1、3D打印定義
3D打印技術(shù)出現(xiàn)在20世紀(jì)90年代中期,實(shí)際上是利用光固化和紙層疊等技術(shù)的最新快速成型裝置。它與普通打印工作原理基本相同,打印機(jī)內(nèi)裝有液體或粉末等“打印材料”,與電腦連接后,通過(guò)電腦控制把“打印材料”一層層疊加起來(lái),最終把計(jì)算機(jī)上的藍(lán)圖變成實(shí)物,這打印技術(shù)稱為3D打印技術(shù)。
2、3D打印原理及過(guò)程
3d打印過(guò)程如下:3d打印機(jī)在設(shè)計(jì)文件指令的引導(dǎo)下,先噴出固體粉末或熔融的液態(tài)光聚合物,使其固化為一個(gè)特殊的平面薄層。第一層固化后,3d打印機(jī)打印頭返回,在第一層外部形成另一薄層。第二層固化后,打印頭再次返回,并在第二層外部形成另一薄層。如此往復(fù),最終薄層累積成為三維物體。與傳統(tǒng)制造機(jī)器那樣通過(guò)切割或模具塑造制造物品的方法不同,3d打印機(jī)通過(guò)層層堆積形成實(shí)體物品的方法從物理的角度擴(kuò)大了數(shù)字概念的范圍。對(duì)于要求具有精確的內(nèi)部凹陷或互鎖部分的形狀設(shè)計(jì),3d打印機(jī)是首選的加工設(shè)備,它可以將這樣的設(shè)計(jì)在實(shí)體現(xiàn)實(shí)中實(shí)現(xiàn)。
3、3D打印的歷程簡(jiǎn)述
3D打印是一項(xiàng)重要的制造工藝,因?yàn)闊o(wú)論外觀多么復(fù)雜,它總是能制造出來(lái),其他制造工藝,就算已經(jīng)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化數(shù)十年,在復(fù)雜的幾何形體面前束手無(wú)策,但3D打印可以打印出最精細(xì)的外觀和最簡(jiǎn)單的形狀。這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)有30年的歷史沉淀,我們可以通過(guò)以下兩張圖來(lái)梳理3D打印技術(shù)三十年發(fā)展歷程上的標(biāo)志性事件。
4、3D打印的應(yīng)用領(lǐng)域
3D打印通常是采用數(shù)字技術(shù)材料打印機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。常在模具制造、工業(yè)設(shè)計(jì)等領(lǐng)域被用于制造模型,后逐漸用于一些產(chǎn)品的直接制造,已經(jīng)有使用這種技術(shù)打印而成的零部件。該技術(shù)在珠寶、鞋類(lèi)、工業(yè)設(shè)計(jì)、建筑、工程和施工(AEC)、汽車(chē),航空航天、牙科和醫(yī)療產(chǎn)業(yè)、教育、地理信息系統(tǒng)、土木工程、槍支以及其他領(lǐng)域都有所應(yīng)用。
1)航天和國(guó)防
制造火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的噴射器需要精度較高的加工技術(shù),如果使用3D打印技術(shù),就可以降低制造上的復(fù)雜程度,在計(jì)算機(jī)中建立噴射器的三維圖像,打印的材料為金屬粉末和激光,在較高的溫度下,金屬粉末可被重新塑造成我們需要的樣子。
2)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域
最近美國(guó)FDA批準(zhǔn)了第一款3D打印藥物。這個(gè)藥物可以造福300萬(wàn)患有癲癇的成人和兒童。而且這個(gè)好消息也有可能成為 “敲門(mén)磚”,為以后藥物3D打印奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),通過(guò)3D打印制作更多易于使用,測(cè)試,生產(chǎn)的藥物。華盛頓郵報(bào)一文章中預(yù)測(cè),將來(lái)醫(yī)生們不會(huì)直接開(kāi)藥給病患,而是提供藥物配方,病患可以在家使用3D打印機(jī)定制藥物。再比如,一位83歲的老人由于患有慢性的骨頭感染,換上了由3D打印機(jī)“打印”出來(lái)的下顎骨,這是世界上首位使用3D打印產(chǎn)品做人體骨骼的案例。紐約長(zhǎng)老會(huì)醫(yī)院的埃米爾·巴查博士(Dr.Emile Bacha)醫(yī)生使用3D打印的心臟救活一名2周大嬰兒等等。
3)建筑領(lǐng)域應(yīng)用
如果不是建筑學(xué)專(zhuān)業(yè)的人,恐怕沒(méi)有幾個(gè)人能夠在看建筑圖紙的時(shí)候就在頭腦中構(gòu)想出建筑物的3D形狀。而通過(guò)人手工制作建筑模型則往往成本很高,因?yàn)闅W美國(guó)家人工很貴。而通過(guò)3D打印技術(shù),則可以很容易、很快的就能在短時(shí)間內(nèi)打印出一個(gè)建筑模型,即便客戶有修改意見(jiàn),同樣可以短時(shí)間內(nèi)就完成一個(gè)的模型,提高設(shè)計(jì)階段的效率。
4)娛樂(lè)業(yè)
在電影中,我們看到過(guò)很多演員扮演的類(lèi)人形的怪物,傳統(tǒng)上,諸如好萊塢這樣的制片基地,都是通過(guò)手工技術(shù)來(lái)進(jìn)行這些特殊的造型,但是現(xiàn)如今已經(jīng)基本都是3D打印模型的天下,很方便就能打印出一個(gè)個(gè)性化的怪物頭套和全身裝備,效果可以亂真。
5)文物保護(hù)
博物館里常常會(huì)用很多復(fù)雜的替代品來(lái)保護(hù)原始作品不受環(huán)境或意外事件的傷害,同時(shí)復(fù)制品也能將藝術(shù)或文物的影響傳遞給更多更遠(yuǎn)的人。史密森尼博物館就因?yàn)樵嫉耐旭R斯·杰弗遜要放在弗吉尼亞州展覽,所以博物館用了一個(gè)巨大的3D打印替代品放在了原來(lái)雕塑的位置。
5、我國(guó)3D打印行業(yè)前景分析
在歐美,3D打印已經(jīng)有30年的歷史,目前已經(jīng)拓展到醫(yī)學(xué)、能源、航空航天、機(jī)器人等領(lǐng)域應(yīng)用,產(chǎn)業(yè)規(guī)模已有幾十億美元,而我國(guó)3D 打印技術(shù)起步較晚,資金投入較少,導(dǎo)致我國(guó)3D技術(shù)發(fā)展較為緩慢,且主要有以下幾點(diǎn)原因:商業(yè)模式單一、人才嚴(yán)重短缺、比較優(yōu)勢(shì)不明顯、設(shè)備和材料成本太高、技術(shù)本身處于不斷完善和成熟過(guò)程。
世界3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)CEO、中國(guó)3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟執(zhí)行理事長(zhǎng)羅軍表示,盡管存在諸多問(wèn)題與瓶頸,但是,隨著國(guó)家政策的重視和推進(jìn),未來(lái)三到五年,3D打印會(huì)進(jìn)入一個(gè)產(chǎn)業(yè)化的爆發(fā)期,工業(yè)3D打印和生物醫(yī)學(xué)3D打印領(lǐng)域可能是最終的發(fā)展方向,但這需要更多的市朝手段,更腳踏實(shí)地來(lái)推動(dòng)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。
6、最近出現(xiàn)的3D案例
俄羅斯工廠打造3d打印版的《權(quán)利的游戲》臨冬城
中國(guó)用激光3D打印造殲20
江蘇省蘇州工業(yè)園區(qū)多棟3D打印建筑令人目不暇接
迪拜世界上首個(gè)3D打印辦公室
3D打印目前在我們的生活中運(yùn)用越來(lái)越廣泛,3D打印技術(shù)是一系列快速原型成型技術(shù)的統(tǒng)稱,其基本原理都是疊層制造。目前市場(chǎng)上的快速成型技術(shù)分為SLA立體平版印刷技術(shù)、SLS選區(qū)激光燒結(jié)、FDM熔融層積成型技術(shù)、DLP激光成型技術(shù)和UV紫外線成型技術(shù)等。根據(jù)不同產(chǎn)品的特性要求,如結(jié)構(gòu)大小,復(fù)雜程度和強(qiáng)度等,可以提供專(zhuān)業(yè)的3D打印方案。
六普科技可為您提供:3D打印服務(wù)、五軸龍門(mén)加工(主模型加工)、中小批量試制、反應(yīng)注射成型(RIM)、快速樣件、快速模具、工裝、檢具以及各種非標(biāo)設(shè)備的設(shè)計(jì)與加工等,并于20019年通過(guò)了ISO 9001:2015質(zhì)量管理體系合格的認(rèn)證!涉及的行業(yè)有、汽車(chē)領(lǐng)域、醫(yī)療器械、工業(yè)模型、智能機(jī)器人、智能家電、航空船舶、工裝夾具等。
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