文档介绍：3D打印
3D打印机出现在上世纪90年代中期,实际上是利用光固化和纸层叠等技术的快速成型装置。它与普通打印机工作原理基本相同,打印机内装有液体或粉末等“打印材料”,与电脑连接后,通过电脑控制把“打印材料”一层层叠加起来,最终把计算机上的蓝图变成实物。这打印技术称为3D立体打印技术。
3D打印技术实际上是一系列快速原型成型技术的统称,其基本原理都是叠层制造,由快速原型机在X-Y平面内通过扫描形式形成工件的截面形状,而在Z坐标间断地作层面厚度的位移,最终形成三维制件。目前市场上的快速成型技术分为FDM熔融层积成型技术、SLA立体平版印刷技术、SLS选区激光烧结等。
3D打印技术
FDM熔融层积成型技术
SLA立体平版印刷技术
SLS选区激光烧结技术
3D打印需要依托多个学科领域的尖端技术,至少包括以下方面:
信息技术:要有先进的设计软件及数字化工具,辅助设计人员制作出产品的三维数字模型,并且根据模型自动分析出打印的工序,自动控制打印器材的走向。
精密机械:3D打印以“每层的叠加”为加工方式。要生产高精度的产品,必须对打印设备的精准程度、稳定性有较高的要求。
材料科学:用于3D打印的原材料较为特殊,必须能够液化、粉末化、丝化,在打印完成后又能重新结合起来,并具有合格的物理、化学性质。
3D打印所需的关键技术
3D打印技术优缺点:
优点:成型精度高,可以彩色成型
缺点:成型表面粗糙,材料强度差,成型后表面细节差
3D打印应用
考古与古生物学
众所周知,很多文物非常的珍贵,所以不可能经常的搬动,3D打印技术,则可以复制这些文物,比如陶瓷器、青铜器等,用户可以知道其准确的3D形状,这对于提高文物的鉴赏水平是有帮助的,因为在某个特定历史时期,只会有一些特定的器形。在古生物学领域,可以通过3D打印来复制整个古生物的骨架和造型,让研究人员更立体。
中国是文物大国,但是在历次战乱中,大量的中国文物去了国外,尤其是佛教的造像,很多都身首分离,身子还在国内,但是头首却要么被抢劫,要么被盗卖到了国外,通过3D打印技术,则可以对两部分分别进行3D扫描,通过计算机技术拼接成一整个佛教造像,再3D打印出来,形成完整的形状,还原历史的原貌。
建筑
如果不是建筑学专业的人,恐怕没有几个人能够在看建筑图纸的时候就在头脑中构想出建筑物的3D形状。而通过人手工制作建筑模型则往往成本很高,因为欧美国家人工很贵。而通过3D打印技术,则可以很容易、很快的就能在短时间内打印出一个建筑模型,即便客户有修改意见,同样可以短时间内就完成一个的模型,提高设计阶段的效率。