什么是3D打印?了解正在改变我们制造日常物品方式的技术

未分类 tobmac 4个月前 (06-12) 147次浏览 已收录 0个评论 扫描二维码

3D 打印技术和工艺的类型

3D打印 这项技术可以追溯到 1980 年代初,当时日本发明家 Hideo Kodama 使用紫外线来硬化塑料,从而使用这种添加剂技术制造出物体。

多年后,美国人 Scott Crump 开发了当今最常见的 3D 打印类型,称为熔融沉积建模(或 FDM),将热塑性塑料加热成液体,然后逐层应用。这是工作台和办公桌上最常见的。

3D Systems 的联合创始人 Charles Hull 是 3D 打印应用程序的发明者之一,该应用程序被称为立体光刻技术,该应用程序使用光化学过程。

然而,Kodama、Crump 和 Hull 并不是唯一开发 3D 打印方法的人。

以下是当今使用的一些其他形式的 3D 打印:

  • 选择性激光烧结 (SLS) 将尼龙粉末熔化成耐用的固体塑料。饰面并不美观,但功能强大,对于带有“铰链”和“卡扣”的原型设计非常有用。
  • PolyJet可以 3D 打印具有多种颜色和材料的对象。灵活性使此过程更加昂贵,并且不适合更简单的塑料设计。
  • 数字光处理 (DLP)使用光投射器而不是紫外线激光器来硬化聚合物。这允许它一次构建对象的整个层,从而提高构建速度。

Metal 有自己的 3D 打印方法,适用于不同的应用:

  • 直接金属激光烧结 (DMLS)可用于创建华丽的单个零件。这使其成为医疗应用和轻量化设计的首选。这种方法通常与更传统的金属铸造结合使用,以创建一个最终对象或原型设计。
  • 电子束熔化 (EBM)使用电磁线圈在打印时在真空中使金属粉末过热。

3D 打印的工作原理

3D 打印过程就是一层一层地应用层,但每个 3D 打印对象都是从计算机程序中的 3D 蓝图开始的。

您可以在MayaBlenderZBrush等软件中构建自己的设计。您还可以从ThingiverseCGTrader下载现成的设计。

一旦你有了你的模型,你就可以通过像Cura这样的切片器来运行它,这个程序可以获取文件并创建数千层的代码来指导打印机如何打印。

然后您必须设置您的打印机,选择打印质量和正确的材料设置。从那里,您可以使用 USB 驱动器、SD 卡OctoPrint等程序将切片文件上传到打印机。然后打印机开始逐层应用材料的有时缓慢的附加过程。

什么是3D打印?了解正在改变我们制造日常物品方式的技术
3D 打印使用代码打印构成对象的数千层。

3D打印用于什么

如果你能想象出一个物体,尤其是塑料的,你就有可能用 3D 打印出来。想想玩具、珠宝、模型、手机壳、模具等等。有一些特别有趣的设计,包括 3D 打印的吉他、织布机和用激光融合在一起的玻璃和尼龙组合制成的复杂雕塑。

什么是3D打印?了解正在改变我们制造日常物品方式的技术
几乎任何物体都可以 3D 打印 – 从花瓶到吉他。

3D 打印已经超越了塑料的起源,可以打印金属、橡胶、木材、合成织物和陶瓷树脂。功能性的 3D 打印人体器官仍在进行中,但科学家们表示这是在我们的未来。

由于增材制造比成型或雕刻等传统方法既便宜又快捷,因此它在制造业和艺术界都变得流行起来。可能性几乎是无限的,但3D打印不是完美的机器。事实上,有很多担忧。

3D 打印机引入道德问题

3D 打印机消耗大量能量,将超细塑料颗粒散布到空气中,可以吸入。这些有害排放物相当于室内点燃的香烟。

在人们试图限制我们使用塑料的时候,3D 打印机只是依赖它们的另一种技术。这对所有生态系统来说都是一个环境问题,尤其是对于我们目前充满微塑料的已经陷入困境的海洋。

多年前,第一支 3D 打印枪的消息引起了媒体的狂热制造无法追踪的武器的个人仍然是一个安全问题。

从法律上讲,当有人被 3D 打印物体伤害时,谁应该承担责任没有明确的答案,因为模型设计师,3D打印制造商和打印对象的人通常是不同的实体。确定谁应对潜在的伤害和死亡负责是一个新的困境。

此外,将 3D 打印技术用于 3D 组织的医学领域引入了一系列伦理和道德问题,类似于围绕干细胞研究和基因编辑的长达数十年的对话。不管你怎么看,我们都有一个非常强大的工具可供我们使用,它改变了我们制造和获取事物的方式。我们还不知道这对我们的未来意味着什么。

在哪里可以使用 3D 打印机

虽然拥有自己的 3D 打印机以及必要的软件和材料对于个人的需求来说可能过于昂贵,但公共 3D 打印机正变得越来越普遍,尤其是如果您住在市区。

有诸如 3D 打印实验室和商店之类的东西。您可以发送设计并在几天内取件。一些像 Staples 这样的大卖场也做 3D 打印。

如果您是学生,您的学校可能有 3D 打印服务。您当地的图书馆也可能提供 3D 打印。

但是,如果您在附近找不到任何东西,您可以通过ProtolabsFictiv等服务在线订购 3D 打印对象。


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