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3D打印技能与我们的关系

发布时间:2018-12-18 01:06:01 文章来源:未来智讯    
    3D打印技能与我们的关系作者:未知   [摘 要]3D打印思维起源于19世纪末的美国,并在20世纪80年代得以发展和推广,3d打印已经成为了方便人们生活的一种技能,在日常生活中,不论是小到玩具,模型,还是大到医学,航天,这门技能都融入了我们的生活之中。3D打印机又称三维打印机(3DP),是一种累积制造技能,即快速成形技能的一种机器,它是一种数字模型文件为基础,运用特殊蜡材、粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过打印一层层的粘合材料来制造三维的物体。大略来说,3d打印技能便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能。
  [关键词]3d打印;数字模型;构造物体
  中图分类号:S383 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)24-0079-01
  一、技能原理
  日常生活中使用的普通打印机能够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事务原理基本相同,不过打印材料有些不同,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,通过电脑抑制能够把“打印材料”一层层叠加起来,最后把计算机上的蓝图形成实物。通俗地说,3D打印机是能够“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能原理,因为分层加工的过程与喷墨打印十分相似。这项打印技能称为3D立体打印技能。3D打印存在着许多不同的技能。它们的不同之处在于以可用的材料的方式,并以不同层构建创建部件。3D打印常用材料有尼龙玻纤、耐用性尼龙材料、石膏材料、铝材料、钛合金、不锈钢、镀银、镀金、橡胶类材料。
  二、打印过程
  先通过计算机建模软件建模,再将建成的三维模型“分区”成逐层的截面,即切片,从而教导打印机逐层打印。
  三、基本内容
  3D打印(3DP)即快速成型技能的一种,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能。3D打印常常是选取数字技能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,后逐步用于一些产品的直接制造,已经有使用这种技能打印而成的零部件。该技能在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工(AEC)、汽车,航空航天、牙科和医疗家当、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。
  设计软件和打印机之间协作的标准文件格式是STL文件格式。一个STL文件使用三角面来近似模拟物体的表面。三角面越小其生成的表面分别率越高。PLY是一种通过扫描产生的三维文件的扫描器,其生成的VRML或者WRL文件经常被用作全彩打印的输入文件。
  三维打印机的分别率对大多数应用来说已经足够(在弯曲的表面可能会对照粗糙,像图像上的锯齿一样),要获得更高分别率的物品能够通过如下方法:先用当前的三�S打印机打出稍大一点的物体,再稍微经过表面打磨即可得到表面光滑的“高分别率”物品。
  有些技能能够同时使用多种材料进行打印。有些技能在打印的过程中还会用到支撑物,比如在打印出一些有倒挂状的物体时就需要用到一些易于除去的东西(如可溶的东西)作为支撑物。
  四、限制因素
  经济的限制3D打印技能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,但又会与成本变成冲突。每一种新技能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打印技能的发展将会更加迅速,就如同任何渲染软件一样,不时地更新才能达到最后的完善。
  材料的限制――虽然高端工业印刷能够实现塑料、某些金属或者陶瓷打印,但无法实现打印的材料都是对照昂贵和稀缺的。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。研讨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打印技能在重建物体的几何形状和机能上已经获得了一定的水平,几近任何静态的形状都能够被打印出来,然而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能够解决的,然而3D打印技能想要进入普通家庭,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。
  五、未来前景
  3d打印技能在海军、舰艇、航天、医学领域、房屋建筑、汽车行业等领域等起到了不可代替的作用,在海军,舰艇,航天领域中,能够用此技能打印一些重要零件,加快进程,降低成本;在医学领域中,能够打印人体一些器官,用来治疗疾病;在房屋建筑方面,用此技能能够打印房屋模型,可以快速,精确地满足当下需求;在汽车行业,此技能更是达到了打印汽车大局部零件的需求,大大提高了制作汽车的速度。此技能在未来一定也会在这些领域起到至关重要的作用。
  参考文献
  [1] 吕鉴涛.3D打印原理技能与应用[J].人民邮电出版社[2017-04].
  [2] 徐丽莉.你所不知的“3D打印”[J].人民网[2013-11-11].
  [3] 胡迪・利普森梅尔芭・库曼.3D打印:从想象到现实[J].中信出版社[2013-04].
  [4] 中国机械工程学会.3D打印:打印未来[J].中国科学技能出版社[2013-06].
  [5] 徐旺.3D打印:从平面到立体[J].清华大学出版社[2014-06].
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