目前,通过3D立体打印技术,生产螺丝、连杆等零件,巧克力、曲奇饼等食物,小提琴、吉他、长笛等乐器,公道杯、茶壶等生活用品,甚至自行车、汽车等交通工具的零配件都已不再是天方夜谭。
三维打印技术的工艺过程非常复杂,首先是要根据产品要求建立CAD(计算机辅助设计)模型,然后经过数字处理,由计算机控制三维打印设备,逐层式扫描完成整个打印过程,形成立体实物。按照打印成型手段,三维打印工艺又可分为:光固化立体造型、分层物件制造、选择性激光烧结以及熔融沉积造型几大类。在所有三维打印技术中,材料是最为重要的因素,其次,工艺也很重要。
1. DIY巧克力设计
英国科学家于今年7月开发出世界第一款“3D巧克力打印机”。它使用液态巧克力作为“油墨”,可以打印各种形状的巧克力。为保证巧克力在输入和输出时的黏稠度和温度,研发人员还给打印机装上了保温和冷却系统。据称,英国零售产业非常看好这款产品带来的商机
2. 人造血管
据了解,全球每年有超过60万人需要进行血管重建手术。其中大于6毫米的“人造血管”已经实现了商品化,而小于6毫米的小口径血管制备则成为一个国际性的难题。现在,一个德国科学家团队利用利用3D打印技术成功研制出了人造血管,这项成果将成为广大器官移植者的福音。
3. 可用沙子“打印”出固体建筑的3D打印机
想象一下一台巨大的3D打印机,它可以通过沙石来“打印”出一幢完整的建筑。设计师恩里克。迪尼(Enrico Dini)以科幻小说的灵感为原型,发明了这台神奇的3D打印机。迪尼希望使用月球尘埃,通过这台打印机来“打印”建筑物。据恩里克,迪尼介绍,这种打印机的原料主要是沙子。当打印机开始工作时,它的上千个喷嘴中会同时喷出沙子和一种镁基胶。这种特制的胶水会将沙子粘成像岩石一样坚固的固体,并形成特定的形状,然后只需要按照预先设定的形状一层层喷上这种材料,最终就可以“打印”一个完整的雕塑或者教堂建筑
4. 3D玻璃打印技术在建筑艺术业中大展拳脚
在建筑领域,3D打印技术能完成模型的快速打印,以便帮助建筑师通过迅速测试不同之类的玻璃,判断哪种设计最适合一定的环境。一个环保主义者可在旧玻璃上打印图案,以实现玻璃的循环使用。如果价格合适,人们便能自己制作玻璃器具了。
诚然,3D打印技术的确给我们带来了不一样的体验和便利,但是鉴于其尚处于起步阶段,想要成为主流的生产制造技术,还需要在未来的发展当中解决好以下三点:
首先,对于普通用户来说,要学会CAD等制作工具还有点难度,这需要一个学习的过程。其次在于,3D打印材质的可用性目前还存在很大局限性。第三个挑战在于价格。在某些情况下,3D打印产品最终耗费的成本和零售店产品的价格差不多,3D打印不具备规模经济的优势,价格方面的优势尚不明显。
三维打印技术可以突破在工厂操作的界限,利用桌面打印机即可打印出小物品。其最突出的优点是无需机械加工或者模具就可以从计算机中直接打印出任何形状的零部件,从而极大地缩短产品的研制周期,提高生产率和降低生产成本。正如没有人预测到1750年出现的蒸汽机、1450年出现的印刷术以及1950年出现的晶体管可能会给世界带来如此重大的影响一样,人们也很难估计3D打印技术可能会带来的长期影响。但是,这项技术离我们越来越近,并且,它很有可能对它所接触的每个领域带来重大的影响。也许在不远的将来,3D打印将掀起新一轮的工业革命。
你可曾想象,用打印机也能打印出3D的物体?如果说打印机的原理是将红、黄、蓝三原色进行混合得出各种鲜艳的颜色,那么3D打印机则是以类似的方式,将硅(沙子)、塑料和金属粉末等混合,按照由电脑设计好的三维立体模型通过特殊的3D打印机进行分层打印,通过多层打印累加的方式打印出3D形状的物体。
3D打印机的出现相当让人兴奋——它们将会引发X、Y、Z行业的革命,它们的应用越来越广泛,未来很可能成为人们必不可少的一种极佳的技术。或许,哪天你上网买双鞋子只是一个设计图的文件,下载回来自己“打印”出来……
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打印机相对于其他的添加剂制造技术而言,具有速度快,价格便宜,高易用性等优点。3D打印机就是可以“打印”出真实3D物体的一种设备,功能上与激光成型技术一样,采用分层加工、迭加成形,即通过逐层增加材料来生成3D实体,与传统的去除材料加工技术完全不同。称之为“打印机”是参照了其技术原理,因为分层加工的过程与喷墨打印十分相似。其原理很简单,它首先将物品转化为3D 数据,然后再逐层分切打印,打印时,3D 打印机用粉末而非纸张进行打印。粉末会一层层地被特殊的胶水粘合,按照不同的横截面图案固化,并一层层叠加,像做蛋糕那样创建三维实体,最终一个完整的物品就会在粉末槽成型。
3D打印机广阔的市场前景
3D打印机的应用对象可以是任何行业,只要这些行业需要模型和原型。3D打印机需求量较大的行业包括联邦政府、航天和国防、医疗设备、高科技、教育业以及制造业。甚至,Burton Snowboards公司(美国的防雨防雪用具品牌),Radio flyer公司(美国生产四轮车,三轮车,脚踏车及其配件等的公司),耐克和New Balance(新百伦公司,美国顶级跑鞋生产厂商)都属于他们的高端客户。
谁会料想到,3D打印机市场的增长速度是如此的快呢。在经济低迷的时期,公司希望以最快的速度生产产品,以便尽快将产品推向市场,这样能够保持资金的流动保证更好的创新。
3D打印如今是一个很火的技术,现在越来越多的工程,建筑专业的学生在实验室里使用3D打印机制作模型,并且在走入工作岗位之后也需要用到3D打印机,这一市场需求在未来十年间会显得尤为迫切。此外,随着技术的发展,3D打印机的体积越来越小,并且价格也便于接受,所以3D打印机将逐步走向市场用户,慢慢将第三方印刷公司取代。这就意味着,3D打印机将会有很大的市场前景,也能为增值转销商提供更多机会。