3D打印的前世今生，重要的制造工藝

2020年08月12日查閱次數(shù)：

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1,、3D打印定義

3D打印技術(shù)出現(xiàn)在20世紀90年代中期,，實際上是利用光固化和紙層疊等技術(shù)的最新快速成型裝置,。它與普通打印工作原理基本相同,，打印機內(nèi)裝有液體或粉末等“打印材料”，與電腦連接后,，通過電腦控制把“打印材料”一層層疊加起來,，最終把計算機上的藍圖變成實物，這打印技術(shù)稱為3D打印技術(shù),。

2,、3D打印原理及過程

3d打印過程如下：3d打印機在設(shè)計文件指令的引導(dǎo)下，先噴出固體粉末或熔融的液態(tài)光聚合物,，使其固化為一個特殊的平面薄層,。第一層固化后，3d打印機打印頭返回,，在第一層外部形成另一薄層,。第二層固化后，打印頭再次返回,，并在第二層外部形成另一薄層,。如此往復(fù)，最終薄層累積成為三維物體,。與傳統(tǒng)制造機器那樣通過切割或模具塑造制造物品的方法不同,，3d打印機通過層層堆積形成實體物品的方法從物理的角度擴大了數(shù)字概念的范圍。對于要求具有精確的內(nèi)部凹陷或互鎖部分的形狀設(shè)計,，3d打印機是首選的加工設(shè)備,，它可以將這樣的設(shè)計在實體現(xiàn)實中實現(xiàn)。

3,、3D打印的歷程簡述

3D打印是一項重要的制造工藝,，因為無論外觀多么復(fù)雜，它總是能制造出來,，其他制造工藝,，就算已經(jīng)實現(xiàn)工業(yè)化數(shù)十年，在復(fù)雜的幾何形體面前束手無策,，但3D打印可以打印出最精細的外觀和最簡單的形狀,。這項技術(shù)已經(jīng)有30年的歷史沉淀,，我們可以通過以下兩張圖來梳理3D打印技術(shù)三十年發(fā)展歷程上的標志性事件。

4,、3D打印的應(yīng)用領(lǐng)域

3D打印通常是采用數(shù)字技術(shù)材料打印機來實現(xiàn)的,。常在模具制造、工業(yè)設(shè)計等領(lǐng)域被用于制造模型,，后逐漸用于一些產(chǎn)品的直接制造,，已經(jīng)有使用這種技術(shù)打印而成的零部件。該技術(shù)在珠寶,、鞋類,、工業(yè)設(shè)計、建筑,、工程和施工（AEC）,、汽車，航空航天,、牙科和醫(yī)療產(chǎn)業(yè),、教育、地理信息系統(tǒng),、土木工程,、槍支以及其他領(lǐng)域都有所應(yīng)用。

1）航天和國防

制造火箭發(fā)動機的噴射器需要精度較高的加工技術(shù),，如果使用3D打印技術(shù)，就可以降低制造上的復(fù)雜程度,，在計算機中建立噴射器的三維圖像,，打印的材料為金屬粉末和激光，在較高的溫度下,，金屬粉末可被重新塑造成我們需要的樣子,。

2）醫(yī)學(xué)領(lǐng)域

最近美國FDA批準了第一款3D打印藥物。這個藥物可以造福300萬患有癲癇的成人和兒童,。而且這個好消息也有可能成為 “敲門磚”,，為以后藥物3D打印奠定堅實的基礎(chǔ)，通過3D打印制作更多易于使用,，測試,，生產(chǎn)的藥物。華盛頓郵報一文章中預(yù)測,，將來醫(yī)生們不會直接開藥給病患,，而是提供藥物配方，病患可以在家使用3D打印機定制藥物,。再比如,，一位83歲的老人由于患有慢性的骨頭感染，換上了由3D打印機“打印”出來的下顎骨，這是世界上首位使用3D打印產(chǎn)品做人體骨骼的案例,。紐約長老會醫(yī)院的埃米爾·巴查博士(Dr.Emile Bacha)醫(yī)生使用3D打印的心臟救活一名2周大嬰兒等等,。

3）建筑領(lǐng)域應(yīng)用

如果不是建筑學(xué)專業(yè)的人，恐怕沒有幾個人能夠在看建筑圖紙的時候就在頭腦中構(gòu)想出建筑物的3D形狀,。而通過人手工制作建筑模型則往往成本很高,，因為歐美國家人工很貴。而通過3D打印技術(shù),，則可以很容易,、很快的就能在短時間內(nèi)打印出一個建筑模型，即便客戶有修改意見,，同樣可以短時間內(nèi)就完成一個的模型,，提高設(shè)計階段的效率。

4）娛樂業(yè)

在電影中,，我們看到過很多演員扮演的類人形的怪物,，傳統(tǒng)上，諸如好萊塢這樣的制片基地,，都是通過手工技術(shù)來進行這些特殊的造型,，但是現(xiàn)如今已經(jīng)基本都是3D打印模型的天下，很方便就能打印出一個個性化的怪物頭套和全身裝備,，效果可以亂真,。

5）文物保護

博物館里常常會用很多復(fù)雜的替代品來保護原始作品不受環(huán)境或意外事件的傷害，同時復(fù)制品也能將藝術(shù)或文物的影響傳遞給更多更遠的人,。史密森尼博物館就因為原始的托馬斯·杰弗遜要放在弗吉尼亞州展覽,，所以博物館用了一個巨大的3D打印替代品放在了原來雕塑的位置。

5,、我國3D打印行業(yè)前景分析

在歐美,，3D打印已經(jīng)有30年的歷史，目前已經(jīng)拓展到醫(yī)學(xué),、能源,、航空航天、機器人等領(lǐng)域應(yīng)用,，產(chǎn)業(yè)規(guī)模已有幾十億美元,，而我國3D 打印技術(shù)起步較晚，資金投入較少,，導(dǎo)致我國3D技術(shù)發(fā)展較為緩慢,，且主要有以下幾點原因：商業(yè)模式單一、人才嚴重短缺,、比較優(yōu)勢不明顯,、設(shè)備和材料成本太高,、技術(shù)本身處于不斷完善和成熟過程。

世界3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會CEO,、中國3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟執(zhí)行理事長羅軍表示,，盡管存在諸多問題與瓶頸，但是,，隨著國家政策的重視和推進,，未來三到五年，3D打印會進入一個產(chǎn)業(yè)化的爆發(fā)期,，工業(yè)3D打印和生物醫(yī)學(xué)3D打印領(lǐng)域可能是最終的發(fā)展方向,，但這需要更多的市朝手段，更腳踏實地來推動研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化,。

6,、最近出現(xiàn)的3D案例

俄羅斯工廠打造3d打印版的《權(quán)利的游戲》臨冬城

中國用激光3D打印造殲20

江蘇省蘇州工業(yè)園區(qū)多棟3D打印建筑令人目不暇接

迪拜世界上首個3D打印辦公室

3D打印目前在我們的生活中運用越來越廣泛，3D打印技術(shù)是一系列快速原型成型技術(shù)的統(tǒng)稱,，其基本原理都是疊層制造,。目前市場上的快速成型技術(shù)分為SLA立體平版印刷技術(shù)、SLS選區(qū)激光燒結(jié),、FDM熔融層積成型技術(shù),、DLP激光成型技術(shù)和UV紫外線成型技術(shù)等。根據(jù)不同產(chǎn)品的特性要求,，如結(jié)構(gòu)大小,，復(fù)雜程度和強度等，可以提供專業(yè)的3D打印方案,。

六普科技可為您提供：3D打印服務(wù),、五軸龍門加工（主模型加工）、中小批量試制,、反應(yīng)注射成型(RIM)、快速樣件,、快速模具,、工裝、檢具以及各種非標設(shè)備的設(shè)計與加工等,，并于20019年通過了ISO 9001:2015質(zhì)量管理體系合格的認證,！涉及的行業(yè)有、汽車領(lǐng)域,、醫(yī)療器械,、工業(yè)模型、智能機器人,、智能家電,、航空船舶,、工裝夾具等。

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