1、神奇的3D打印機【摘要】：3D打印作為當今的先進的制造技術，它的應用面相當的 廣泛，而且現正逐漸用于一些產品的直接制造，這意味著這項技術正 在普及。本文就以3D打印為何物、3D打印的基本原理與現有技術、 3D打印為什么能火、3D打印的應用及3D打印離我們生活到底有多 遠這幾個方面來探討3D打印【關鍵詞】3D打印應用面廣泛1引言隨著時代的進步，我們的生活水平日漸提升，同時，人口也在急 劇的增長，我們需要越來越多的物品來滿足物質生活條件。這就勢必 造成我們對物品的要求也會越來越高，做工精細、獨特且非量產的物 品會受廣大人們的喜愛。如今，我們擁有了 3D打印這一先進的技術， 我們可以通過3D打印機來

2、打印各種我們所需要的、想要的。3D打印 技術應用面廣，它可以用于醫療行業、科學研究、產品模型、建筑設 計、制造業及食品等，前景廣泛。2 3D打印究竟為何物3D打印機，即快速成形技術的一種機器，它是一種數字模型文 件為基礎，運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方 式來構造物體的技術。過去其常在模具制造、工業設計等領域被用于 制造模型，現正逐漸用于一些產品的直接制造，意味著這項技術正在 普及。3基本原理與現有技術3D打印機原理很簡單，每一層的打印過程分為兩步，首先在需 要成型的區域噴灑一層特殊膠水，膠水液滴本身很小，且不易擴散。 然后是噴灑一層均勻的粉末，粉末遇到膠水會迅速固化黏結，而

3、沒有 膠水的區域仍保持松散狀態。這樣在一層膠水一層粉末的交替下，實 體模型將會被打印成型。完成后，要處理掉物品周圍沾滿的粉末，這 是可以循環利用的，再涂上增強硬度的膠水。眼下3D打印機有兩種類型，一種是堆疊法，一種是燒結。原理 基本都是多層分片打印，而堆疊和燒結只是成型技術的區別。堆疊只 能成型塑料、硅之類的材質，對固化反應速度有要求，而燒結可以利 用激光的高溫對金屬粉末進行處理加工出金屬材質的東西出來，實體 可通過打磨、鉆孔、電鍍等方式進一步加工。所以3D打印機和普通 打印機，最大的區別是“墨水”。4 3D打印為何能火在歐美，注重創造力的發達國家，3D打印技術已經成功商用， 尤其是消費電子業

4、、航空業和汽車制造業。它們不光可以離開傳統的 大規模機床來制造小數量的部件，而且可以用不同方法來制造，比如 單個制作噴氣式飛機上的空氣動力導管，而不再需要很多不同的元件 來組裝它。用發展的眼光來看，3D打印首先會影響的是模具行業。即便在 國內制造行業不景氣的今天，模具行業仍然風景獨好，一方面是對技 術要求高，另一方面是市場有需求，在產品大規模生產之前，必須要 進行多次打樣和修改。3D打印機的出現，其實是消滅了模具反復打 造的流程，能直接從計算機圖形數據中生成任何形狀的零件，極大地 縮短產品的研制周期，大幅減少成本投入，對于一些復雜而精細的造 型，3D打印機表示毫無壓力。其次是會引發個性風潮。對

5、一些小廠家來說，迫于模具制造的高 成本，往往會采用公模來生產，雖然在功能上能滿足用戶的需求，但 千篇一律的造型，很難迎合時下個性化的發展趨勢，所以賣不出高價， 只能靠低價來吸引消費者。在機械化和流水線盛行的年代，人們對于 手工的東西有特別的親切感，即便價格昂貴數倍，也不愁找不到買家， 原因是手工制作不可能有相同的，而且品質有保證。3D打印機的出 現，一方面滿足人們對個性化產品的追求欲，完全可以量身定制，另 一方面在大大提高生產效率的同時，還能降低成本。第三是激發了人的想象力。極客牙醫用它進行牙齒正畸和數字化 種牙，減少風險和痛苦；外科醫生更厲害，直接打印骨頭，只不過把 材料換成添加了硅和鋅磷酸

6、鈣，用于臨床手術；汽車維修公司用它來 打印稀缺的汽車零部件，原先要等全球物流下2個月才到的一個東西， 1個小時搞定了；英國科學家還在3D打印機的基礎上成功改造，使 用液態巧克力作為“油墨”，可以打印各種形狀的巧克力，幾乎所有 人都相信，3D打印機會成為食品界殺手級工具。5 3。打印的應用nsick Microsofts model where prototyjxs arc printed in 3I)科學研究美國德雷塞爾大學的研究人員通 過對化石進行3D掃描，利用3D打印 技術做出了適合研究的3D模型，不但 保留了原化石有的外在特征，同時還 做了比例縮減，更適合研究。產品模型比如微軟的3D模型

7、打印車間，在 產品設計出來之后，通過3D打印機打 印出來模型，能夠讓設計制造部門更 好的改良產品，打造出更出色的產品。汽車制造業不是說你的車是3D打印機打印出 來的（當然或許有一天這也有可能）， 而是說汽車行業在進行安全性測試等 工作時，會將一些非關鍵部件用3D打 印的產品替代，在追求效率的同時降 低成本。建筑設計在建筑業里，工程師和設計師們 已經接受了用3D打印機打印的建筑模 型，這種方法快速、成本低、環保， 同時制作精美。完全合乎設計者的要 求，同時又能節省大量材料。食品產業沒錯，就是“打印”食品。研究人員 已經開始嘗試打印巧克力了。或許在 不久的將來，很多看起來一模一樣的 食品就是用食品

8、3D打印機“打印”出 來的。當然，到那時可能人工制作的 食品會貴很多倍。飾品/工藝品這是最廣闊的一個市場。在未來不管是 你的個性筆筒，還是有你半身浮雕的手 機外殼，抑或是你和愛人擁有的世界上 獨一無二的戒指，都有可能是通過3D 打印機打印出來的。甚至不用等到未來， 現在就可以實現6 3D打印離我們的生活有多遠工業用的3D打印系統價格從1.5萬美元左右起，最貴的要100 多萬美元。但是，普通的桌面3D打印機并不像大家想象的那么昂 貴3D打印機現在來看，在歐美國家已經形成了一種潮流和噱頭， 多為極客和高端用戶服務。美國加利福尼亞州的Legacy Effect 公司，利用Objet 3D打印機為電影

9、特效片段制造3D模型和原型， 為演員量身定制可以完全適合演員的臉、頸部和頭部的道具，在 電影侏羅紀公園、阿凡達、鋼鐵俠以及復仇者聯盟 中都有應用。國內日前3D打印還有待普及，一方面是應用于工業的高端型號投入較大，行業投資人比較慎重，處于觀望狀態，另一方面， 應用普及也就是從最近才開始，用戶缺乏對3D打印有一個深入的 認識，由于有些新聞在描述上運用了夸張的手法，大膽的預測， 所以給人的感覺是電影中的情節。業內人士介紹，和美國相比，中國缺少DIY和創意設計的習 慣，所以3D打印機的最大優勢往往得不到發揮，要成為主流的生 產制造技術還需要3-5年時間。此外，國外3D打印機售價過高， 而且有些限制出口，國產3D打印機在精度、速度和打印的尺寸上 還無法滿足商用的需求，在幾何圖形優化、描繪和材質貼圖、對 切割和中空部件做打印準備、支持任意三維軟件生成的數據和對 超大模型的自動分段等方面還需要進一步提升。不過，隨著熱度 的提升，這塊藍海很快就會被發現，解