在3D打印中,3D數(shù)字化模型是前提和基礎(chǔ),3D打印是結(jié)果,它使3D模型“落地開花”。但是,在很多情況下,3D模型并不能直接輸出給3D打印機(jī)或者打印出來的物體不滿足用戶的需求。這時(shí),就需要經(jīng)過一些幾何建模與處理的方法,將輸入的3D模型進(jìn)行修正、調(diào)整、處理和優(yōu)化,使其能更好地滿足3D打印的需求,避免打印出的物體無法正常發(fā)揮功能。在計(jì)算機(jī)圖形學(xué)或計(jì)算機(jī)輔助幾何設(shè)計(jì)中,3D建模的主要目的是為造型、渲染或動(dòng)畫,考慮的是模型的數(shù)學(xué)屬性,比如曲面的形狀、連續(xù)性、光滑性、材質(zhì)、變形等性質(zhì);而在3D打印中,3D模型輸出的是一個(gè)實(shí)物模型,更多需要考慮的是實(shí)物模型的物理屬性(力學(xué)屬性與功能屬性)。因此,傳統(tǒng)的3D建模與處理的手段需要進(jìn)一步修正和加強(qiáng),需要在建模的過程中就考慮到輸出實(shí)物模型的力學(xué)及功能屬性。一方面,模型的數(shù)學(xué)屬性影響著其物理屬性;另一方面,對(duì)物理屬性的要求影響著數(shù)學(xué)屬性的修改,這兩個(gè)屬性相互影響,往往在處理和優(yōu)化的過程中需要迭代進(jìn)行。我們稱之為面向制造的幾何設(shè)計(jì)與優(yōu)化(Fabricationorientedgeometricdesignandoptimization)。這里具有大量的幾何處理與優(yōu)化的計(jì)算問題,我們簡(jiǎn)要總結(jié)如下:1.幾何計(jì)算問題:給定一個(gè)3D數(shù)字模型。在系統(tǒng)控制下紫外激光將對(duì)液態(tài)的光敏樹脂進(jìn)行掃描從而讓其逐層凝固成型。天津景區(qū)砂型3D打印銷售價(jià)格
先進(jìn)制造與3D打印的應(yīng)用越來越廣,他們?cè)O(shè)想了一個(gè)由技術(shù)嫻熟的水手支持的先進(jìn)制造商的全球網(wǎng)絡(luò),找出問題并制造產(chǎn)品。[19]3D打印航天科技2014年9月底,NASA預(yù)計(jì)將完成首臺(tái)成像望遠(yuǎn)鏡,所有元件基本全部通過3D打印技術(shù)制造。NASA也因此成為嘗試使用3D打印技術(shù)制造整臺(tái)儀器的單位。這款太空望遠(yuǎn)鏡功能齊全,其(CubeSat,一款微型衛(wèi)星)當(dāng)中。據(jù)了解,這款太空望遠(yuǎn)鏡的外管、外擋板及光學(xué)鏡架全部作為單獨(dú)的結(jié)構(gòu)直接打印而成,只有鏡面和鏡頭尚未實(shí)現(xiàn)。該儀器將于2015年開展震動(dòng)和熱真空測(cè)試。這款長(zhǎng),而且只需通過3D打印技術(shù)制造4個(gè)零件即可,相比而言,傳統(tǒng)制造方法所需的零件數(shù)是3D打印的5-10倍。此外,在3D打印的望遠(yuǎn)鏡中,可將用來減少望遠(yuǎn)鏡中雜散光的儀器擋板做成帶有角度的樣式,這是傳統(tǒng)制作方法在一個(gè)零件中所無法實(shí)現(xiàn)的。[20]3D打印火箭噴射器的測(cè)試[21]2014年8月31日,美國(guó)宇航局的工程師們剛剛完成了3D打印火箭噴射器的測(cè)試,本項(xiàng)研究在于提高火箭發(fā)動(dòng)機(jī)某個(gè)組件的性能,由于噴射器內(nèi)液態(tài)氧和氣態(tài)氫一起混合反應(yīng),這里的燃燒溫度可達(dá)到6000華氏度,大約為3315攝氏度,可產(chǎn)生2萬磅的推力,約為9噸左右,驗(yàn)證了3D打印技術(shù)在火箭發(fā)動(dòng)機(jī)制造上的可行性。**烈士砂型3D打印廠家現(xiàn)貨如陶瓷、金屬、塑料,但與其不同的是3DP使用的粉末并不是通過激光燒結(jié)粘合在一起的。
不僅可以打印小件物品,而且這項(xiàng)技術(shù)甚至可以徹底顛覆傳統(tǒng)的建筑行業(yè)。2013年1月,荷蘭建筑師JanjaapRuijssenaars與意大利發(fā)明家EnricoDini(D-Shape3D打印機(jī)發(fā)明人)一同合作,他們計(jì)劃打印出一些包含沙子和無機(jī)粘合劑的6×9(米)的建筑框架,然后用纖維強(qiáng)化混凝土進(jìn)行填充。很終的成品建筑會(huì)采用單流設(shè)計(jì),由上下兩層構(gòu)成。該工程預(yù)計(jì)在2014年完成,并且將參加Europan競(jìng)賽。中文名3D打印建筑外文名3Dprintingarchitecture出現(xiàn)時(shí)間20世紀(jì)90年代中期所需技術(shù)3D打印目錄1研發(fā)背景2技術(shù)介紹3打印建筑?別墅式酒店?荷蘭?莫比烏斯環(huán)屋?上海?迪拜辦公樓3D打印建筑研發(fā)背景編輯3D打印建筑隨著3D打印技術(shù)的完善,越來越多的物品都可以由3D打印完成。截至2013年1月,這些3D打印而成的產(chǎn)品都是小件物體。不過,3D打印的潛力遠(yuǎn)不止可以生產(chǎn)DIY的家居物品這么簡(jiǎn)單。實(shí)際上,這項(xiàng)技術(shù)甚至可以徹底顛覆傳統(tǒng)的建筑行業(yè)。3D打印技術(shù)出現(xiàn)在20世紀(jì)90年代中期,實(shí)際上是利用光固化和紙層疊等方式實(shí)現(xiàn)快速成型的技術(shù)。它與普通打印機(jī)工作原理基本相同,打印機(jī)內(nèi)裝有粉末狀金屬或塑料等可粘合材料,與電腦連接后,通過一層又一層的多層打印方式,很終把計(jì)算機(jī)上的藍(lán)圖變成實(shí)物。
自行車車架、汽車方向盤甚至飛機(jī)零件等大物品,需要較大的打印機(jī)和更大的放置空間,這一技術(shù)如今在多個(gè)領(lǐng)域得到應(yīng)用,人們用它來制造服裝、建筑、汽車等。3D打印建筑技術(shù)介紹編輯輪廊工藝圖示美國(guó)南加州大學(xué)工業(yè)與系統(tǒng)工程教授比洛克·霍什內(nèi)維斯一直在研究一種新工藝。這種新工藝使打印技術(shù)在不到20小時(shí)的時(shí)間內(nèi)建造一幢面積2500平方英尺的建筑。該項(xiàng)目獲得美國(guó)宇航局和美國(guó)軍方的支持和資助?;羰矁?nèi)維斯相信他的項(xiàng)目可以幫助全大約10億世界急需改善住房條件的人提供足夠住房。他把該工藝稱為“輪廊工藝”,并且很希望在將來某天看到成為現(xiàn)實(shí)?!拜喞裙に嚒暗母拍钤谠O(shè)計(jì)上很簡(jiǎn)單,但是實(shí)施起來相當(dāng)復(fù)雜。該工藝由一個(gè)巨型的三維擠出機(jī)械構(gòu)成。它的操作很像我們見到的打印機(jī)操作原理,不過有一個(gè)明顯不同的地方:它擠出是混凝土。在“輪廊工藝”系統(tǒng)的擠壓頭上使用齒輪傳動(dòng)裝置來為房屋創(chuàng)建基礎(chǔ)和墻壁。它的原理跟使用泥造磚極其相似,建成的建筑能夠抵擋地震和其他自然災(zāi)害?;羰矁?nèi)維斯稱使用該工藝不僅造價(jià)便宜、快速建造,而且對(duì)環(huán)境友好,建設(shè)造價(jià)和材料大幅度降低。一名行人從3D打印建筑旁經(jīng)過隨著3D打印技術(shù)的完善,越來越多的物品都可以由3D打印完成。陶瓷材料硬而脆的特點(diǎn)使其成形尤其困難。
按照電腦設(shè)計(jì)的圖紙和方案,經(jīng)一臺(tái)大型3D打印機(jī)層層疊加噴繪而成,10幢小屋的建筑過程花費(fèi)24小時(shí)。[37-38]2014年9月5日,世界各地的建筑師們正在為打造全球3D打印房屋而競(jìng)賽。3D打印房屋在住房容納能力和房屋定制方面具有意義深遠(yuǎn)的突破。在荷蘭首都阿姆斯特丹,一個(gè)建筑師團(tuán)隊(duì)已經(jīng)開始制造全球首棟3D打印房屋,而且采用的建筑材料是可再生的生物基材料。這棟建筑名為“運(yùn)河住宅(CanalHouse)”,由13間房屋組成。這個(gè)項(xiàng)目位于阿姆斯特丹北部運(yùn)河的一塊空地上,有望3年內(nèi)完工。在建中的“運(yùn)河住宅”已經(jīng)成了公共博物館,美國(guó)總統(tǒng)奧巴馬曾經(jīng)到那里參觀。荷蘭DUS建筑師漢斯·韋爾默朗(HansVermeulen)在接受BI采訪時(shí)表示,他們的主要目標(biāo)是“能夠提供定制的房屋?!盵16]2014年1月,數(shù)幢使用3D打印技術(shù)建造的建筑亮相蘇州工業(yè)園區(qū)。這批建筑包括一棟面積1100平方米的別墅和一棟6層居民樓。這些建筑的墻體由大型3D打印機(jī)層層疊加噴繪而成,而打印使用的“油墨”則由建筑垃圾制成。[39]2015年7月17日上午,由3D打印的模塊新材料別墅現(xiàn)身西安,建造方在三個(gè)小時(shí)完成了別墅的搭建。據(jù)建造方介紹,這座三個(gè)小時(shí)建成的精裝別墅,只要擺上家具就能拎包入住。在生物應(yīng)用領(lǐng)域還有人造骨粉、細(xì)胞生物原料等。遼寧鼎砂型3D打印生產(chǎn)廠家
用于3D打印中的材料,包括樹脂、金屬、陶瓷、塑料或天然材料等,這些材料通過堆積形成實(shí)在的功能產(chǎn)品。天津景區(qū)砂型3D打印銷售價(jià)格
現(xiàn)有的3D打印設(shè)備有很多種,設(shè)備是與材料配合來設(shè)計(jì)的。這里只是簡(jiǎn)單羅列一下常見的一些3D打印設(shè)備(主要來自于Medtec),更更詳細(xì)的資料可從網(wǎng)上獲取。1.分層實(shí)體成型工藝(LOM):這是歷史為悠久的3D打印成型技術(shù)。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。激光切割器將沿著工件截面輪廓線對(duì)薄膜進(jìn)行切割,可升降的工作臺(tái)能支撐成型的工件,并在每層成型之后降低一個(gè)材料厚度以便送進(jìn)將要進(jìn)行粘合和切割的新一層材料,后熱粘壓部件將會(huì)一層一層地把成型區(qū)域的薄膜粘合在一起。2.立體光固化成型工藝(SLA):以光敏樹脂作為材料,在系統(tǒng)控制下紫外激光將對(duì)液態(tài)的光敏樹脂進(jìn)行掃描從而讓其逐層凝固成型。液槽中會(huì)先盛滿液態(tài)的光敏樹脂,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)的操縱下按工件的分層截面數(shù)據(jù)在液態(tài)的光敏樹脂表面進(jìn)行逐行逐點(diǎn)掃描,這使掃描區(qū)域的樹脂薄層產(chǎn)生聚合反應(yīng)而固化從形成工件的一個(gè)薄層。3.選擇性激光燒結(jié)工藝(SLS):SLS工藝使用的是粉末狀材料,激光器在計(jì)算機(jī)的操控下對(duì)粉末進(jìn)行掃描照射而實(shí)現(xiàn)材料的燒結(jié)粘合,就這樣材料層層堆積實(shí)現(xiàn)成型。先采用壓輥將一層粉末平鋪到已成型工件的上表面。天津景區(qū)砂型3D打印銷售價(jià)格
寧夏圣隆方舟智能科技有限公司致力于數(shù)碼、電腦,以科技創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)***管理的追求。寧夏圣隆方舟擁有一支經(jīng)驗(yàn)豐富、技術(shù)創(chuàng)新的專業(yè)研發(fā)團(tuán)隊(duì),以高度的專注和執(zhí)著為客戶提供3D打印。寧夏圣隆方舟繼續(xù)堅(jiān)定不移地走高質(zhì)量發(fā)展道路,既要實(shí)現(xiàn)基本面穩(wěn)定增長(zhǎng),又要聚焦關(guān)鍵領(lǐng)域,實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型再突破。寧夏圣隆方舟始終關(guān)注自身,在風(fēng)云變化的時(shí)代,對(duì)自身的建設(shè)毫不懈怠,高度的專注與執(zhí)著使寧夏圣隆方舟在行業(yè)的從容而自信。