3D打印机特点优势
3D打印机是一种用于快速原型和模具制造的强大工具,相对于其他的添加剂制造技术而言,无须机械加工或任何模具,就能直接从计算机图形数据中生成任何形状的零件,能够在各个零部件的构造复杂性和重量轻型化两者之间找到最佳平衡点。3D打印机具有打印精度高、速度快、价格便宜、高易用性等特点,极大地缩短了产品研制周期,降低了生产成本,提高了生产效率。
3D打印机工作原理
3D打印是添加剂制造技术的一种形式,在添加剂制造技术中三维对象是通过连续的物理层创建出来的。3D打印是断层扫描的逆过程,断层扫描是把某个东西“切割”成无数叠加的片,3D打印就是一片一片地打印,然后叠加到一起,成为一个立体物体。每一层的打印过程分为两步,首先在需要成型的区域喷洒一层特殊胶水,胶水液滴本身很小,且不易扩散;然后是喷洒一层均匀的粉末,粉末遇到胶水会迅速固化黏结,而没有胶水的区域仍保持松散状态。这样在一层胶水一层粉末的交替下,实体模型将会被“打印”成型,打印完毕后只要扫除松散的粉末即可“刨”出模型,而剩余粉末还可循环利用。3D生物打印机有两个打印头,一个打印头最多可放置8万个人体细胞,被称为“生物墨”,另一个可打印“生物纸”,生物纸主要成分是水的凝胶,可用作细胞生长的支架。“生物墨”细胞和“生物纸”凝胶交替打印,直至打印完成新器官。3D打印机可以用各种原料打印三维模型,同时使用3D辅助设计软件。根据3D打印机的原理,只要电脑能设计出产品,或是对原来的物体进行360°的扫描,无论设计的是一所房子还是人工心脏瓣膜,打印机都能够根据图纸把它制作出来。如果用来打印机械装配图,齿轮、轴承、拉杆等都可以正常活动,腔体、沟槽等形态特征位置准确。不同的打印机厂商所提供的打印材质不同,打印的原料可以是有机或者无机的的材料,例如橡胶、塑料、人体器官。
3D打印机广泛的应用领域
3D打印技术作为一种高科技技术,综合应用了CAD/CAM技术、激光技术、光化学以及材料科学等诸多方面的技术和知识,让产品设计、建筑设计、工业设计、医疗用品设计等领域的设计者,快捷方便地获得全彩色实物模型,便于重新修定CAD设计模型,节省了为错误设计制造工艺装备的费用和研制时间。3D打印的应用领域越来越广泛,目前主要应用于工业、医疗、建筑、航天、机械制造等行业的模型制作,包括精密的医疗器械和工艺品等。在工业生产领域,3D打印机可以为金属铸件直接打印模型、模型插件和图案。在医疗领域,3D生物打印机可以使用来自患者自己身体的细胞,利用一层层的生物构造块,制造真正的活体组织,可打印出皮肤、骨骼和软骨组织等。在建筑领域,3D打印机能够为曲面异形建筑的重要精密构件快速制作精确模型,实现传统建筑模型制作无法达到的工艺水平,甚至可以“打印”出一幢完整的建筑。在地理空间领域,3D打印机可以轻松将GIS数据转化为三维地形及城市景观模型或沙盘。在教育领域,3D打印机能够将抽象概念带入现实世界,将学生的构思转变为他们可以捧在手中的真实立体彩色模型,令教学更为生动。在娱乐艺术领域,3D打印机可根据电子游戏、三维动画以及其他创作产生的三维数据轻松制作自定义头像和雕像。