3d打印在包装中的应用2zyl

3D打印在包装中的应用一·什么是3D打印技术3D打印（3DP）即快速成型技术的一种，又称增材制造，它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打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，后逐渐用于一些产品的直接制造，已经有使用这种技术打印而成的零部件。该技术在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工（AEC）、汽车，航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程、枪支以及其他领域都有所应用。2019年1月14日，美国加州大学圣迭戈分校首次利用快速3D打印技术，制造出模仿中枢神经系统结构的脊髓支架，成功帮助大鼠恢复了运动功能。2020年5月5日，中国首飞成功的长征五号B运载火箭上，搭载着“3D打印机”。这是中国首次太空3D打印实验，也是国际上第一次在太空中开展连续纤维增强复合材料的3D打印实验。

二·3D打印发展历程3D打印技术出现在20世纪90年代中期，实际上是利用光固化和纸层叠等技术的最新快速成型装置。它与普通打印工作原理基本相同，打印机内装有液体或粉末等“打印材料”，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。这打印技术称为3D打印汽车Urbee3D立体打印技术。1986年，美国科学家CharlesHull开发了第一台商业3D印刷机。1993年，麻省理工学院获3D印刷技术专利。1995年，美国ZCorp公司从麻省理工学院获得唯一授权并开始开发3D打印机。2005年，市场上首个高清晰彩色3D打印机SpectrumZ510由ZCorp公司研制成功。2010年11月，美国JimKor团队打造出世界上第一辆由3D打印机打印而成的汽车Urbee问世。2011年6月6日，发布了全球第一款3D打印的比基尼。打造3D打印汽车的JimKor团队成员。2011年7月，英国研究人员开发出世界上第一台3D巧克力打印机。2011年8月，南安普敦大学的工程师们开发出世界上第一架3D打印的飞机。2012年11月，苏格兰科学家利用人体细胞首次用3D打印机打印出人造肝脏组织。2013年10月，全球首次成功拍卖一款名为“ONO之神”的3D打印艺术品。2013年11月，美国德克萨斯州奥斯汀的3D打印公司“固体概念”(SolidConcepts)设计制造出3D打印金属手枪。2018年8月1日起，3D打印枪支将在美国合法，3D打印手枪的设计图也将可以在互联网上自由下载。2018年12月10日，俄罗斯宇航员利用国际空间站上的3D生物打印机，设法在零重力下打印出了实验鼠的甲状腺。以色列特拉维夫大学拍摄的3D心脏2019年1月14日，美国加州大学圣迭戈分校在《自然·医学》杂志发表论文，首次利用快速3D打印技术，制造出模仿中枢神经系统结构的脊髓支架，在装载神经干细胞后被植入脊髓严重受损的大鼠脊柱内，成功帮助大鼠恢复了运动功能。该支架模仿中枢神经系统结构设计，呈圆形，厚度仅有两毫米，支架中间为H型结构，周围则是数十个直径200微米左右的微小通道，用于引导植入的神经干细胞和轴突沿着脊髓损伤部位生长。2019年4月15日，以色列特拉维夫大学研究人员以病人自身的组织为原材料，3D打印出全球首颗拥有细胞、血管、心室和心房的“完整”心脏，这在全球尚属首例（3D打印心脏）。三·原理技术日常生活中使用的普通打印机可以打印电脑设计的平面物品，而所谓的3D打印机与普通打印机工作原理基本相同，只是打印材料有些不同，普通打印机的打印材料是墨水和纸张，而3D打印机内装有金属、陶瓷、塑料、砂等不同的“打印材料”，是实实在在的原材料，打印机与电脑连接后，通过电脑控制可以把“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。通俗地说，3D打印机是可以“打印”出真实的3D物体的一种设备，比如打印一个机器人、打印玩具车，打印各种模型，甚至是食物等等。之所以通俗地称其为“打印机”是参照了普通打印机的技术原理，因为分层加工的过程与喷墨打印十分相似。这项打印技术称为3D立体打印技术。

四·局限因素材料的限制虽然高端工业印刷可以实现塑料、某些金属或者陶瓷打印，但无法实现打印的材料都是比较昂贵和稀缺的。另外，打印机也还没有达到成熟的水平，无法支持日常生活中所接触到的各种各样的材料。研究者们在多材料打印上已经取得了一定的进展，但除非这些进展达到成熟并有效，否则材料依然会是3D打印的一大障碍。机器的限制3D打印技术在重建物体的几何形状和机能上已经获得了一定的水平，几乎任何静态的形状都可以被打印出来，但是那些运动的物体和它们的清晰度就难以实现了。这个困难对于制造商来说也许是可以解决的，但是3D打印技术想要进入普通家庭，每个人都能随意打印想要的东西，那么机器的限制就必须得到解决才行。知识产权的忧虑在过去的几十年里，音乐、电影和电视产业中对知识产权的关注变得越来越多。3D打印技术也会涉及到这一问题，因为现实中的很多东西都会得到更加广泛的传播。人们可以随意复制任何东西，并且数量不限。如何制定3D打印的法律法规用来保护知识产权，也是我们面临的问题之一，否则就会出现泛滥的现象。道德的挑战道德是底线。什么样的东西会违反道德规律是很难界定的，如果有人打印出生物器官和活体组织，在不久的将来会遇到极大的道德挑战。花费的承担3D打印技术需要承担的花费是高昂的。第一台3D打印机的售价为1万5。如果想要普及到大众，降价是必须的，但又会与成本形成冲突。每一种新技术诞生初期都会面临着这些类似的障碍，但相信找到合理的解决方案3D打印技术的发展将会更加迅速，就如同任何渲染软件一样，不断地更新才能达到最终的完善。五·社会评价3D打印技术是无法应用于大量生产，所以有些专家鼓吹3D打印是第三次工业革命，这个说法只是个噱头。富士康为苹果代工生产iPhone已经多年。郭台铭以3D打印制造的手机为例，说明3D打印的产品只能看不能用，因为这些产品上不能加上电子元器件，无法为电子产品量产。3D打印即使不生产电子产品，但受材料的限制，可以生产的其他产品也很少，“即使生产出来的产品，也无法量产，而且一摔就碎。“3D打印的确更适合一些小规模制造，尤其是高端的定制化产品，比如汽车零部件制造。虽然主要材料还是塑料，但未来金属材料肯定会被运用到3D打印中来，”克伦普说，3D打印技术先后进入了牙医、珠宝、医疗行业，未来可应用的范围会越来越广。[18]2014年11月末，3D打印技术被《时代》周刊为2014年25项年度最佳发明。对消费者和企业而言，这是个福音。仅在过去一年中，中学生们3D打印了用于物理课实验的火车车厢，科学家们3D打印了人类器官组织，通用电气公司则使用3D打印技术改进了其喷气引擎的效率。美国三维系统公司的3D打印机能打印糖果和乐器等，该公司首席执行官阿维·赖兴塔尔说:“这的确是一种巧夺天工的技术。”六·3D打印的实例七·包装中的3D打印2012年,上海家化购入一台Stratasys3D打印机，满足了包装容器模型的透明度以及握感、组装等功能评估的需求，简化了包装容器设计的快速验证过程，并且适合办公环境使用。3D打印加速模型制作，缩短研发周期传统手工或CNC技术制作包装容器模型，成本高、工期长、还需要配备专业的制模师傅，满足不了生产需求，限制了包装容器的开发。现在有了3D打印机，同样的模型仅需12小时即可完成，通过加速模型制作，大大加快了设计验证过程，缩短了研发周期。3D打印在产品开发流程中的应用在3D打印技术辅助下，从设件稿件选择到最终包装容器的造型确认，一个瓶型最终研发完成时间可减少1/4-1/3，赢得更多时间和精力开发新的设计和创意。3D打印的最大价值为前期验证提供最大的空间和灵活性。设计团队通常白天制作包装容器设计文件，下班前将文件数据输入3D打印机，利用夜间的时间打印。第二天一上班就能拿到需要的模型并进行测试，充分利用24小时，对工作周期零影响，这是从前的任何技术都无法实现的。提升创新效率，激发更多创作灵感3D打印通过快速而简化的模型制作，优化包装容器设计的初稿筛选、内部测评等过程，缩短了包装容器研发周期。在时间上和成本上都允许设计团队进行更多模型的制造、更多包装容器的设计，增加了设计团队的设计选择范围。3D打印机要用到许多色彩鲜明的橡胶类软包装材料和透明（不透明）的新型材料。人们可以用这些材料来进行创作。顾客从丙烯酸（类）树脂，橡胶，塑料包装材料和许多其他类型中选择相应材料以确保打印出来的模型和原型一致。同时，操作大型印刷机可能需要培训，3D打印机则不同，只要讲一下怎么操作就可以了。

当你正对着高端3D打印机的5万英磅售价望而却步时，高速发展的科技已经使大多数入门3D打印机售价低至1千英磅。目前还很难讲3D打印机在包装工业的应用面会有多广，但有一点非常明确，即3D打印机专家STRATASY公司的营业额以每年30%左右增长，业内普遍认为它主要得益于3D打印机销量的增加。许多人“飞奔”购买3D打印机，就为了得到最新产品，这可能有助于人们清楚了解它的威力。在包装工业中，3D打印机更多用于设计流程中的原型构建阶段。史密斯解释：“我们主要为了这个才用3D打印机的；一是概念验证，我们有新设计时，觉得特别有挑战性，就会想看它成真时的样子，3D打印机完全实现了我们的愿望。”

它还能用于向顾客展示产品，通过