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初学者必须掌握的9大3D打印技术知识

点击:38 日期:2016-04-26 选择字号:

  

    3D打印技术已经蔓延在我们的生活中,似乎未来将成为如电视机一样的家居必备。而对于3D打印技术初学者来说,有关的3D打印技术知识需要掌握哪些、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,还是值得深入的了解。接下来随小编一起了解基础知识。

  3D打印机不是我们爷爷一代所用的菊轮打印机,也不是妈妈一代所用的热敏点阵打印机。事实上,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“人如其名”,3D打印机用不同的材料,打印出三维立体的东西。3D打印机正在成为主流,国内的主要品牌有,如洋明达、弘瑞等3D打印机。在各大商城网站上,大家可以买到各种3D打印机和打印所需的材料。




FDM 3D打印机


  尽管目前,3D打印机还只是技术尝鲜者的玩意儿,但现在已经出现在不仅出现在企业办公桌上、录音室里、厨房间甚至客厅里。甚至能上天能下地的阶段。

  一、什么是3D打印呢

  首先,我们要搞清楚3D打印的概念。3D打印就是用材料逐层铺设,以形成三维物体的制造方法。3D打印使用不同的材料和技术,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。

  二、3D打印就是印刷吗

  3D打印就是印刷,尽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,而且多数有模版。而3D打印是“从零开始”的技术,是将数字内容创造成真的东西。但从技术的角度来看,3D打印就是传统印花,只不过传统印刷的材料是墨水,而且多数只有一层。3D打印的不同之处在于,需要一层一层地铺设材料。

  三、3D打印的原理是什么呢

  和传统打印机一样,3D打印也需要应用到多种技术。其中,最常见的就是大家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)或其它热塑性材料被融化,通过加热的喷嘴被喷射出来,按层排列就绪。1990年代,Stratasys在IBM的帮助下发明了第一台商用3D打印机,就和其它面向消费者、爱好者和学校的3D打印机一样,使用了FDM-Stratasys公司发明的专业术语。

  在以光固化技术为基础的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黏合在一起,就组成想要的成品。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,直到对象物体形成,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打印技术。

  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。这种技术下最常用的材料是钛,用来打印医疗植入物和飞机零件。

  根据不同的技术,3D打印机使用不同的材料,例如金属(不锈钢、焊锡、铝、钛)、塑料和聚合物(包括塑料与金属、木材和其它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。

    四、谁发明的3D打印的呢

  80年代中期,查尔斯·赫尔利用光固化技术,发米国了世界上第一台3D打印机。在当时,光固化是非常昂贵的新商业技术,基于该技术的机器成本往往在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。

  五、3D打印的优势在哪里呢

  在3D打印技术的帮助下,设计师能够快读将自己的设计打印成3D模型或原型,然后对不满意之处进行修改。有了3D打印技术,产品制造商就可以按需生产,无需大量储备库存,就能减少仓储空间、控制成本和浪费。偏远地区的人,可以用3D打印机打印出需要但无法及时购买到的物品。

  从现实的观点来看的话,3D打印技术还能够帮助节省资金和减少材料浪费,这对制造业将产生革命性影响。另外,当3D打印技术真正地成熟一剂D打印机普及之后,消费者只要在家中就能打印出复杂的3D对象,例如电子设备。

  六、3D打印机能为我们做些什么

  设计师用3D打印机打印产品模型和原型,不过,越来越多的设计师开始用3D打印机制作最终产品,例如鞋子、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。

  医生和医疗技术人员用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。最近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)已再研发之中。

  食品制作是3D打印的另一项应用,我们也许可以用液体或糊状材料,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个被称为“Cornucopia”的3D打印机,MASA也在研究用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。

  七、3D打印服务是什么

  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,上面列举了自己可以制作的物品。

  八、3D打印需要怎样的软件呢

  几乎所有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,比较有代表性的CAD软件有需要付费的AutoCAD,或免费开源的谷歌SketchUp和Blender。如果不想自己制作3D打印文件,也可以到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打印机厂家会附赠磁盘或提供下载,从里面可以得到想要的一切。3D打印机的配套软件里通常包括控制打印机的软件,用来控制打印、分层材料、分辨率等可能会影响到最终成品的因素。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。

  九、3D打印的未来前景如何

  商用3D打印早已成为现实,现在已经普及,现在在车间里、办公桌上、书房里甚至厨房中,都将能看到3D打印机的身影。3D打印或许普及至每家每户,但对那些拥有了3D打印机爱好者来说,它将成为不可缺少的存在。

  现在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,遥控器没电了可以换电池。明天,遥控器没了直接打印一个就行。

  3D打印技术也许还处于起步阶段,但对这一新技术的应用,已经出现爆炸式增长,就像20世纪70年代末的PC一样。而科技的发展总有出乎人意料之处,今天我们推测3D打印将在各个领域有所作为,未来3D打印或许或拓展出更广阔的发展空间也不一定。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那般深渊,但它确实具备改造制造行业甚至是消费方式的潜力。想了解更多3D打印机价格可咨询:400-888-3320  邮箱: md-99@163.com