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关于3D打印你需要知道这些

发布时间:2018-12-26 01:06:01 文章来源:未来智讯    
    关于3D打印你需要知道这些作者: Raul   3D打印技能已经起初变得越来越有名,人们对它也越来越熟悉,似乎未来它将成为一种主流的打印方式。而对于3D打印技能初学者来说,学习3D打印技能需要掌握哪些知识、3D打印机是否值得购买、购买3D打印机需要考虑哪些因素等问题,还是相当值得探讨一番的。
  3D打印机不是我们爷爷一代所用的菊轮打印机,也不是爸爸一代所用的热敏点阵打印机。真相上,3D打印机和今天用来打印文档、照片的打印机没有任何相似之处。所谓“物如其名”,3D打印便是用不同的材料,打印出三维立体的东西。3D打印正在成为主流,美国的主要零售商,如史泰博、百思买和家得宝都在出售3D打印机。在亚马逊网站上,各位能够买到各种3D打印机和打印所需的材料。
  只管目前,3D打印机还不过技能尝鲜者的玩意儿,但未来它可能会出如今企业办公桌上、录音室里、厨房间甚至客厅里。
  什么是3D打印
  最初,我们要搞清楚3D打印的观念。3D打印便是用材料逐层铺设,以变成三维物体的制造方法。3D打印使用不同的材料和技能,但通性是将包含三位数据的数字内容,打印成真实存在的物理物体。
  3D打印便是印刷吗
  3D打印便是印刷,只管它和传统意义上的印刷并不一样。“印刷”的对象多是印刷品、出版物和照片,而且多数有模板。而3D打印是“从零起初”的技能,是将数字内容创造成真的东西。但从技能的角度来看,3D打印便是传统印刷,只只是传统印刷的材料是墨水,而且多数惟有一层。3D打印的不同之处在于,需要一层一层地铺设材料。
  3D打印的原理
  和传统打印机一样,3D打印也需要应用到多种技能。其中,最常见的便是各位都知道的熔融沉积成型(FDM),也被称为熔融长丝制造(FFF)。这种情况下,丙烯腈、聚乳酸(PLA)或其他热塑性材料被熔化,通过加热的喷嘴喷射出来,按层排列就绪。1992年,Stratasys在IBM的帮助下发明了第一台商用3D打印机,和其他面向消费者、爱好者和学校的3D打印机一样,它使用了FDM-Stratasys公司发明的专业术语。
  在以光固化技能为基础的3D打印机中,紫外激光照射到对紫外线敏感的光致聚合物上,从而产生物体的剖面层。将每一个剖面层堆积并且粘合在一同,就能组成想要的成品。而光学处理(DLP)3D打印是将液体聚合物暴露在数字光处理投影仪的光照之下,一层层地使聚合物层变硬,直到对象物体变成,剩余的液体聚合物被排出。
  多嘴喷射成型3D打印机类似喷墨式3D打印机,它将彩色、粘胶式粘合剂喷射到连续的粉末层中。这是速度最快的3D打印方法,也是少数支持多色打印的3D打印技能。
  选择性激光烧结(SLS)利用高能激光熔合塑料、金属、陶瓷或玻璃颗粒。物品被打印出来后,剩余的材料被回收。而电子束熔炼(EBM)利用电子束熔化一层又一层的金属粉末。这种技能下最常用的材料是钛,用来打印医疗植入物和飞机零件。
  根据不同的技能,3D打印机使用不同的材料,如金属(不锈钢、焊锡、铝、钛)、塑料和聚合物(包括塑料与金属、木料和其他材料制成的复合材料)、陶瓷、石膏、玻璃甚至是食品如奶酪、冰块和巧克力。
  谁发明的3D打印
  上世纪80年代中期,查尔斯・赫尔利用光固化技能,发明了世界上第一台3D打印机。在那时,光固化是相当昂贵的新商业技能,基于该技能的机器成本往往在10万美元以上。
  1986年,赫尔成立3D Systems公司,该公司销售多种3D打印机,覆盖各种类别,包括入门级3D打印套装和针对企业用户的先进3D打印系统。
  3D打印的优势
  在3D打印技能的帮助下,设计师可以快读将自己的设计打印成3D模型或原型,然后对不如意之处进行批改。有了3D打印技能,产品制造商就能够按需生产,无需大量储备库存,就能削减仓储空间、抑制成本和浪费。偏远地区的人,能够用3D打印机打印出需要但无法准时购买到的物品。
  从现实的观点来看,3D打印技能还可以帮助节省资金和削减材料浪费,这对制造业将产生革命性影响。另外,当3D打印技能真正地成熟并普及之后,消费者只要在家中就能打印出复杂的3D对象,如电子设备。
  3D打印机能做什么
  首先设计师用3D打印机打印产品模型和原型,只是,如今越来越多的设计师起初用3D打印机制作最后产品,如鞋子、家居、首饰、工具、三脚架、礼物和新奇的玩具。
  汽车和航空公司用3D打印机打印零部件,艺术家用3D打印机创作雕像,建筑师用3D打印机制作模型,考古学家用3D打印机修复文物,古生物学家用3D打印机复制恐龙骨骼化石。
  医生和医疗技能人员用3D打印机制作假肢、助听器、人造牙齿、骨移植物、器官、肿瘤副本,以及病人的体内构造。近来的例子是苏丹暴力事件受害者丹尼尔,装上了3D打印假肢手臂和手。与此同时,3D打印人体器官(如肾脏和血管)已在研发之中。
  食品制作是3D打印的另一项应用,我们也许能够用液体或糊状材料,打印出奶酪、冰块和巧克力。法国烹饪学院用自主开发的3D打印机制作有艺术感的美食,麻省理工学院打造了被称为“Cornucopia”的3D打印机,MASA也在研讨用3D打印机打印披萨之类的食物。目前,已有一些3D打印机制造商公布或推出了食用3D打印机。
  什么是3D打印服务
  没有3D打印机也能享受3D打印服务,一些3D打印服务提供商,如Shapeways和Sculpteo,用自己的3D打印机制作礼品等小物品,然后交付到旧客户手中,客户向它们传达自己的要求,它们根据这些要求进行制作。多数3D打印服务都有在线目录,上面列举了自己能够制作的物品。
  近来,史泰博宣布在一些门店和网上推出3D打印服务,UPS也在其中一些营业点提供类似的服务。   3D打印需要怎么样的软件
  几近所有3D打印机都支持STL格式文件,这种格式的文件在任何CAD软件上都能完成,对照有代表性的CAD软件有需要付费的AutoCAD,或免费开源的googleSketchUp和Blender。如果不想自己制作3D打印文件,也能够到MakerBot Thingiverse之类的3D对象数据库里下载和打印。
  多数3D打印机都有与之配套的软件套件,3D打印机制造商会附赠磁盘或提供下载,从里面能够得到想要的一切。3D打印机的配套软件里常常包括抑制打印机的软件,用来抑制打印、分层材料、分别率等可能会影响到最后成品的因素。当然,有些打印机也支持单独下载某一款管理程序,而非整个套件。
  3D打印的未来
  商用3D打印早已被应用,但尚未普及,只是这种情况在未来几年内就会改变。未几之后,在车间里、办公桌上、书房里甚至厨房中,都能看到3D打印机的身影。3D打印也许不会普及至每家每户,但对那些拥有了3D打印机的人来说,它将成为不可缺少的内容。
  如今,3D打印机只可用大略的材料打印出大略的东西。慢慢地,我们会看到用多种材料、复合材料打印出来的复杂物品。今天,遥控器没电了能够换电池。明天,遥控器没了直接打印一个就行。
  另外,正如各位所料,3D打印技能在航空航天领域也会有更多的应用。美国航空航天局(NASA)正在国际空间站上试验3D打印机。最后,宇航员将能用3D打印机打印出自己在火星或其他星球上的栖息地。为了拯救阿波罗13号,宇航员死于一氧化碳窒息。美国宇航局也许需要找到能自制工具的方法。如果有了3D打印机,就有可能在几分钟内轻易解决这个问题。同样,南极基地的事务人员再也不需要等待6个月后的下一次补给,就能用3D打印机打印出需要的东西。还有3D打印假肢,3D打印助听器,3D打印牙套,等等。
  3D打印技能也许还处于起步阶段,但对这一新技能的应用,已经呈现出爆炸式增长,就像20世纪70年代末的PC一样。而科技的发展总有出人意料之处,今天我们推测3D打印将在这些领域有所作为,未来3D打印或许会拓展出更辽阔的发展空间。就像当初,谁能想到PC竟能发展成今天这个水平呢?当然,3D打印对人类社会的影响也许不会如PC那般深远,但它确实具备改造制造行业甚至是消费方式的潜力。
  总之,千言万语汇成一句话:3D打印技能未来充满前景,发展速度也会越来越快,应用范围也越来越广。
  (本文转自腾讯数码)
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