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3 D 打印技术桌面上的 3 D 打印机 3 D 打印技术出现在上世纪 9 0 年代中期, 实际上是利用光固化和纸层叠等方式实现快速成型的技术。它与普通打印机工作原理基本相同, 打印机内装有粉末状金属或塑料等可粘合材料, 与电脑连接后, 通过一层又一层的多层打印方式,最终把计算机上的蓝图变成实物。三维打印技术的魅力在于它不需要在工厂进行操作, 仅仅用桌面上的打印机就可以打印出小物品。而自行车车架、汽车方向盘甚至飞机零件等大物品, 则需要更大的打印机和更大的放置空间。这一技术如今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。但是 3 D 打印技术在中国并没有非常成熟, 很多公司和个人目前都是用主流的打印技术。 3 D 打印技术- 过程原理 3 D 打印技术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。[1] 3 D 打印技术使用胶水和粉末都是经过处理的特殊材料, 不仅对固化反应速度有要求,对于模型强度以及“打印”分辨率都有直接影响。 3 D 打印技术- 打印精度 3 D 打印技术能够实现 6 0 0 dp i 分辨率, 每层厚度只有 0 . 01 毫米, 即使模型表面有文字或图片也能够清晰打印。由于打印精度高, 打印出的模型除了可以表现出外形曲线上的设计, 结构以及运动部件也可以完全展现。如果用来打印机械装配图,齿轮、轴承、拉杆等都可以正常活动, 而腔体、沟槽等形态特征位置准确, 甚至可以满足装配要求, 打印出的实体还可通过打磨、钻孔、电镀等方式进一步加工。同时粉末材料不限于砂型材料, 还有弹性伸缩、高性能复合、熔模铸造等其它材料可供选择。[2] 3D 打印技术- 技术优势欧宇航局 3D 打印的月球基地模型通过摒弃生产线而降低了成本, 大幅减少了材料浪费。而且, 它还可以制造出传统生产技术无法制造出的外形, 让人们可以更有效地设计出飞机机翼或热交换器。另外, 在具有良好设计概念和设计过程的情况下, 三维打印技术还可以简化生产制造过程, 快速有效又廉价地生产出单个物品。另外,与机器制造出的零件相比,打印出来的产品的重量要轻 60 %,并且同样坚固。[2] 3D 打印技术- 应用发展用于打印巧克力的 3D 打印机人们已经使用该技术打印出了灯罩、身体器官、珠宝、根据球员脚型定制的足球靴、赛车零件、固态电池以及为个人定制的手机、小提琴等, 有些人甚至使用该技术制造出了机械设备。比如,美国麻省理工学院( MIT )的博士生彼得· 施密特就打印出了一个类似于祖父辈使用的钟表的物品。在进行了几次尝试之后, 他最终用打印机打印出了塑料钟表, 将其挂在墙上, 结果,钟开始滴答滴答地走动。三维打印机的应用领域也在随着技术进步而不断扩展。美国科学家已经研发出了能打印皮肤、软骨、骨头和身体其他器官的三维“生物打印机”。人们还使用三维打印机来制造雕塑并修复雕塑,制造由塑料和聚合物制成的三维物体并打印出了食品。三维打印技术排除了使用工具加工、机械加工和手工加工,而且改动技术细节的效率极高。在英国,相同的技术被戈登· 默里设计公司用来帮助制造前卫的 型城市“生态汽车”, 这款汽车已于 2010 年 7 月面世。 NASA 测试 3D 打印机隶属于欧洲宇航防务集团( EADS ) 的一个科研小组正致力于利用此技术打印出飞机的整个机翼。截止 2011 年 3 月研究者已使用该技术制造出了飞机起落架的支架和其他飞机零件,其打印出的支架同一只鞋子的大小一样。[2] 2012 年 7 月, 在地球上进行低重力抛物线飞行过程中, 美国宇航局( NASA ) 测试了 3D 打印机。未来的宇航员几乎可以使用 3D 打印机按需打印他们所需的任何物品,甚至连金属材质的机器零部件也不在话下。有了这种打印机,他们无需担心发射时遗漏物资和设备。[3] 3D 打印技术- 技术影响 3 D 打印机展现 亿年前远古生物立体模型有些业内人认为,三维打印技术对制造业的影响将可与喷墨打印机对文件打印的影响相媲美。三维打印技术带来的变化或将改变制造业的经济面貌。许多人认为, 这项技术将让商业完全去中心化, 逆转伴随着工业化到来的城市化进程, 人们将不再需要工厂, 届时, 每个村庄都将拥有一个由打印机组成的制造厂, 制造所需的物品。但是, 也有人认为, 城市的经济和社会利益远远超出吸引工人到装配线上工作的能力。有人坚持认为,三维打印技术减少了对工厂工人的需求,削减低成本、低工资国家的优势