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3D打印機

3d打印機

3D打印機(3D Printers)是一位名為恩里科·迪尼(Enrico Dini)的發明家設計的一種神奇的打印機,它不僅可以“打印”出一幢完整的建筑,甚至可以在航天飛船中給宇航員打印任何所需的物品的形狀。

2013年6月,美國“太空制造”公司宣布,將于明年為國際空間站提供一臺3D打印機,供宇航員在軌生產零部件,無需再從地球運輸零部件。

基本概述

3D打印機,即快速成形技術的一種機器,它是一種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。過去其常在模具制造、工業設計等領域被用于制造模型,現正逐漸用于一些產品的直接制造,意味著這項技術正在普及。

它的原理是:把數據和原料放進3D打印機中,機器會按照程序把產品一層層造出來。打印出的產品,可以即時使用。

通過3D打印機也可以打印出食物。這也是大多吃貨所關心的3D打印機未來的發展方向。

技術原理

   3D打印并非是新鮮的技術,這個思想起源于19世紀末的美國,并在20世紀80年代得以發展和推廣。中國物聯網校企聯盟把它稱作“上上個世紀的思想,上個世紀的技術,這個世紀的市場”。三維打印通常是采用數字技術材料打印機來實現。這種打印機的產量以及銷量在二十一世紀以來就已經得到了極大的增長,其價格也正逐年下降。
  使用打印機就像打印一封信:輕點電腦屏幕上的“打印”按鈕,一份數字文件便被傳送到一臺噴墨打印機上,它將一層墨水噴到紙的表面以形成一副二維圖像。而在3D打印時,軟件通過電腦輔助設計技術(CAD)完成一系列數字切片,并將這些切片的信息傳送到3D打印機上,后者會將連續的薄型層面堆疊起來,直到一個固態物體成型。3D打印機與傳統打印機最大的區別在于它使用的“墨水”是實實在在的原材料。
  堆疊薄層的形式有多種多樣。有些3D打印機使用“噴墨”的方式。例如,一家名為Objet的以色列3D打印機公司使用打印機噴頭將一層極薄的液態塑料物質 噴涂在鑄模托盤上,此涂層然后被置于紫外線下進行處理。之后鑄模托盤下降極小的距離,以供下一層堆疊上來。另外一家總部位于美國明尼阿波利斯市的公司Stratasys使用一種叫做“熔積成型”的技術,整個流程是在噴頭內熔化塑料,然后通過沉積塑料纖維的方式才形成薄層。
  還有一些系統使用粉末微粒作為打印介質。粉末微粒被噴撒在鑄模托盤上形成一層極薄的粉末層,然后由噴出的液態粘合劑進行固化。它也可以使用一種叫做“激光燒結”的技術熔鑄成指定形狀。這也正是德國EOS公司在其疊加工藝制造機上使用的技術。而瑞士的Arcam公司則是利用真空中的電子流熔化粉末微粒。以上提到的這些僅僅是許多成型方式中的一部分。當遇到包含孔洞及懸臂這樣的復雜結構時,介質中就需要加入凝膠劑或其他物質以提供支撐或用來占據空間。這部分粉末不會被熔鑄,最后只需用水或氣流沖洗掉支 撐物便可形成孔隙。如今可用于打印的介質種類多樣,從繁多的塑料到金屬、陶瓷以及橡膠類物質。有些打印機還能結合不同介質,令打印出來的物體一頭堅硬而另 一頭柔軟。

優點

三維打印技術的魅力在于它不需要在工廠操作,桌面打印機可以打印出小物品,而且,人們可以將其放在辦公室一角、商店甚至房子里;而自行車車架、汽車方向盤甚至飛機零件等大物品,則需要更大的打印機和更大的放置空間。

3D打印技術最突出的優點是無需機械加工或任何模具,就能直接從計算機圖形數據中生成任何形狀的零件,從而極大地縮短產品的研制周期,提高生產率和降低生產成本。而且,它還可以制造出傳統生產技術無法制造出的外形,讓人們可以更有效地設計出飛機機翼或熱交換器;另外,在具有良好設計概念和設計過程的情況下,三維打印技術還可以簡化生產制造過程,快速有效又廉價地生產出單個物品。

應用領域

伴隨著科技的日新月異,3D技術的應用將會越來越廣。如:太空,國防、醫療設備、高科技、教育業以及制造業。2013年,美國人利用3D技術為宇航員打印出太空“月餅”大大減少了月餅的重量。2014年3月份,英國一家醫院利用3D技術,為一位臉部嚴重燒傷的患者,復原了以前的面貌。這無疑是3D技術的又一質的飛躍。根據科學家的預言,到2050年左右,3D技術可以幫助患者打印出身體中的各種器官。如果真能實現,這無疑是人類歷史上的有一大進步。

購買注意事項

1.明確購買3D打印機的目的

有些人買3D打印機純粹只是買來玩玩,基本上購買桌面型的3D打印機就可以。價格也比較便宜,售價都在萬元以下。如太爾時代的桌面3D打印機。而有些人買3D打印機是用于工業生產制造的,就需要購買工業型的3D打印機。這類型的3D打印機打印出來的效果更好,一般精度都比較高。不過價格也是非常的昂貴。

2.國產還是國外品牌

購買3D打印機畢竟是一項大的投資。因此,購買前你要考慮成本的問題。在預算的成本范圍內購買合適的機型,目前3D打印機國內也可以生產制造。到底是購買國內的,還是國外的。你就得好好預算一下你的成本。現在國產的3D打印機其性能也都還可以,而且有些已達到國際領先水平。所以,在成本有限的范圍內,也可以考慮一下國產的3D打印機。

3.了解所購買3D打印機各種屬性

購買3D打印機之前,就要對自己所購買機型的3D打印機屬性有一個是非常清楚的了解。相關的屬性包括:3D打印機的打印速度、打印精度、所適用的打印材料等等。

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