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为你揭开揭开3D打印神秘面纱

  【IT168 评论】前不久,国外媒体报道,美国总统奥巴马在国情咨文演讲中多次强调3D打印技术的重要性,称3D打印将加速美国经济的增长,3D打印将成为全球新的高科技中心。随之,3D打印概念股票上涨,业界再一次聚焦3D打印技术。

  3D打印主要应用在设计领域,尤其是工业设计,数码产品开模等,节约了产品从开发到投入市场的时间。目前国内3D打印在材料、设备和应用上仍有难题,成本较高,多用于实验,还不能规模化应用。究竟,什么是3D打印?它的原理是什么?3D打印可以做什么?3D打印的优势是什么?本文将为您逐一揭开3D打印神秘面纱。

  首先,到底什么是3D打印?

  3D打印的原理:把数据和原料放进3D打印机中,这些原料可以是粉末状金属或塑料等可粘合材料,3D打印使用加热喷嘴、激光束或电子束按照程序把产品层层叠加造出来。

  在进行3D打印之前,需要使用电脑软件制作出3D模型,并将模型水平切成一片片。在打印过程中,3D打印机在平面上打印出一层,然后再将这些打印层一层一层的黏合起来,逐层复制模型,最后就形成了一个三维物体。

  利用3D打印机打印出的产品,可以即时使用。

  3D打印技术究竟可以干什么?

  一台3D打印机究竟能够创造什么?就在人们还对3D打印抱有好奇和猜测之时,研究人员和厂商已经开始用3D打印机制造各式各样的新奇物品。可食用的曲奇饼干、摩登的混合动力汽车、方便耐用的太阳眼镜,甚至还有结合了先进生物技术的人造耳。虽然这当中的一些技术还不成熟,相关产品也未投入市场,但是3D打印带来的制造革命正在悄然改变着我们的生活……

  1 高科技人造耳

  近日,来自美国普林斯顿大学的科学家打造出一种带有天线的3D软骨耳朵。据介绍,这只耳朵可以接收到超越人类所能听到的无线频率。普林斯顿大学机械与航空工程助理教授、该研究项目负责人Michael McAlpine表示,一般情况下,要把电子材料和生物材料连接在一起常常不得不面临机械和热学上的问题。现在,他们发现3D打印这种全新方法可以很好地将这两种材料融合在一起,而且还突破了2D的界限,转而使用3D交织格式。

  为了能够成功地打造出这只人造耳,研发团队首先使用水凝胶打印出一只耳朵的样子,然后再利用相应的计算机程序将耳朵切成片,之后再利用来自小牛身上的细胞将这些耳朵片通过3D打印机打印出来,最后就能得到内嵌电线的人耳。

  据介绍,这只人造耳具备人耳所拥有的软骨结构,而安置在耳朵内部的旋转天线则可以组成耳蜗螺旋。这样,它就帮助听觉神经末梢有问题的患者重新恢复或提高听力。、

  2 混合动力汽车

  日前,世界首款3D打印汽车Urbee 2面世,这次不是玩具车模,而是一款真正的混合动力汽车,还可以开上马路。这款Urbee 2车,绝大多数零部件来自3D打印。

  Urbee的生产车间名为“RedEye”,世界上第一款3D打印的摩托车原型也诞生于此。和传统汽车制造不同的是,这款车是由3D打印机打印出单个的、一体式的汽车车身,再将其他部件填充进去。这款新版本3D汽车大约需要50个零部件,而一辆标准设计的汽车需要成百上千的零部件。

  据了解,新款Urbee3D汽车的零部件是由Kor EcoLogic与RedEye On Demand合作生产的,整个过程需要2500个小时。Urbee的打印材料大部分是塑料,当然,它的底盘和引擎还是钢铁。目前,还不清楚这款3D打印汽车Urbee 2会不会量产,但最新消息显示,Kor EcoLogic已经接到了14辆的订单。

  3 酷炫太阳镜

  近日,名为阿拉德的伦敦设计师利用3D打印技术创建了太阳眼镜品牌PQ。据悉,在此之前,设计师阿拉德就一直利用3D打印技术创意设计了很多物件,包括花瓶、灯和珠宝等。此次3D打印的太阳眼镜,其品牌名称PQ极具创意,设计师解释其写法是像在画眼睛。

  这款全新的3D打印太阳眼镜,是利用选择性激光烧结(SLS)技术,将聚酰胺连同玻璃相框印在一块,并有多种颜色可供选择。对于设计师阿拉德来说,这一产品最重要的是技术,因为这让更多人感到神奇和兴奋。

  目前,设计师阿拉德正在将他设计的3D太阳眼镜与他的另一个眼镜生产线作对比。显而易见,3D打印技术是革命性的,它能够最大限度地节省劳动力和成本。

  4 美味曲奇饼干

  你不需要成为一个烘焙大师,而需要拥有一台3D打印机。除了打印汽车和武器,今天的3D打印机还可以打印曲奇饼干,听上去这确实是一个不错的创意,可以帮助很多家庭解决生活问题。

  虽然市面上已经出现了多款能够打印曲奇饼干的打印机,但是这实际上仍然是一种高难度的技术和复杂的工艺。因为作为打印曲奇饼干的原料,苏打粉和发酵粉都会迅速膨胀,而水则会使得打印的曲奇瘫软、散开,因此,在易于打印、保持高烘烤分辨率和维持口感三者之间找到平衡点,实在不易。同时,当曲奇被打印出来之后,加热平台还需要精确控制烘焙温度,保证饼干的口感

  目前3D打印有什么优势?

  对于生产量极少,但却是高度定制化产品,3D打印最能凸显其特性。3D打印可降低约50%制造费用,缩短加工周期70%。目前主要应用于产品设计、快速模具制造、铸造、医学等领域,其中消费电子、汽车、医疗分别占20.3%、19.5%和15.1%。同时,3D打印具有以下优势:

  优势1、释放人类的创造力

  有了3D打印,人类可以更加专注于设计环节。设计师们无需花费积年累月学习制造手艺,也无需等待好几周由工厂生产原型产品,只需几小时就能将脑子中的创意转化为实物。

  优势2、降低小批量生产的成本

  有了3D打印机,将能够轻易制造已停产的老爷车零部件,而无需仅为一两个小零件花费高昂的成本重开生产线。传统的生产线只有在大规模生产时才能实现成本效率,而3D打印1次的成本与打印1000次的平均成本没有两样。

  3D打印将改变世界

  拥有了3D打印技术,未来的产品将不在工厂中制造,而变为人们商场中挑选材料,然后利用3D打印来制造。挑选心仪的设计图纸和打印材料,并根据自己的喜好进行定制,利用3D打印就可以制造出需要的商品。

  同时,工作人员可以运用3D打印能够缩短把产品概念转化为成熟产品设计的时间,设计人员将能够专注于产品的功能,实体产品创新速度加快。实体产品将有可能与现在的软件一样实现敏捷开发,瞬时可用。

  可以说,3D打印的逐步普及,将改变世界!

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