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何为3D打印技术?3D打印技术基本知识

2012-12-9 11:29| 发布者: admin| 查看: 1085| 评论: 0

摘要: 3D打印技术又称三维打印技术,是指通过可以“打印”出真实物体的3D打印机,采用分层加工、迭加成形的方式逐层增加材料来生成3D实体。3D打印技术最突出的优点是无需机械加工或模具,就能直接从计算机图形数据中生成任 ...
3D打印技术又称三维打印技术,是指通过可以“打印”出真实物体的3D打印机,采用分层加工、迭加成形的方式逐层增加材料来生成3D实体。3D打印技术最突出的优点是无需机械加工或模具,就能直接从计算机图形数据中生成任何形状的物体,从而极大地缩短产品的研制周期,提高生产率和降低生产成本。
摘要

    尼摩船长 盗版有可能因为3D打印技术而会变得更加猖獗。
    

3D打印技术 - 简介
桌面上的3D打印机桌面上的3D打印机

3D打印技术出现在上世纪90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3D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。
3D打印技术 - 过程原理

3D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。

3D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。
3D打印技术 - 打印精度

3D打印技术能够实现600dpi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。
3D打印技术 - 技术优势
3D打印技术3D打印技术

3D打印技术最突出的优点是无需机械加工或任何模具,就能直接从计算机图形数据中生成任何形状的零件,从而极大地缩短产品的研制周期,提高生产率和降低生产成本。与传统技术相比,三维打印技术还拥有如下优势:

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。
3D打印技术 - 应用发展
用于打印巧克力的3D打印机 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。
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