3D打印技術(shù)的原理及設(shè)計過程

3D打印的英文名詞是3D printing，屬于快速成形技術(shù)的一種，運用數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，結(jié)合粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層堆疊累積的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)（即“積層造形法”）。過去常運用在模具制造、工業(yè)設(shè)計等領(lǐng)域，現(xiàn)正逐漸用于一些產(chǎn)品的直接制造，特別是一些高價值應(yīng)用（比如髖關(guān)節(jié)或牙齒，或一些飛機零部件）已經(jīng)有使用這種技術(shù)打印而成的零部件，意味著3D打印這項技術(shù)的普及。

3D打印技術(shù)出現(xiàn)在上世紀(jì)90年代中期，實際上是利用光固化和紙層疊等技術(shù)的快速成型裝置，與普通打印機工作原理基本相同，打印機內(nèi)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。這一技術(shù)如今在多個領(lǐng)域得到應(yīng)用，人們用它來制造服裝、建筑模型、汽車、巧克力甜品等。

3D打印技術(shù)通常是采用數(shù)字技術(shù)材料打印機來實現(xiàn)，這種打印機的產(chǎn)量以及銷量在二十一世紀(jì)以來就已經(jīng)得到了極大的增長，其價格也正逐年下降。該技術(shù)在珠寶，鞋類，工業(yè)設(shè)計，建筑，工程和施工（AEC），汽車，航空航天，牙科和醫(yī)療產(chǎn)業(yè)，教育，地理信息系統(tǒng)，土木工程，槍支以及其它領(lǐng)域都有所應(yīng)用。

3D打印技術(shù)的設(shè)計過程一般是先通過計算機輔助設(shè)計（CAD）或計算機動畫建模軟件建模，再將建成的三維模型“分區(qū)”成逐層的截面，從而指導(dǎo)打印機逐層打印，設(shè)計軟件和打印機之間協(xié)作的標(biāo)準(zhǔn)文件格式是STL文件格式。一個STL文件使用三角面來大致模擬物體的表面。三角面越小其生成的表面分辨率越高，PLY是一種通過掃描來產(chǎn)生三維文件的掃描器，其生成的VRML或者WRL文件經(jīng)常被用作全彩打印的輸入文件。
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