什么是3D打印
2018-12-05

3D打印也称为增材制造或桌面制造。这是一个基于3D设计蓝图创建真实物理对象的过程。3D打印是一种新兴技术,最早于1986年推出; 然而,直到20世纪90年代才开始引起技术界各方的高度关注。

对于许多人来说,3D打印不亚于“星际迷航”或某些平行宇宙中的技术。从头开始创建对象的能力对于很多人来说真的是惊人的。

3D打印简史

1984年,一个名叫查尔斯·赫尔(Charles Hull 的人发明了一种名为立体光刻技术(SLA)的工艺,后来他继续与公司3D Systems合作。这种印刷过程催生了3D打印的整体概念,因为它可以从数字设计中生成3D对象。这允许在公司对大型制造流程进行投资之前,从图片或蓝图中创建三维模型。

第一台能够通过计算机设计创建3D对象的机器由3D Systems制作。该机器被命名为Stereolithographic Apparatus,因为它使用立体光刻作为打印3D模型的过程。自该机开发以来,3D打印领域出现了快速发展。

这项技术的巨大潜力在20世纪90年代中期和后期实现,当时生产出功能齐全的器官。第一个实验室培养的器官成功移植到年龄较大的患者身上,这些患者使用三维印刷的合成支架进行膀胱增大,该支架涂有自己体内的细胞。

这证明了用于制造物体的原材料可以是塑料,金属,也可以是人体细胞。可能性是无穷无尽的,3D打印技术的未来看起来非常光明。除SLA工艺外,2006年选择性激光烧结(SLS)的开始为工业零件的大规模和按需生产铺平了道路。同年,一家名为Objet的公司推出了一款3D打印机,能够使用多种原材料打印物体。

2008年,第一台自复式打印机能够通过印刷自己的零部件来“自我生产”。这使得有权访问此类打印机的用户可以为其他人(如朋友和家人)创建更多打印机。同年晚些时候,当一个人成功地走过3D打印的假肢,包括膝盖,脚和插座在内的所有部件组成时,在没有任何组装的情况下作为同一结构的一部分进行了创造,取得了重大突破。

MakerBot Industries是一家开源公司,于2009年开始销售DIY套件,允许人们创建自己的桌面3D打印机。接下来的几年,3D打印的应用数量大幅增加,因为世界上第一台3D打印飞机在英国南安普顿大学上空飞行。

3D打印:工作原理

与依赖于切割和钻孔方法来雕刻物体的传统减法制造工艺相反,3D打印等增材制造工艺通过将多层粉末材料“熔合在一起”来构建物体。

该任务由称为3D打印机的机器执行,该机器在计算机控制下可以以无与伦比的精度和高精度执行该过程。

 

基于SLS过程创建对象的典型现代3D打印机主要以下列方式工作。以下是一些组件和原材料,可让您了解3D打印的工作原理:
 

1
激光光源

从激光源引导激光以使某种原材料的分子固化并熔合在一起。

2
电梯

电梯是3D打印机的一个组件,它可以升高或降低平台,以铺设正在制造的特定物体的层。请记住,3D打印机逐层创建对象。因此,电梯有助于相应地移动物体。

3
增值税

将大桶视为原料的储存库。

4
物料

今天的高级3D打印机能够使用一种或多种原材料来创建对象。他们可以使用的材料包括塑料,金属,树脂和聚合物。

三维打印图标

3D打印的应用

3D打印技术的快速发展和改进使许多行业从中受益。以下是一些将3D打印用于各种目的的行业:

 
航天

该技术被用于制造用于飞机和空间应用的复杂而轻质的部件。

 
建筑

该行业利用该技术进行结构验证,设计审查,逆向结构工程和加速缩放建模

 
汽车

汽车行业积极使用3D打印技术进行设计验证以及新发动机的开发。

 
防御

国防部门的3D打印技术正被用于制造监视设备的轻型部件

 
教育

3D打印为艺术学校的几何可视化和设计提供了极好的方法。它也被用于研究的众多学科中以用于研究目的。

 
娱乐

各种玩具,动作人物,游戏,音乐设备和其他东西的原型正在使用3D打印机制造。

 
卫生保健

由于3D打印的进步,医学领域获得了优势。已经建立了许多工作机构,正在进行大量研究。移植器官可以很容易“打印”,这可能不会太长。

 
制造业

制造业将3D打印用于各种目的,包括在大规模生产之前创建产品模型。它还用于实现更快的产品开发周期和设计故障排除。


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