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3D打印技术[编辑]


概述
3D打印技术是利用特殊的打印机改变以往平面(2D)打印的空间限制,将打印的物体通过粉末等特殊材料堆积来使打印的东西立体起来,在医疗、建筑、工业、食品、工艺品等多个领域广泛使用。

一.3D打印的技术原理:

3D打印机又称三维打印机(3DP),是一种累积制造技术,即快速成形技术的一种机器,它是一种数字模型文件为基础,运用特殊蜡材、粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过打印一层层的粘合材料来制造三维的物体。现阶段三维打印机被用来制造产品。逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印机的原理是把数据和原料放进3D打印机中,机器会按照程序把产品一层层造出来。

3D打印机与传统打印机最大的区别在于它使用的“墨水”是实实在在的原材料,堆叠薄层的形式有多种多样,可用于打印的介质种类多样,从繁多的塑料到金属、陶瓷以及橡胶类物质。有些打印机还能结合不同介质,令打印出来的物体一头坚硬而另 一头柔软。

二、3D打印技术类别

1、“喷墨”技术:使用打印机喷头将一层极薄的液态塑料物质 喷涂在铸模托盘上,此涂层然后被置于紫外线下进行处理。之后铸模托盘下降极小的距离,以供下一层堆叠上来。

2、“熔积成型”的技术:整个流程是在喷头内熔化塑料,然后通过沉积塑料纤维的方式才形成薄层。


3、“激光烧结”技术:以粉末微粒作为打印介质。粉末微粒被喷撒在铸模托盘上形成一层极薄的粉末层,熔铸成指定形状,然后由喷出的液态粘合剂进行固化。

4、利用真空中的电子流熔化粉末微粒,当遇到包含孔洞及悬臂这样的复杂结构时,介质中就需要加入凝胶剂或其他物质以提供支撑或用来占据空间。这部分粉末不会被熔铸,最后只需用水或气流冲洗掉支撑物便可形成孔隙。

三、3D打印技术的优点

1.节省时间:助力快速的迭代式产品开发

2.降低成本:削减组装、仓储、销售渠道等多重开销

3.无线创意:实现传统制造模式无法完成的复杂原型设计

4.绝对保密:新产品无需外包、不必担心信息泄露

四.3D打印发展历史:

3D打印的思想起源于19世纪末的美国,发展于20世纪80年代,不过真正地推向市场是在我们这个21世纪。所以,被称作上上个世纪的思想,上个世纪的技术,这个世纪的市场。

1986年,Charles Hull开发了第一台商业3D印刷机。

1993年,麻省理工学院获3D印刷技术专利。

1995年,美国ZCorp公司从麻省理工学院获得唯一授权并开始开发3D打印机。

2005年,市场上首个高清晰彩色3D打印机Spectrum Z510由ZCorp公司研制成功。

2010年11月,世界上第一辆由3D打印机打印而成的汽车Urbee问世。

2011年6月6日,发布了全球第一款3D打印的比基尼。

2011年7月,英国研究人员开发出世界上第一台3D巧克力打印机。

2011年8月,南安普敦大学的工程师们开发出世界上第一架3D打印的飞机。

2012年11月,苏格兰科学家利用人体细胞首次用3D打印机打印出人造肝脏组织。

五、3D打印技术的具体运用

1.医疗:医疗公司可以研发专门的3D打印机“打印”人的心脏、耳朵等器官,来解决人的器官衰退,坏死问题。

2.建筑:利用3D打印机不仅能将建筑师的建模快速转变为显示,检测是否牢固、符合物理逻辑。

3.食品:以往蛋糕店只能制作好等客人来消费,但现在有了3D打印机就可以让客人先选择,再用3D打印的技术来快速为客人定制蛋糕。

4.工业:波音公司在2017年4月聘请3D金属打印公司Norsk Titanium AS,负责为波音787 Dreamliner打印第一个钛合金部件。此举为每架波音787的制造成本因此得以节省200-300万美元。越来越多的工业对3D金属打印的耐久性有了更多的接受度,允许其代替传统生产方式,应用到亟待革新的航空航天制造业。

 六、政策引领

2015年8月23日,中共中央政治局常委、国务院总理李克强主持国务院专题讲座,讨论加快发展先进制造与3D打印等问题。

参考资料: http://bbs.3drrr.com
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合作编辑: 韩书瑾  魏君彦 

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创建者: 韩书瑾

最近更新:2017/4/10 7:51:44

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