先进制造技术3d打印技术

1、神奇的3D打印机【摘要】：3D打印作为当今的先进的制造技术，它的应用面相当的 广泛，而且现正逐渐用于一些产品的直接制造，这意味着这项技术正 在普及。本文就以3D打印为何物、3D打印的基本原理与现有技术、 3D打印为什么能火、3D打印的应用及3D打印离我们生活到底有多 远这几个方面来探讨3D打印【关键词】3D打印应用面广泛1引言随着时代的进步，我们的生活水平日渐提升，同时，人口也在急 剧的增长，我们需要越来越多的物品来满足物质生活条件。这就势必 造成我们对物品的要求也会越来越高，做工精细、独特且非量产的物 品会受广大人们的喜爱。如今，我们拥有了 3D打印这一先进的技术， 我们可以通过3D打印机来

2、打印各种我们所需要的、想要的。3D打印 技术应用面广，它可以用于医疗行业、科学研究、产品模型、建筑设 计、制造业及食品等，前景广泛。2 3D打印究竟为何物3D打印机，即快速成形技术的一种机器，它是一种数字模型文 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。过去其常在模具制造、工业设计等领域被用于 制造模型，现正逐渐用于一些产品的直接制造，意味着这项技术正在 普及。3基本原理与现有技术3D打印机原理很简单，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

3、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。完成后，要处理掉物品周围沾满的粉末，这 是可以循环利用的，再涂上增强硬度的胶水。眼下3D打印机有两种类型，一种是堆叠法，一种是烧结。原理 基本都是多层分片打印，而堆叠和烧结只是成型技术的区别。堆叠只 能成型塑料、硅之类的材质，对固化反应速度有要求，而烧结可以利 用激光的高温对金属粉末进行处理加工出金属材质的东西出来，实体 可通过打磨、钻孔、电镀等方式进一步加工。所以3D打印机和普通 打印机，最大的区别是“墨水”。4 3D打印为何能火在欧美，注重创造力的发达国家，3D打印技术已经成功商用， 尤其是消费电子业

4、、航空业和汽车制造业。它们不光可以离开传统的 大规模机床来制造小数量的部件，而且可以用不同方法来制造，比如 单个制作喷气式飞机上的空气动力导管，而不再需要很多不同的元件 来组装它。用发展的眼光来看，3D打印首先会影响的是模具行业。即便在 国内制造行业不景气的今天，模具行业仍然风景独好，一方面是对技 术要求高，另一方面是市场有需求，在产品大规模生产之前，必须要 进行多次打样和修改。3D打印机的出现，其实是消灭了模具反复打 造的流程，能直接从计算机图形数据中生成任何形状的零件，极大地 缩短产品的研制周期，大幅减少成本投入，对于一些复杂而精细的造 型，3D打印机表示毫无压力。其次是会引发个性风潮。对

5、一些小厂家来说，迫于模具制造的高 成本，往往会采用公模来生产，虽然在功能上能满足用户的需求，但 千篇一律的造型，很难迎合时下个性化的发展趋势，所以卖不出高价， 只能靠低价来吸引消费者。在机械化和流水线盛行的年代，人们对于 手工的东西有特别的亲切感，即便价格昂贵数倍，也不愁找不到买家， 原因是手工制作不可能有相同的，而且品质有保证。3D打印机的出 现，一方面满足人们对个性化产品的追求欲，完全可以量身定制，另 一方面在大大提高生产效率的同时，还能降低成本。第三是激发了人的想象力。极客牙医用它进行牙齿正畸和数字化 种牙，减少风险和痛苦；外科医生更厉害，直接打印骨头，只不过把 材料换成添加了硅和锌磷酸

6、钙，用于临床手术；汽车维修公司用它来 打印稀缺的汽车零部件，原先要等全球物流下2个月才到的一个东西， 1个小时搞定了；英国科学家还在3D打印机的基础上成功改造，使 用液态巧克力作为“油墨”，可以打印各种形状的巧克力，几乎所有 人都相信，3D打印机会成为食品界杀手级工具。5 3。打印的应用nsick Microsofts model where prototyjxs arc printed in 3I)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 保留了原化石有的外在特征，同时还 做了比例缩减，更适合研究。产品模型比如微软的3D模型

7、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。汽车制造业不是说你的车是3D打印机打印出 来的（当然或许有一天这也有可能）， 而是说汽车行业在进行安全性测试等 工作时，会将一些非关键部件用3D打 印的产品替代，在追求效率的同时降 低成本。建筑设计在建筑业里，工程师和设计师们 已经接受了用3D打印机打印的建筑模 型，这种方法快速、成本低、环保， 同时制作精美。完全合乎设计者的要 求，同时又能节省大量材料。食品产业没错，就是“打印”食品。研究人员 已经开始尝试打印巧克力了。或许在 不久的将来，很多看起来一模一样的 食品就是用食品

8、3D打印机“打印”出 来的。当然，到那时可能人工制作的 食品会贵很多倍。饰品/工艺品这是最广阔的一个市场。在未来不管是 你的个性笔筒，还是有你半身浮雕的手 机外壳，抑或是你和爱人拥有的世界上 独一无二的戒指，都有可能是通过3D 打印机打印出来的。甚至不用等到未来， 现在就可以实现6 3D打印离我们的生活有多远工业用的3D打印系统价格从1.5万美元左右起，最贵的要100 多万美元。但是，普通的桌面3D打印机并不像大家想象的那么昂 贵3D打印机现在来看，在欧美国家已经形成了一种潮流和噱头， 多为极客和高端用户服务。美国加利福尼亚州的Legacy Effect 公司，利用Objet 3D打印机为电影

9、特效片段制造3D模型和原型， 为演员量身定制可以完全适合演员的脸、颈部和头部的道具，在 电影侏罗纪公园、阿凡达、钢铁侠以及复仇者联盟 中都有应用。国内日前3D打印还有待普及，一方面是应用于工业的高端型号投入较大，行业投资人比较慎重，处于观望状态，另一方面， 应用普及也就是从最近才开始，用户缺乏对3D打印有一个深入的 认识，由于有些新闻在描述上运用了夸张的手法，大胆的预测， 所以给人的感觉是电影中的情节。业内人士介绍，和美国相比，中国缺少DIY和创意设计的习 惯，所以3D打印机的最大优势往往得不到发挥，要成为主流的生 产制造技术还需要3-5年时间。此外，国外3D打印机售价过高， 而且有些限制出口，国产3D打印机在精度、速度和打印的尺寸上 还无法满足商用的需求，在几何图形优化、描绘和材质贴图、对 切割和中空部件做打印准备、支持任意三维软件生成的数据和对 超大模型的自动分段等方面还需要进一步提升。不过，随着热度 的提升，这块蓝海很快就会被发现，解