经证明可以生产3D打印食品，以及“根据需要进行修剪、烹饪或烘焙”。然而，作者指出，打印品的结构和稳定性、成分的性能、后处理方法以及由此产生的打印品变形问题，仍然存在挑战。

以下打印参数至关重要：

•打印高度

•打印速度

•喷嘴直径

•喷嘴移动速度

•层厚度

•温度

整个过程从设计开始，不应该只有功能性和稳定性，它应该取悦消费者并满足他们不同的需求。作者指出，虽然基于CAD的模型构建对于那些具有丰富经验的人来说非常有用，但大多数用户和设计人员在使用模板或扫描对象时都会受益。预先建立的模型在以前的研究中也有很大的帮助，例如柠檬汁凝胶打印物的制造。

军方已经将3D打印用于许多不同的用途，食物就是其中之一，因为可以定制食物，以更小和更轻的形式制作，并且容易储存。但是，这些设计必须有合理的结构，并且填充率很高。

研究人员说：“此外，结合超声波凝聚，3D打印物体的粒子可以通过发射超声波融合在一起。”

柠檬汁凝胶打印物的图片。（A）-（D）是具有不同喷嘴直径的圆柱体（A = 0.5毫米，B = 1.0毫米，C = 1.5毫米，D = 2.0毫米）。（E）-（I）是以24立方/秒挤出速率，30毫米/秒喷嘴移动速度和1.0毫米喷嘴直径打印的产品。

美国国家航空航天局也继续在食品领域进行3D打印，但面临的挑战是：

“目前的食品系统无法满足长期任务的保质期和营养需求。”研究人员表示，“基于增材制造的航天器中的'打印'机器可以打印各种食品几何形状，从宇航员的食品配料到'重组'食品。这些'重组'食品可以通过常规食品的设计形状或扫描模型制作，这将有助于减少长期太空作业的无聊。”

正在为宇航员的长期任务进行更好的3D打印食品的研究已经导致了复杂结构的发展，然而，设计的模型用于模仿骨骼和心肌，用富含蛋白质油墨进行打印。3D打印技术也被证明有助于教育，因为孩子们在掌握STEM学习的不同方面的同时喜欢制作食物。

虽然我们中的许多人在烘焙蛋糕或制作美味佳肴时都有最好的意图，但我们并不总是有掌握食物的能力或才能来完成复杂的工作。通过3D打印，用户（以及餐馆老板）可以创建自定义的复杂形状，但精度取决于打印机：

尽管从理论上讲，3D食品打印技术已经出现了一段时间，但直到2016年，世界上第一家3D食品打印餐厅才在伦敦成立。2018年9月，ByFlow首席厨师兼大使Jan Smink在Walwiga开了一家新餐厅，将3D打印美食带入我们的视野。研究人员表示，采用3D打印技术制作的菜肴可以为客人创造一种特殊的体验，其艺术外观由完全设计的模型制成。

Jan Smink制作的3D打印菜肴照片。（A）芹菜榛子酱，（B）Berenhap 2.0咖喱酱，和（C）3D打印奶油干酪。

切片软件的重要性有很多原因，但主要是将.stl文件转换为G-Code。初学者可能正在使用预先设置的切片软件，而更高级的用户可以设置所有参数，在某些情况下甚至可以协助修复。

除了模型设计、3D打印机和打印材料优化外，切片软件是另一个可以实现优化打印效果的关键因素。切片软件是用于路线规划和计算3D模型和3D打印机之间的部分的中间驱动器。换句话说，切片软件是一种可以将数字模型转换为实体模型的工具。

一些特定食品打印领域的3D模型概述

总的来说，虽然研究人员注意到开发人员多年来所取得的巨大创新和进步，但他们建议更多地关注3D打印食品模型的开发，尤其是模型构建和切片软件。这应该从进一步研究喜欢这项技术的消费者开始，同时开发用于3D打印食品的特定切片技术，并更广泛地使用数值分析。

虽然3D打印提供了广泛的工业用途，有可能永远改变我们制造物体、原型和部件的方式，但该技术还有许多有趣的方面，而且每个人都喜欢检查食品面上发生了什么，尤其是在吃饭时间！多年来，工程师和设计师给我们带来了不同的挤压食物的方法，从3D打印牛排或鸡肉到精美煎饼甚至是航空食品的概念，或在疗养院为吞咽困难患者制作的食物。

使用双喷嘴3D打印机打印样品。方法A：创建两个预先设计的独立3D标准三角语言（stl）模型，在Rhinoceros程序中共享相同的坐标。然后将两个stl文件合并为单个多材料文件，并将每个文件分配给一个挤出机（一种材料）。方法B：创建一个3D stl模型并将其划分为“填充部分”和“周边部分”，然后将每个部分分配给一个挤出机（一种材料）。方法B中的照片是在打印过程的开始、中间和结束阶段从左到右拍摄的。