3D打印并不神秘:它只是一種新型的制造和加工工藝3D打印技術(shù)出現(xiàn)在上世紀(jì)80年代末至90年代初(也稱為快速成型技術(shù)),至今也就30年不到的時(shí)間。其原理很簡(jiǎn)單:以3D數(shù)字模型文件為輸入,運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料,通過(guò)逐層打印的方式來(lái)構(gòu)造物體的技術(shù)。形象來(lái)講,普通的打印機(jī)是將2D圖像或圖形數(shù)字文件通過(guò)墨水輸出到紙張上;3D打印機(jī)則是將實(shí)實(shí)在在的原材料(比如金屬、陶瓷、塑料、砂等)輸出為一薄層(物理上具有一定的厚度),然后不斷重復(fù)一層層疊加起來(lái),終變成空間實(shí)物。因此,3D打印在輸出某一分層時(shí),過(guò)程與噴墨打印是相似的。就像蓋房子,是通過(guò)一塊一塊磚所累積而成,而3D打印的物品是通過(guò)原材料的一粒一粒所累積而成。由于3D打印是將材料一層一層堆積而成,因此也稱為增材制造工藝。3D打印并不神秘,相對(duì)于具有千年的等材制造工藝和具有百年的減材制造工藝,它只是一種制造成型的新工藝,只有30年不到的歷史。 氦—鎘激光器或氬離子激光器發(fā)射出的紫外激光束在計(jì)算機(jī)的操縱。河北花盆砂型3D打印市場(chǎng)價(jià)格
研究者們?cè)诙嗖牧洗蛴∩弦呀?jīng)取得了一定的進(jìn)展,但除非這些進(jìn)展達(dá)到成熟并有效,否則材料依然會(huì)是3D打印的一大障礙。機(jī)器的限制3D打印技術(shù)在重建物體的幾何形狀和機(jī)能上已經(jīng)獲得了一定的水平,幾乎任何靜態(tài)的形狀都可以被打印出來(lái),但是那些運(yùn)動(dòng)的物體和它們的清晰度就難以實(shí)現(xiàn)了。這個(gè)困難對(duì)于制造商來(lái)說(shuō)也許是可以解決的,但是3D打印技術(shù)想要進(jìn)入普通家庭,每個(gè)人都能隨意打印想要的東西,那么機(jī)器的限制就必須得到解決才行。知識(shí)產(chǎn)權(quán)的憂慮在過(guò)去的幾十年里,音樂(lè)、電影和電視產(chǎn)業(yè)中對(duì)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的關(guān)注變得越來(lái)越多。3D打印技術(shù)也會(huì)涉及到這一問(wèn)題,因?yàn)楝F(xiàn)實(shí)中的很多東西都會(huì)得到更加的傳播。人們可以隨意復(fù)制任何東西,并且數(shù)量不限。如何制定3D打印的法律法規(guī)用來(lái)保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán),也是我們面臨的問(wèn)題之一,否則就會(huì)出現(xiàn)泛濫的現(xiàn)象。道德的挑戰(zhàn)3D打印械[13]道德是底線。什么樣的東西會(huì)違反道德規(guī)律是很難界定的,如果有人打印出生物和組織,在不久的將來(lái)會(huì)遇到極大的道德挑戰(zhàn)?;ㄙM(fèi)的承擔(dān)3D打印技術(shù)需要承擔(dān)的花費(fèi)是高昂的。臺(tái)3D打印機(jī)的售價(jià)為1萬(wàn)5。如果想要普及到大眾,降價(jià)是必須的,但又會(huì)與成本形成。每一種新技術(shù)誕生初期都會(huì)面臨著這些類(lèi)似的障礙。湖北大炮砂型3D打印廠家報(bào)價(jià)LOM技術(shù)成型多使用紙材、PVC薄膜等材料,價(jià)格低廉且成型精度高。
本項(xiàng)測(cè)試工作位于阿拉巴馬亨茨維爾的美國(guó)宇航局馬歇爾太空飛行中心,這里擁有較為完善的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試條件,工程師可驗(yàn)證3D打印部件在點(diǎn)火環(huán)境中的性能。[21]制造火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的噴射器需要精度較高的加工技術(shù),如果使用3D打印技術(shù),就可以降造上的復(fù)雜程度,在計(jì)算機(jī)中建立噴射器的三維圖像,打印的材料為金屬粉末和激光,在較高的溫度下,金屬粉末可被重新塑造成我們需要的樣子?;鸺l(fā)動(dòng)機(jī)中的噴射器內(nèi)有數(shù)十個(gè)噴射元件,要建造大小相似的元件需要一定的加工精度,該技術(shù)測(cè)試成功后將用于制造RS-25發(fā)動(dòng)機(jī),其作為美國(guó)宇航局未來(lái)太空發(fā)射系統(tǒng)的主要?jiǎng)恿?,該火箭可運(yùn)載宇航員超越近地軌道,進(jìn)入更遙遠(yuǎn)的深空。馬歇爾中心的工程部主任克里斯認(rèn)為3D打印技術(shù)在火箭發(fā)動(dòng)機(jī)噴油器上應(yīng)用只是步,我們的目的在于測(cè)試3D打印部件如何能徹底改變火箭的設(shè)計(jì)與制造,并提高系統(tǒng)的性能,更重要的是可以節(jié)省時(shí)間和成本,不太容易出現(xiàn)故障。本次測(cè)試中,兩具火箭噴射器進(jìn)行了點(diǎn)火,每次5秒,設(shè)計(jì)人員創(chuàng)建的復(fù)雜幾何流體模型允許氧氣和氫氣充分混合,壓力為每平方英寸1400磅。[21]2014年10月11日,英國(guó)一個(gè)發(fā)燒友團(tuán)隊(duì)用3D打印技術(shù)制出了一枚火箭。
這種模型是根據(jù)CT等醫(yī)療檢查獲得患者數(shù)據(jù)用3D打印機(jī)制作的。模型按照表面外側(cè)線條呈現(xiàn)肝臟整體形狀,詳細(xì)地再現(xiàn)其內(nèi)部的血管和。由于肝臟模型內(nèi)部基本是空洞,重要血管等的位置一目了然。據(jù)稱,制作模型需要少量?jī)r(jià)格不菲的樹(shù)脂材料,使原本約30萬(wàn)至40萬(wàn)日元(約合人民幣)的制作費(fèi)降到原先的三分之一以下。利用3D打印技術(shù)制作的內(nèi)臟模型主要用于研究,由于價(jià)格高昂,在臨床上沒(méi)有得到普及。科研團(tuán)隊(duì)表示,他們一方面爭(zhēng)取到2016年度實(shí)現(xiàn)肝臟模型的實(shí)際應(yīng)用,另一方面將推進(jìn)對(duì)胰臟等模型制作技術(shù)的研發(fā)[26]。3D打印頭蓋骨2014年8月28日,46歲的周至農(nóng)民胡師傅在自家蓋房子時(shí),從3層樓墜落后砸到一堆木頭上,左腦蓋被撞碎,在當(dāng)?shù)蒯t(yī)院手術(shù)后,胡師傅雖然性命無(wú)損,但左腦蓋凹陷,在別人眼里成了個(gè)“半頭人”。[27]除了面容異于常人,事故還傷了胡師傅的視力和語(yǔ)言功能。醫(yī)生為幫其恢復(fù)形象,采用3D打印技術(shù)輔助設(shè)計(jì)缺損顱骨外形,設(shè)計(jì)了鈦金屬網(wǎng)重建缺損顱眶骨,制作出缺損的左“腦蓋”,終實(shí)現(xiàn)左右對(duì)稱。[27]醫(yī)生稱手術(shù)約需5至10小時(shí),除了用鈦網(wǎng)支撐起左邊腦蓋外,還需要從腿部取肌肉進(jìn)行填補(bǔ)。手術(shù)后,胡師傅的容貌將恢復(fù),至于語(yǔ)言功能還得術(shù)后看恢復(fù)情況。這樣材料層層堆積實(shí)現(xiàn)成型。
3D打印是一種新型的快速成型技術(shù),它綜合了數(shù)字建模技術(shù)、機(jī)電控制技術(shù)、信息技術(shù)、材料科學(xué)與化學(xué)等諸多領(lǐng)域的前沿技術(shù),涉及的領(lǐng)域較多。筆者認(rèn)為,3D打印作為一種制造工藝(Manufacturing),主要涉及有3個(gè)方面:1.材料(Material)。即用于3D打印中的材料,包括樹(shù)脂、金屬、陶瓷、塑料或天然材料等,這些材料通過(guò)堆積形成實(shí)在的功能產(chǎn)品。2.設(shè)備(Machine)。3D打印設(shè)備將材料按照軟件(設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和制作數(shù)據(jù))的要求實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的成型。現(xiàn)有的3D打印設(shè)備有許多種類(lèi),稍后會(huì)介紹。3.建模(Modeling)。這是3D打印工藝中的軟件部分。包括切片、模型的構(gòu)建與優(yōu)化、成型過(guò)程控制等。這是3D打印工藝中的軟件部分。筆者在2014年的SiggraphAsia國(guó)際會(huì)議上做的次有關(guān)3D打印的教程Course(鏈接)上,提出了3D打印的3M概念,即material,machine,modeling,這就像三條桌腿一樣,共同支撐著manufacturing的桌面及其發(fā)展(3M+1M),缺一不可。如果將3D打印比作做一道菜,材料就是菜的原料,設(shè)備就是鍋,而建模則是菜譜和制作方法。建模作為3D打印的“大腦”,在成型過(guò)程中起到至關(guān)重要的作用,這正是我們從事計(jì)算機(jī)圖形學(xué)和幾何建模的研究工作者的研究工作。因此。這是3D打印工藝中的軟件部分。湖北大炮砂型3D打印廠家報(bào)價(jià)
3D打印中所使用的材料主要包括工程塑料、橡膠、光敏樹(shù)脂、石膏、金屬和陶瓷等。河北花盆砂型3D打印市場(chǎng)價(jià)格
涉及到打印材料的外觀模擬、測(cè)量以及合成優(yōu)化等技術(shù);(2)面向醫(yī)療、教育、娛樂(lè)和時(shí)尚等需求的模型定制問(wèn)題以及面向光影與聲音效果的逆向設(shè)計(jì)問(wèn)題;(3)通過(guò)子塊設(shè)計(jì)與打印以及通過(guò)鉸鏈,滑輪,齒輪,電機(jī)等機(jī)械裝置組裝而成的具有特定功能的物體,其中有許多機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與優(yōu)化問(wèn)題。筆者對(duì)于近年來(lái)機(jī)械結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)物體設(shè)計(jì)方面的工作做了一個(gè)綜述,發(fā)表在2017年的《中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào)》上(PDF下載)。近年來(lái),面向制造的幾何設(shè)計(jì)與優(yōu)化方面的研究工作得到了廣泛的關(guān)注,并逐漸成為研究的熱點(diǎn)。筆者于2014年對(duì)于之前有關(guān)3D打印幾何處理的研究工作進(jìn)行了一個(gè)綜述,發(fā)表在2015年的《計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào)》上(PDF下載),并且在計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的國(guó)際前列會(huì)議SiggraphAsia2014上組織了一個(gè)3D打印幾何設(shè)計(jì)與處理的教程Course(鏈接)。之后在Siggraph和SiggraphAsia會(huì)議上出現(xiàn)了更多的有關(guān)教程。在2016年夏天,筆者應(yīng)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)專委會(huì)的委托,與國(guó)內(nèi)的一些學(xué)者又完成了一份更為詳細(xì)的“3D打印中幾何處理的研究進(jìn)展與趨勢(shì)”的發(fā)展報(bào)告(PDF下載),對(duì)相關(guān)工作進(jìn)行一個(gè)的整理和分類(lèi),使得讀者能夠更好地了解3D打印幾何處理方面的進(jìn)展和發(fā)展方向。河北花盆砂型3D打印市場(chǎng)價(jià)格
寧夏圣隆方舟智能科技有限公司致力于數(shù)碼、電腦,是一家貿(mào)易型的公司。公司業(yè)務(wù)分為3D打印等,目前不斷進(jìn)行創(chuàng)新和服務(wù)改進(jìn),為客戶提供良好的產(chǎn)品和服務(wù)。公司注重以質(zhì)量為中心,以服務(wù)為理念,秉持誠(chéng)信為本的理念,打造數(shù)碼、電腦良好品牌。在社會(huì)各界的鼎力支持下,持續(xù)創(chuàng)新,不斷鑄造***服務(wù)體驗(yàn),為客戶成功提供堅(jiān)實(shí)有力的支持。