什么是3d打印快速成型技術(shù)與其優(yōu)點(diǎn)及原理

什么是3d打印快速成型技術(shù)

3d打印技術(shù)是什么？確切的說，3D快速成型技術(shù)是眾多快速成型技術(shù)之一，速成型技術(shù)大致可分為7大類，包括立體印刷、疊層實(shí)體制造、選擇性激光燒結(jié)、熔融沉積成型、三維焊接、三維打印、數(shù)碼累積成型等。

3d打印技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

3d打印與傳統(tǒng)的通過模具生產(chǎn)有很大的不同，3d打印最大的優(yōu)點(diǎn)是無需機(jī)械加工或任何模具，就能直接從計(jì)算機(jī)圖形數(shù)據(jù)中生成任何形狀的零件，從而極大地縮短產(chǎn)品的研制周期，提高生產(chǎn)率和降低生產(chǎn)成本。同時(shí)，3d打印還能夠打印出一些傳統(tǒng)生產(chǎn)技術(shù)無法制造出的外型，同時(shí)，3d打印技術(shù)還能夠簡化整個(gè)生產(chǎn)流程，具有快速有效的特點(diǎn)。

3d打印技術(shù)過程原理

3D打印機(jī)在設(shè)計(jì)文件指令的引導(dǎo)下，先噴出固體粉末或熔融的液態(tài)材料，使其固化為一體特殊的平面薄層。第一層固化后，3D打印機(jī)打印頭返回，在第一層外部形成另一薄層。第二層固化后，打印頭再次返回，并在第二層外部形成另一薄層。

如此往復(fù)，最終薄層累積成為三維物體。與傳統(tǒng)制造機(jī)器那樣通過切割或模具塑造制造物品的方法不同，3D打印機(jī)通過層層堆積形成實(shí)體物品的方法從物理的角度擴(kuò)大了數(shù)字概念的范圍。

對于要求具有精確對內(nèi)部凹陷或互鎖部分的形狀設(shè)計(jì)，3D打印機(jī)是首選的加工設(shè)備，它可以將這樣的設(shè)計(jì)在實(shí)體世界中實(shí)現(xiàn)。

由于打印精度高，打印出的模型品質(zhì)自然不錯(cuò)。除了可以表現(xiàn)出外形曲線上的設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)以及運(yùn)動(dòng)部件也不在話下。

3D打印帶來了世界性制造業(yè)革命，以前是部件設(shè)計(jì)完全依賴于生產(chǎn)工藝能否實(shí)現(xiàn)，而3D打印機(jī)的出現(xiàn)，將會(huì)顛覆這一生產(chǎn)思路，這使得企業(yè)在生產(chǎn)部件的時(shí)候不再考慮生產(chǎn)工藝問題，任何復(fù)雜形狀的設(shè)計(jì)均可以通過3D打印機(jī)來實(shí)現(xiàn)。3D打印無需機(jī)械加工或模具，就能直接從計(jì)算機(jī)圖形數(shù)據(jù)中生成任何形狀的物體， 從而極大地所縮短了產(chǎn)品的生產(chǎn)周期，提高了生產(chǎn)率。盡管仍有待完善，但3D打印技術(shù)市場潛力巨大，勢必成為未來制造業(yè)的眾多突破技術(shù)之一。

工程制造。在工程類制造方面，一方面是應(yīng)用于國防軍工、航空航天等高端制造的重要零部件生產(chǎn)，這些部件生產(chǎn)要求高，傳統(tǒng)工藝往往無法達(dá)到或者即使達(dá)到但成本過高；另一方面是用于工程制造的小批量或者單件產(chǎn)品生產(chǎn)。

民用發(fā)展。在民用發(fā)展方面，帶來制造工藝的深刻變革同時(shí)減少勞動(dòng)力的成本，3D打印技術(shù)被譽(yù)為“第三次工業(yè)革命”的核心技術(shù)。

醫(yī)療方面。同時(shí)3D打印技術(shù)在醫(yī)療方面也有著顯著的成效，可以用來打印假肢，幫助更多因?yàn)橐馔馐ルp腿的人重新站起來，和正常人一樣生活。“3D打印心臟”是應(yīng)用3D打印技術(shù)實(shí)施人類器官仿制的又一成果。該3D打印心臟可用于心臟解剖的副本，對于練習(xí)復(fù)雜的心臟手術(shù)大有裨益。同時(shí)還可以打印“腎臟器官”，但目前這些技術(shù)還尚不成熟。

建筑行業(yè)。在建筑業(yè)也成績顯著，3D打印的潛力遠(yuǎn)不止可以生產(chǎn)DIY的家居物品這么簡單。實(shí)際上，這項(xiàng)技術(shù)甚至可以徹底顛覆傳統(tǒng)的建筑行業(yè)。與傳統(tǒng)建筑行業(yè)相比，3D打印的建筑不但建材質(zhì)量可靠，還可節(jié)約建筑材料30%-60%、縮短工期50%-70%、減少人工50%-80%……根據(jù)測算，打印至少能使建筑成本降低50%以上，讓更多人住得起房子。不過，新型“油墨”打印的建筑，其剛度、強(qiáng)度和耐久性等綜合性能還待進(jìn)一步驗(yàn)證。

3D打印使得人們可以在一些電子產(chǎn)品商店購買到這類打印機(jī)，工廠也在進(jìn)行直接銷售。科學(xué)家們表示，三維打印機(jī)的使用范圍還很有限，不過在未來的某一天人們一定可以通過3D打印機(jī)打印出更實(shí)用的物品。

3D打印技術(shù)對美國太空總署的太空探索任務(wù)來說至關(guān)重要，國際空間站現(xiàn)有的三成以上的備用部件都可由這臺(tái)3D打印機(jī)制造。這臺(tái)設(shè)備將使用聚合物和其他材料，利用擠壓增量制造技術(shù)逐層制造物品。3D打印實(shí)驗(yàn)是美國太空總署未來重點(diǎn)研究項(xiàng)目之一，3D打印零部件和工具將增強(qiáng)太空任務(wù)的可靠性和安全性，同時(shí)由于不必從地球運(yùn)輸，可降低太空任務(wù)成本。
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