文档介绍：无所不能的3D打印——3D的耗材揭秘
能打印出什么,关键看耗材
    在上期我们介绍了3D打印机的原理,根据3D打印的原理来说,只要给3D打印机的使用与模型相同的材质,就能打印出于模型几乎一模一样的东西。比如面包,你使用面粉做材料,打印的面包是可以吃的,你使用塑料、石膏等材料打印的只能是面包的模型。
    然而关于3D打印的耗材并不广泛,从3D打印的原理来说,3D耗材的扩展,决定了3D打印机的能力边界。目前主要为塑料丝、金属丝、石膏粉等,这些材料无论是在精度和应用范围来说,让目前的3D打印机还停留在模型的制造上,它的更大价值还没有完全发挥出来。
    以电脑报刚购买用来测试的3D打印机,它所使用的耗材是ABS塑料丝(五大合成树脂之一,是目前产量最大、应用最广泛的聚合物)。它具有无毒、无味,价格便宜等特点,每千克仅300元。这台打印机采用的是“熔积成型”的技术,整个流程是将一根粗的塑料绳,在喷头内熔化液体,一层层沉积塑料纤维成型。由于这种塑料丝要经过熔化后再冷却,模型是通过一层一层的堆砌而成,加上热胀冷缩的原理,所以在精度控制上并不是很高。打印的3D模型也比较的粗糙。
电脑报评测室3D打印机使用的耗材为塑料丝
 
3D打印机正在打印中,和已经打印出的3D作品,冰激凌和小猪
    相对而言,使用粉末微粒作为打印介质(最常用的是石膏粉)的3D打印机,打印的模型更精细一点。它的工作原理是将粉末微粒被喷撒在铸模托盘上形成一层极薄的粉末层,然后由喷头喷出的液态粘合剂进行固化。
    目前精度比较高的是采用“激光烧结”熔铸技术的3D打印机。例如在北京永丰科技园的北京计算中心,就有一台售价160万元人民币的Objet3D打印机,使用光敏树脂耗材,这是一种遇紫外线照射会立刻变硬的特殊材料,另外一种支撑材料也必不可少。在电脑的三维数据图像的控制下,打印机的六个喷头以16微米的厚度,一层层喷出液态材料,物体的部分使用光敏树脂,其余部分则喷出填充材料,每喷一层,就进行一次紫外线照射,液态材料随即变硬。使用材料不仅昂贵,其打印方式也十分复杂。
Objet3D打印机工作的步骤图
 
 
 
Objet3D打印机打印出高精度模型
    目前3D打印机的耗材还并不是很丰富,但已经打印出很多让你十分惊讶的东西出来了,从吃的到用的,再到医学上的心脏、血管等器官……哇这真的太神奇了,看来离科幻电影中的人物克隆机并不远了。是的很多这些看似神奇的东西,其实我们完全可以触手可及。下面我们就来列举几个离我们比较近的案例吧。
打印的食物,美观又可口
    自从3D打印机出现后,很多人首先就想到了吃的上面。目前已经有人自制出了这种3D打印机,可以直接打印可以吃的美食,打印的原料就是砂糖。下面这件打印机的名称叫做CandyFab 4000砂糖3D打印机,由Evil Mad Scientist Laboratories(邪恶科学家实验室)制作完成,CandyFab打印机现在能打印5 ppi至 20 ppi精度的图像,但是仅能用于食物内容,因为它的工作原理是喷射加热过的砂糖。目前CandyFab是一项开源项目,正在寻求志愿者以帮助该技术不断进步。
 
 
 
CandyFab 4000砂糖3D打印机所使用打印的原料就是砂糖
 
完成后的效果,如同