3D打印最早被稱為“快速成型”“增材制造”,是一種制造方式,以三維模型文件為基礎,運用不同的打印技術,使特定的材料通過逐層堆疊、疊加的方式來制造物體的技術。3D是英文“three-dimensional”的縮寫,意思就是維度,3D就是3個維度的意思。
我們平時用的打印機就是一個二維打印機,打印頭來回移動是一維,紙張前后移動填充畫面是二維,這其實是X軸和Y軸兩個維度的移動,3D打印增加了一個向上維度即Z軸,這樣就能打印出一個立體模型,打印材料也由墨水變成了ABS塑料、PLA塑料、光敏樹脂、金屬粉末等3D打印材料。3D打印技術本質就是反復進行二維打印。現實生活中早就有3D打印,比如,在生日蛋糕上用巧克力寫字,易溶膠槍、玻璃膠槍,唯一不同的是,這些都是由人腦控制而不是電腦控制。
我們常見的3D打印工藝技術有熔融堆積式(FDM)、選擇性區域透光(LCD)、數字光處理(DLP)、立體平板印刷(SLA)、選擇性激光燒結(SLS)、三維印刷技術(3DP)幾種類型。
目前,3D打印材料包括工程塑料、金屬材料、陶瓷材料、光敏樹脂等。
總體來說,3D打印有助于減少產品生產成本、生產時間和生產過程中的復雜性障礙,優點在于制造復雜的物品不會增加成本,產品多樣化不會增加成本,設計空間無限,減少浪費副產品,精確的實體復制。
制造復雜的物品不會增加成本。在傳統制造中,物體形狀越復雜,制造成本就越高。對于3D打印機來說,制作復雜項目的成本不會增加。制作一個華麗、復雜的項目所需的時間、技能或成本,也不會比打印一個簡單的盒子所花費的時間、技能或成本更多。在不增加成本的情況下制造復雜產品,將打破傳統的定價模式,改變我們計算制造成本的方式。
產品多樣化不會增加成本。傳統的制造設備具有更少的功能和有限類型的形狀,而3D打印機可以打印許多形狀,每次都能像工匠一樣做出不同的形狀。3D打印節省了培訓機械師或購買新設備的成本,一臺3D打印機只需要不同的數碼藍圖和一批新的原材料。
設計空間無限。傳統的制造技術和由工匠制造的產品,在形狀上是有限的,生產形狀的能力取決于所使用的工具。例如,傳統的木工車床只能生產圓形物體,軋鋼機只能加工用銑刀裝配的零件,制模機只能生產鑄型的形狀,而3D打印機可以突破這些限制,打開巨大的設計空間。
減少浪費副產品。與傳統的金屬制造技術相比,3D打印機在制造金屬時產生的副產品更少。傳統金屬加工浪費驚人,90%的金屬原料被丟棄在工廠的地板上,而3D打印減少了金屬制造的浪費,隨著印刷材料的發展,“網形”制造可能成為一種更加環保的工藝。
精確的實體復制。數字音樂文件可以無休止地復制,音頻質量不會下降。未來,3D打印將把數字精度擴展到物理世界。掃描技術和3D打印技術將共同改善物理世界和數字世界之間的形態轉換的分辨率。我們可以掃描、編輯和復制實體對象,以創建準確的副本或優化原始對象。
目前,3D打印技術已在工業造型、機械制造、航空航天、軍事、建筑、影視、家電、輕工業、醫學、考古、文化藝術、雕刻、飾品等領域得到了廣泛應用,并且隨著這一技術本身的發展,其應用領域將不斷拓展,未來我們會發現身邊很多的物品都是用3D打印制作完成的。
轉載請注明出處。