3D打印機(jī)的原理與前途詳解
什么是3D打印機(jī)?3D打印機(jī)的原理是什么?相信最近關(guān)注科技方面動(dòng)態(tài)的人或多或少的會(huì)有這樣的問(wèn)題。伴隨著進(jìn)一步的了解，3D打印機(jī)的功能如此之強(qiáng)大產(chǎn)生驚訝，以至于讓我們產(chǎn)生3D打印機(jī)可能會(huì)代替各種機(jī)床成為未來(lái)制造業(yè)的主力軍的觀點(diǎn)。小編在此就帶您一起了解這個(gè)前衛(wèi)而又新奇的設(shè)備。
3D打印機(jī)(三維打印機(jī))是快速原型制造技術(shù)的具體運(yùn)用，而快速原型制造技術(shù)(RAPIDPROTOTYPING,簡(jiǎn)稱RP或RAPIDPROTOTYPINGMANUFACTUREING,簡(jiǎn)稱RPM)是九十年代發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)先進(jìn)制造技術(shù)，是在現(xiàn)代CAD/CAM技術(shù)、激光技術(shù)、計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)、精密伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)以及新材料技術(shù)的基礎(chǔ)上集成發(fā)展起來(lái)的。并不是像我們經(jīng)常性見(jiàn)到的打印機(jī)把電腦上的圖片、文字等打印在一張紙上，只不過(guò)3D打印機(jī)打印出來(lái)的是三維的圖形。事實(shí)是，3D打印機(jī)打印出來(lái)的東西不僅僅是三維的，3D打印機(jī)打印出來(lái)的東西是可以使用的。
3D打印機(jī)技術(shù)在原理上并不復(fù)雜。與傳統(tǒng)制造業(yè)在材料上做減法不同，它奉行的是加法守則。要打印一個(gè)東西，你首先要有一張3D立體圖，配套的軟件會(huì)把這張圖上的物體進(jìn)行一系列數(shù)字切片，并將切片信息傳送到打印機(jī)，打印噴頭立刻啟動(dòng)，根據(jù)切片信息，一層層極薄地堆疊出立體物件。
雖然，相比較傳統(tǒng)的方法，3D打印機(jī)節(jié)約了很多時(shí)間。比如，汽車零部件制造商或齒科醫(yī)生在完成一個(gè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，往往需要用一臺(tái)3D打印機(jī)在幾個(gè)小時(shí)內(nèi)打印出其設(shè)計(jì)的產(chǎn)品，反復(fù)修改后再投入到規(guī)�；纳a(chǎn)線制造，這種樣品制作方式相比傳統(tǒng)的'模型制作極大地節(jié)約了時(shí)間和材料成本。
但是由于受到耗材的限制，3D打印最初的應(yīng)用主要局限在樣品制作。所以3D打印機(jī)未來(lái)關(guān)鍵的突破還是要看耗材的發(fā)展如何。
不過(guò)相關(guān)的科技一直都在進(jìn)步，尤其是最近兩年。
2010年，《時(shí)代周刊》把打印器官列為年度的的50大發(fā)明。相關(guān)技術(shù)正由圣地亞哥的Organovo公司不斷在改進(jìn)。現(xiàn)在他們已經(jīng)能打印出了血管、牙齒，并且希望在未來(lái)幾年中打印出更加復(fù)雜的組織，直到能夠打印出完整的人體器官。起創(chuàng)始人密蘇里大學(xué)教授GaborForgacs甚至宣稱：“五到十年之內(nèi)，就會(huì)有一個(gè)巨大的突破。”
2011年，鈦合金和不銹鋼材料的使用，使波音公司開(kāi)始用這種技術(shù)直接打印飛機(jī)機(jī)翼，當(dāng)然這種打印機(jī)的體型和價(jià)格都在另一個(gè)層級(jí)上。
2012年，美國(guó)弗吉尼亞大學(xué)工程系研究人員最新制造了一架3D打印無(wú)人飛機(jī)，巡航時(shí)速可達(dá)到45英里。
當(dāng)然3D打印機(jī)打印出的汽車也不甘落后。英國(guó)《每日郵報(bào)》9月23日?qǐng)?bào)道稱，世界上第一輛“打印汽車”日前在加拿大亮相，其耐用又環(huán)保時(shí)尚的特點(diǎn)令許多傳統(tǒng)汽車都相形見(jiàn)絀。這輛3D“打印汽車”名叫Urbee，是一輛三輪、雙座混合動(dòng)力車。它使用電池和汽油作為動(dòng)力。雖然單缸發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)功率只有8馬力，但由于其小巧輕便，最高時(shí)速可達(dá)112公里。
隨著可供打印使用的耗材的不斷拓展，3D打印也逐漸制作出成品也會(huì)越來(lái)越多。
至于3D打印機(jī)多少錢?有沒(méi)有進(jìn)入家庭的可能?目前的情況，由于技術(shù)和成本的限制，目前的3D打印機(jī)都是價(jià)格過(guò)高，而且體型偏大。并不適合家庭的使用，當(dāng)然未來(lái)隨著技術(shù)的進(jìn)步，3D打印機(jī)進(jìn)入家庭也未嘗可知。
所謂3D打印機(jī)就是可以“打印”出真實(shí)3D物體的一種設(shè)備，功能上與激光成型技術(shù)一樣，采用分層加工、迭加成形，即通過(guò)逐層增加材料來(lái)生成3D實(shí)體，與傳統(tǒng)的去除材料加工技術(shù)完全不同。
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