【3D打印技术】
3D打印,是主要利用光固化和纸层叠等技术的快速成型装置。它与普通打印的工作原理基本相同,打印机内装有液体或粉末等打印材料,与电脑连接后,通过电脑控制把打印材料一层层叠加起来,最终把计算机上的蓝图变成实物。
运用先进技术打印轻松实现
如今的3D打印技术,不仅可以在制造过程中控制所用材料,还可以将精度保证在分子和原子的级别上。通过3D打印机制造的产品,集新材料、纳米尺度以及印刷电子器件等特点于一身,从而展示出令人神往的新特性。
与传统制造机器通过切割或模具塑造
制造物品的方法不同,3D打印机通过层层堆积形成实体物品的方法,从物理角度扩大了数字概念的范围。对于要求具有精确的内部凹陷或互锁部分的形状设计,3D打印机是首选的加工设备,它可以将这样的设计在实体世界中实现。
应用领域广泛节省人力资源
目前,3D打印应用最广泛的是工业领域,如国防军工、航空航天等领域重要零部件的生产。这些部件生产要求高,传统工艺往往无法达到,或者即使达到但成本过高。而另一方面逐渐兴起的,则是用于工程制造的小批量或者单件产品生产的民用领域。
3D打印机的推广应用具有重要意义:第一,制造工艺的深刻变革。它改变了通过对原材料进行切削、组装进行生产的加工模式,节省了材料和加工时间,带来了制造工艺的深刻变革。第二,制造技术的重
大飞跃。3D打印技术是一种新兴的高科技技术,综合应用了制造工程技术、计算机技术、激光技术、光化学以及材料科学等诸多方面的技术和知识,3D打印技术的不断成熟将推动包括新材料技术、智能制造技术和堆积制造技术实现大飞跃。3D打印机的推广应用将减少产品推向市场的时间,产品用户只要简单下载设计图在数小时内就能将产品“打印”出来,不需要大规模生产线,不需要库存大量零部件,也不需要大量工人。
【3D打印产品】
房子、汽车、衣服、机器人……你能想象这些东西都可以打印出来吗?3D打印的概念起源于19世纪末的美国,近几年逐渐大热,并呈现多元化的发展态势,一些适合于民用的3D打印设备,已经来到了百姓身边。
创意新兴产品科学技术领先
常见的3D打印机又称为三维打印机,是一种累积制造技术,即一种快速成形技术的机器,它是一种以数字模型文件为基础,运用可黏合材料,通过打印一层层黏合材料来制造三维的物体。把原料放进3D打印机中,机器就会按照程序把产品一层层塑造出来。
3D打印机与传统打印机最大的区别在于它使用的“墨水”是实实在在的原材料,堆叠薄层的形式多种多样,可用于打印的介质种类也多种多样,塑料、金属、陶瓷、橡胶,均可以成为3D打印的原料。有些打印机甚至能结合不同介质,令打印出来的物体一头坚硬,另一头柔软。
打印耗材多样选择品种丰富
3D打印材料是3D打印技术发展的重要物质基础,在某种程度上,材料的发展决定着3D打印能否更广泛地应用。目前,3D打印材料主要包括工程塑料、光敏树脂、橡胶类材料、金属材料、陶瓷材料等,除此之外,彩色石膏材料、人造骨粉、细胞生物原料以及砂糖等食品材料也在3D打
印领域得到了应用。3D打印所用的这些原材料都是专门针对3D打印设备和工艺而研发的,与普通的塑料、石膏、树脂等有所区别,其形态一般有粉末状、丝状、层片状、液体状等。
通常,所使用的粉末状3D打印材料的粒径为1-100微米不等,而为了使粉末保持
良好的流动性,一般要求粉末具有高球形度。ABS树脂材料具有强度高、韧性好、耐冲击等优点,正常变形温度需要超过90度。ABS树脂材料颜色为彩色,购入价格1千克在100元以内,在汽车、家电、电子消费品领域有广泛的应用,可进行机械加工、喷漆及电镀等。PC塑料材料是真正的热塑性材料,与ABS树脂材料相比具有更高的强度、耐高温性、抗冲击性、抗弯曲性等,可以作为最终零部件使用。使用PC材料制作的样件,可以直接装配使用,应用于交通工具
及家电行业。但是PC材料颜色比较单一,只有白色,而且价格略贵于ABS树脂材料,购入价格1KG约为200元,但其强度比ABS树脂材料高出60%左右,具备超强的工程材料属性,广泛应用于电子消费品、家电、汽车制造、航空航天、医疗器械等领域。
PLA聚乳酸要比ABS树脂材料、PC塑料材料更健康、环保,但与其他两种材质相比,可塑性程度有限,也不够耐用,所以在PLA聚乳酸得到更进一步的完善之前,ABS树脂材料仍是3D打印材质的首选。
模型制作复杂获取方式多样
有了机器和原料,要想打印出3D产品还需要有模型。模型的制作十分复杂,首先,需要通过计算机软件进行建模,再将建成的三维模型分成逐层的截面,即切片,从而指导打印机逐层打印。打印机通过读取文件中的横截面信息,用液体状、粉状或片状的材料将这些截面逐层打印出来,再将各层截面粘合起来制造出一个实体。
这种技术的特点在于几乎可以造出任何形状的物品。打印机通过读取文件中的
横截面信息,用液体、粉状或片状的材料将这些截面逐层地打印出来,再将各层截面以各种方式粘合起来制造出一个实体。但是对于普通人来说,用电脑制作3D模型太过复杂,很难实现。
对于此类问题,消费者可以从网上3D模型库免费下载,或者去购物网站购买需要的模型。3D溜溜网、3D学院、3D侠模型下载网都可以进行下载。如果认为网上下载比较麻烦的话,还可以在购物网站购买3D打印模型文件。
打印3D照片感受别样体验
了解完以上介绍,可能有人会有这样的疑问:3D打印只要输入模板打印就可以了吗?显然,这是一个错误的想法,虽然很多商业3D打印机拥有完美的设计,但新兴产品往往需要用户自己组装、调试,同时还可能存在一些难以避免的机械、软件故障,往往会带来失败的打印经历,这是需要做好心理预期的。
如果你是3D打印的发烧友,可以考虑
选购一台打印机,无论是自用还是经营,都是一个不错的选择。如果你只是想尝试一下3D打印,可以到渤海智能生活馆的3D打印区,选择一个喜爱的模型,打印一件专属作品。例如,你可以带上一张自己的照片,渤海智能生活馆可以为你打印一张3D版翻刻照片,视觉效果十分独特。
渤海早报记者许浩 实习生陈欣
摄影渤海早报记者史淞予
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