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2024年6月10日发(作者:)

3D打印技术

1. 3D打印的概念及原理

1.1. 3D打印的概念

3D打印技术;是一种以数字模型文件为基础;运用粉末状金属或塑料

等可粘合材料;通过逐层打印的方式来构造物体的技术..3D打印机则出现

在上世纪90年代中期;即一种利用光固化和纸层叠等技术的快速成型装

置..它与普通打印机工作原理基本相同;打印机内装有液体或粉末等“印

材料”;与电脑连接后;通过电脑控制把“打印材料”一层层叠加起来;最

终把计算机上的蓝图变成实物..如今这一技术在多个领域得到应用;人们

用它来制造服装、建筑模型、汽车、巧克力甜品等..

1.2. 3D打印的原理

每一层的打印过程分为两步;首先在需要成型的区域喷洒一层特殊胶

水;胶水液滴本身很小;且不易扩散..然后是喷洒一层均匀的粉末;粉末遇

到胶水会迅速固化黏结;而没有胶水的区域仍保持松散状态..这样在一层

胶水一层粉末的交替下;实体模型将会被“打印”成型;打印完毕后只要

扫除松散的粉末即可“刨”出模型;而剩余粉末还可循环利用..见图1所

示..

图1 3D打印过程

2. 3D打印的优缺点

2.1 3D打印的优点

一是节省原材料和人工..由于采用“添加制造技术”;它的用料只有原

来的1/3到1/2;打印速度却快4倍..同时因省去生产线和一部分组装过程;

可降低人工成本..第二个优点是可以制作形态各异的物品..理论上;只要

电脑可以设计出的造型;3D打印机都可以打印出来;2011年在加拿大展出

的3D打印汽车Urbee;即以其时尚前卫的流线型外观吸引了众多关注..

2.2 3D打印的缺点

3D打印技术具有局限性;具体主要体现在材料上;目前打印材料主要

只有塑料、树脂和金属;骨骼等有机原料..

3. 3D打印的应用

3D打印机的应用对象可以是任何行业;只要这些行业需要模型和原

型..以色列的Objet公司认为;3D打印机7需求量较大的行业包括政府、

航天和国防、医疗设备、高科技、教育业以及制造业..行业比例份额见图

2..

图2 3D打印的行业比例份额

医疗行业..最近;一位83岁的老人由于患有慢性的骨头感染;因此换

上了由3D打印机“打印”出来的下颚骨;这是世界上首位使用3D打印产

品做人体骨骼的案例..

科学研究..美国德雷塞尔大学的研究人员通过对化石进行3D扫描;利

用3D打印技术做出了适合研究的3D模型;不但保留了原化石所有的外在

特征;同时还做了比例缩减;更适合研究..

产品原型..比如微软的3D模型打印车间;在产品设计出来之后;通过

3D打印机打印出来模型;能够让设计制造部门更好的改良产品;打造出更

出色的产品..

文物保护..博物馆里常常会用很多复杂的替代品来保护原始作品不


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