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有圖有真相!圖解3D打印的原理和應用

來源:遼寧省科學技術館

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所屬頻道:新聞中心

關鍵詞:3D打印 3DP

    3D打印技術是什么?相信很多人都聽說過3D打印技術。今年年初這項新技術非常火熱,不過很多朋友都不知道3d打印技術是什么,!這里小編就來為大家分享什么是3d打印技術!

    3D打印是什么

    3D打印(3DP)即快速成型技術的一種,它是一種以數字模型文件為基礎,運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料,通過逐層打印的方式來構造物體的技術。

    3D打印通常是采用數字技術材料打印機來實現的。常在模具制造、工業設計等領域被用于制造模型,后逐漸用于一些產品的直接制造,已經有使用這種技術打印而成的零部件。該技術在珠寶、鞋類、工業設計、建筑、工程和施工(AEC)、汽車,航空航天、牙科和醫療產業、教育、地理信息系統、土木工程、槍支以及其他領域都有所應用。

    3D打印技術出現在20世紀90年代中期,實際上是利用光固化和紙層疊等技術的最新快速成型裝置。它與普通打印工作原理基本相同,打印機內裝有液體或粉末等“打印材料”,與電腦連接后,通過電腦控制把“打印材料”一層層疊加起來,最終把計算機上的藍圖變成實物。

    有圖有

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    日常生活中使用的普通打印機可以打印電腦設計的平面物品,而所謂的3D打印機與普通打印機工作原理基本相同,只是打印材料有些不同,普通打印機的打印材料是墨水和紙張,而3D打印機內裝有金屬、陶瓷、塑料、砂等不同的“打印材料”,是實實在在的原材料,打印機與電腦連接后,通過電腦控制可以把“打印材料”一層層疊加起來,最終把計算機上的藍圖變成實物。通俗地說,3D打印機是可以“打印”出真實的3D物體的一種設備,比如打印一個機器人、打印玩具車,打印各種模型,甚至是食物等等。之所以通俗地稱其為“打印機”是參照了普通打印機的技術原理,因為分層加工的過程與噴墨打印十分相似。這項打印技術稱為3D立體打印技術。

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    3D打印存在著許多不同的技術。它們的不同之處在于以可用的材料的方式,并以不同層構建創建部件。3D打印常用材料有尼龍玻纖、耐用性尼龍材料、石膏材料、鋁材料、鈦合金、不銹鋼、鍍銀、鍍金、橡膠類材料。

    3D打印的原理大家都已經清楚了,下面小編就開始打印了。

    準備圖紙

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    有圖有

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    三維打印的設計過程是:先通過計算機建模軟件建模,再將建成的三維模型“分區”成逐層的截面,即切片,從而指導打印機逐層打印。

    開始打印

    完成打印

    有圖有

    三維打印機的分辨率對大多數應用來說已經足夠(在彎曲的表面可能會比較粗糙,像圖像上的鋸齒一樣),要獲得更高分辨率的物品可以通過如下方法:先用當前的三維打印機打出稍大一點的物體,再稍微經過表面打磨即可得到表面光滑的“高分辨率”物品。

    有些技術可以同時使用多種材料進行打印。有些技術在打印的過程中還會用到支撐物,比如在打印出一些有倒掛狀的物體時就需要用到一些易于除去的東西(如可溶的東西)作為支撐物。

    3D打印技術發展方向

    標準和標準的制定機構

    當一間實驗室作出了圖紙,需要拿出來共享時,會發現有太多的格式和標準了,因此,3D 打印原型機這個領域看起來像是野蠻生長,毫無標準。

    開源的設計、配置和軟件

    當有了統一的標準后,3D 打印行業將會迎來開源。現在,太多的團隊注重提高自己的3D 打印水平,在自我的閉環中發展。實際上,行業需要設備和軟件的開源,在統一的標準下產生更多有用、高效、開放的創新。

    原型機實驗室

    原型機打印并不受到重視,所以現在很多醫療器械商都是在一個臟亂、布滿灰塵的地方放置打印設備。其實,現在已經有商業化運營的3D 打印實驗室,來幫助這些企業打印出質量更高的原型機。


    (審核編輯: 智匯小蟹)

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