3D打印技術(shù)正成長(zhǎng)發(fā)展
3D打印機(jī)是近年來(lái)在民用市場(chǎng)出現(xiàn)的一個(gè)新詞。在專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域有另一個(gè)名稱(chēng)叫“快速成形技術(shù)”。快速成形技術(shù)誕生于20世紀(jì)80年代后期,是基于材料堆積法的一種全新制造技術(shù)。它集分層制造技術(shù)、機(jī)械工程、數(shù)控技術(shù)、CAD、激光技術(shù)、逆向工程技術(shù)、材料科學(xué)于一體,可以直接、快速、自動(dòng)、地將設(shè)計(jì)電子模型轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂幸欢üδ艿脑突蛑苯又圃炝慵瑥亩鵀榱慵椭谱?、新設(shè)計(jì)思想的校驗(yàn)等方面提供了一種低成本而的實(shí)現(xiàn)手段??焖俪尚渭夹g(shù)就是利用三維CAD的數(shù)據(jù),通過(guò)快速成型機(jī),將一層層的材料堆積成實(shí)體原型。不同種類(lèi)的快速成型系統(tǒng)因所用成形材料不同,成形原理和系統(tǒng)特點(diǎn)也各有不同。但是基本原理一樣,那就是“分層制造,逐層疊加”,類(lèi)似于數(shù)學(xué)上的積分過(guò)程。形象地講,快速成形系統(tǒng)就像是一臺(tái)“立體打印機(jī)”,因此得名。
近年來(lái),隨著3D打印技術(shù)的不斷發(fā)展,其應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷擴(kuò)展。3D打印技術(shù)越來(lái)越多地幫助人類(lèi)探索未知的奧妙,以下就是3D打印技術(shù)應(yīng)用的實(shí)例。
航天和國(guó)防。GE中國(guó)研發(fā)中心的工程師們?nèi)栽诼耦^研究3D打印技術(shù)。就在這之前,他們剛剛用3D打印機(jī)成功“打印”出了航空發(fā)動(dòng)機(jī)的重要零部件。與傳統(tǒng)制造相比,這一技術(shù)將使該零件成本縮減30%、制造周期縮短40%。來(lái)不及慶祝這一喜人成果,他們就又匆匆踏上了新的征程。鮮為人知的是,他們已經(jīng)“秘密”研發(fā)3D打印技術(shù)十年之久了。
醫(yī)療行業(yè)。一位83歲的老人由于患有慢性的骨頭感染,因此換上了由3D打印機(jī)“打印”出來(lái)的下顎骨,這是世界上首位使用3D打印產(chǎn)品做人體骨骼的案例。
文物保護(hù)。博物館里常常會(huì)用很多復(fù)雜的替代品來(lái)保護(hù)原始作品不受環(huán)境或意外事件的傷害,同時(shí)復(fù)制品也能將藝術(shù)或文物的影響傳遞給更多更遠(yuǎn)的人。史密森尼博物館就因?yàn)樵嫉耐旭R斯·杰弗遜要放在弗吉尼亞州展覽,所以博物館用了一個(gè)巨大的3D打印替代品放在了原來(lái)雕塑的位置。
建筑設(shè)計(jì)。在建筑業(yè)里,工程師和設(shè)計(jì)師們已經(jīng)接受了用3D打印機(jī)打印的建筑模型,這種方法快速、成本低、環(huán)保,同時(shí)制作精美。完全合乎設(shè)計(jì)者的要求,同時(shí)又能節(jié)省大量材料。制造業(yè)。制造業(yè)也需要很多3D打印產(chǎn)品,因?yàn)?D打印無(wú)論是在成本、速度和度上都要比傳統(tǒng)制造好很多。而3D打印技術(shù)本身非常適合大規(guī)模生產(chǎn),所以制造業(yè)利用3D技術(shù)能帶來(lái)很多好處,甚至連質(zhì)量控制都不再是個(gè)問(wèn)題。
食品產(chǎn)業(yè)。沒(méi)錯(cuò),就是“打印”食品。研究人員已經(jīng)開(kāi)始嘗試打印巧克力了?;蛟S在不久的將來(lái),很多看起來(lái)一模一樣的食品就是用食品3D打印機(jī)“打印”出來(lái)的。當(dāng)然,到那時(shí)可能人工制作的食品會(huì)貴很多倍。
3D打印照相館。只需要10分鐘的3D掃描,等待幾小時(shí),就可以得到實(shí)體人像。運(yùn)用3D打印照相技術(shù),打印人偶紀(jì)念品。
3D打印槍。前不久,一則首支3D打印手槍的CAD制作文件在網(wǎng)絡(luò)上被下載了超過(guò)10萬(wàn)次的消息引起了人們的恐慌。據(jù)報(bào)道,手機(jī)的打印設(shè)備,是Stratasys公司的Dimension SST型3D打印機(jī)。人們之所以恐慌,是因?yàn)榘凑者@個(gè)道理,只需一臺(tái)3D打印機(jī)就可以把槍制造出來(lái),安全如何保障?3D打印槍像是一個(gè)更致命的武器玩具,一個(gè)玩具一旦超出了它本身的娛樂(lè)特性,涉及到安全問(wèn)題后,本身的立場(chǎng)也就改變了。去年,美國(guó)的科迪威爾遜,他在大學(xué)的時(shí)候就計(jì)劃研究3D打印槍?zhuān)趲讉€(gè)月后,威爾遜和他的該團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)了這一計(jì)劃,成功的研制出了取名為“解放者”的3D打印槍?zhuān)⑶以陔S后拍攝的視頻來(lái)演示射擊金屬釘?shù)膶?shí)驗(yàn)。這把槍的制造成本是由一臺(tái)價(jià)值8000美元的3D打印機(jī)完成的,在之后,設(shè)計(jì)者試圖制作更大口徑的子彈來(lái)體現(xiàn)這幫槍的威懾力。