文档介绍：神奇的 3D 打印机
材料学院李超
s201209104
内容简介:
发明历程、发展过程
工作原理
技术特性、优点
应用领域
发展前景、未来趋势
待解决问题
发明历程
3D打印机是一位意大利名为恩里科·迪尼的发明家设计的一种神奇的打印机。为了测试这台大型打印机,恩里科·迪尼为诺曼·福斯特公司在阿布扎比建造的全球首个绿色乌托邦“马斯达尔城”,打印了一部分建筑的骨架外墙,结果证明完全可行。
现在,他正与诺曼·福斯特建筑设计公司以及阿尔塔太空公司合作,研究设计一种可以使用月球尘埃打印的3D打印机,届时可以在月球上快速建造人类基地。
恩里科·迪尼(Enrico Dini)
发展过程
20世纪初期
3D打印源自100多年前美国研究的照相雕塑和地貌成形技术,上世纪80年代已有雏形,其学名为“快速成型”。
20世纪80年代
在20世纪80年代中期,SLS被在美国德州大学奥斯汀分校的卡尔Deckard博士开发出来并获得专利。
20世纪末期
1995年,麻省理工创造了“三维打印”一词,当时的毕业生Jim Bredt和Tim Anderson修改了喷墨打印机的方案,变为把约束溶剂挤压到粉末床的解决方案,而不是把墨水挤压在纸张上的方案。
工作原理
原材料
一系列数字文件切片
特殊的胶水
3D模型
打印过程
计算机建模软件建模
数据传到打印机并设置参数
用液体状、粉状或片状的材料将这些截面逐层地打印出来
将各层截面以各种方式粘合起来
截面厚度约为100um,
原材料的颗粒为50~100um
3D打印机工作示意图
医疗行业
可以在手术中现场利用打印设备打印出各种尺寸的骨骼用于临床使用
文物保护
博物馆里常常会用很多复杂的替代品来保护原始作品不受环境或意外事件的伤害
建筑业、制造业工程师和设计师们已经接受了用3D打印机打印的建筑模型,这种方法快速、成本低、环保,同时制作精美
食品业
在不久的将来,很多看起来一模一样的食品就是用食品3D打印机“打印”出来的。可以在航天事业中应用
应用领域
医疗
很有可能将有一天我们能够用3D打印机制造出像血管、肾脏、肝脏甚至心脏这样的大型人体器官。如果生物打印机能够使用病人自身的干细胞,那么器官移植后的排异反应将会减少。
发展前景
纳米级别微型3D打印机
能制作纳米级别的微型结构,以最高的分辨率,快速的打印宽度,打印出不超过人类头发直径的三维物体。
家用3D打印机
人们所想象出的任何形状,都能通过它变成现实,从而实现“个性化制造”。