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来源:上海茅洪斌博客
3D打印:快速成形技术的一种,它是运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过一层又一层的多层打印方式,构造零对象。模具制造、工业设计用于建造模型,现正发展成产品制造,形成“直接数字化制造”。一些高价值应用(如髋关节或牙齿,或飞机零部件)已经有打印而成的零部件出现。(维基百科)
3D打印机(3D Printers)是一位名为恩里科·迪尼(Enrico Dini)的发明家设计的一种神奇的打印机。1995年,麻省理工创造了“三维打印”一词,当时的毕业生JimBredt和Tim
Anderson修改了喷墨打印机方案,把墨水挤压在纸张上的方案变为把约束溶剂挤压到粉末床的解决方案。
3D打印机工作原理:当打印机开始工作时,软件通过电脑辅助设计技术(CAD)完成一系列数字切片,并将这些切片的信息传送到3D打印机上,后者会将连续的薄型层面堆叠起来,直到一个固态物体成型。它的上千个喷嘴中会同时喷出沙子和一种镁基胶。这种特制的胶水会将沙子粘成像岩石一样坚固的固体,并形成特定的形状,然后只需要按照预先设定的形状一层层喷上这种材料,最终就可以“打印”一个完整真实的立体物体。3D打印机功能上与激光成型技术一样,采用分层加工、迭加成形,即通过逐层增加材料来生成3D实体,与传统的去除材料加工技术完全不同。3D打印机与传统打印机最大的区别在于它使用的“墨”是实实在在的原材料,如橡胶、塑料、金属,甚至生物材料等均可成为3D打印原料。3D打印机既不需要用纸,也不需要用墨,而是通过电子制图、远程数据传输、激光扫描、材料熔化等一系列技术,使特定金属粉或者记忆材料熔化,并按照电子模型图的指示一层层重新叠加起来,最终把电子模型图变成实物。
从理论上讲,它可以“打印”出一幢完整的建筑以及所有立体物品。BIM(建筑信息模型)技术与3D打印机技术相结合,扩展应用范围,如虎添翼。为什么我一直强调BIM必须是三维,因为三维的应用更广和功能更强,具有比二维无可比拟的优越性。有人却说二维也可BIM,BIM未必一定是三维。虽然从概念和逻辑上没问题,但这其实是一种短视和机械教条的理解。既然三维比二维的信息量更多,为什么舍三维近二维?虽然三维仍没普及,二维设计仍占主流,但不能因此否定三维的重要性,三维的前景更广阔,3D打印的前提必须在电脑中有三维模型。
3D打印,又称为增量制造(additivemanufacturing),就是通过打印机打出而非加工出各类日常与工业产品。三维打印机使立体物品的造价降低。
三维打印机被用来制造样品,节约了设计样品到产品生产时间,打印的原料可以是有机或者无机的的材料,通过3D打印机打印出更实用的物品。3D打印机广泛应用于政府、航天和国防、医疗设备、高科技、教育业以及制造业。
设计一复杂的3D模型,需要大量的工程、力学和结构方面的知识。用塑料熔融打印来举例,如果在一个复杂部件内部没有设计合理的支撑,打印的结果很可能是会变形的。后期的工序也通常避免不了,制作完成后还需要一些后续工艺:或打磨,或烧结,或组装,或切割等手工工作。
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