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什么是3d打印(3d打印的含义是什么)

对于从未接触过3D打印的童鞋来说,总觉得3D打印特别遥远。今天晴子老师来为你们揭开3D打印的神秘面纱——通俗易懂的给大家介绍什么是3D打印技术。主要从:技术原理、3D打印过程、3D打印应用领域三方面介绍。

什么是3D打印技术

近几年来,3D打印这个名词从陌生到熟悉,逐渐走向人们的生活和工作中。但是,仍有不少童鞋对3D打印不够了解。3D打印并不神秘,它只是一种新型的制造和加工工艺

3D打印即快速成型技术的一种,它是一种以数字模型(3D设计文件)文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过3D打印机,逐层打印的方式来构造物体的技术。

什么是3d打印(3d打印的含义是什么)插图

童鞋们对这段话不理解的话,可以想象糖画的制作过程。3D打印FDM技术原理基本和制作糖画过程是一样的。

3D打印机——糖画师傅的手和勺子

数字模型——糖画师傅脑海的画面

可粘合材料——热乎乎的糖浆

逐层打印——将糖浆一层一层的倒在(二维)平面上(逐层固化),从而形成有高度的(三维)物体。

什么是3d打印(3d打印的含义是什么)插图1

什么是3d打印(3d打印的含义是什么)插图2

?相信大家对3D打印有一些概念了,3D打印技术有很多种,对应的3D打印机和3D打印材料都是不一样的。

3D打印过程

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三维打印的设计过程是:先通过计算机建模软件建模,得到三维设计模型,再将建成的三维模型“分区”成逐层的截面,即切片(切片大家可以想象一下水果切片在把每片水果平起来就是一个完整的水果),从而指导打印机逐层打印,最后物体打印完成。

什么是3d打印(3d打印的含义是什么)插图4

3D打印运用领域

?3D打印目前涉及的领域有很多,比如建筑行业、汽车制造、航空航天、游戏玩具手办、食品加工、影视道具、艺术制作、服装、医疗保健、创客教育等很多方向都有广泛的应用。

一、建筑行业

3D打印建筑楼盘的模型肯定是没有问题的,2017年开始已经广泛运用在建筑沙盘领域里,实际真正打印建筑的也已经很多。最近,疫情期间一天打印15栋隔离屋支援武汉、迪拜造出的世界上最大的3D打印办公楼相信大家都有耳闻。而未来在外星基地,也会大量使用的3D打印,可以帮助人们在其他星球上建好基地。

什么是3d打印(3d打印的含义是什么)插图5

二、航空航天

飞机的迭代研发、飞机的配件都可以使用3D打印技术来打印实现,而且在空间站也已经开始使用3D打印机来打印卫星或空间站的零部件,哪里坏了直接换哪里。省去了携带大量配件的麻烦。

什么是3d打印(3d打印的含义是什么)插图6

三、汽车制造

下图是几款使用3D打印技术制造的汽车,第一款是10年的,第二款是已经上路的3D打印汽车,全身70%以上是ABS塑料,是14年的,第三款是中国海南出生的“土豪车”,以及日本的3D打印电动小车。

什么是3d打印(3d打印的含义是什么)插图7

四、游戏玩具手办

游戏行业的火爆相信不用介绍童鞋都不言而喻了,尤其是疫情期间,大家宅家,手机游戏用户规模较平日增长30%。而利用3D打印即可迅速等到心仪角色手办。如今游戏动漫周边、玩具、动漫展都大量使用3D打印技术制作。

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五、医疗行业

3D打印技术在医疗行业发展方向非常可观,尤其疫情期间3D打印技术表现亮眼。各种3D打印面具、3D打印呼吸阀、3D打印口占、3D打印护目镜、3D打印病毒模型等等相信大家在新闻头条都有看到过。

具体有3个方向:1是术前模拟,就是做手术前打印患者情况,模拟手术,增加手术成功率;2是矫正器械,世界上没有完全相同的两片叶子,每个人的身体部位尺寸也都不尽相同,3D打印技术可以帮助患者定制属于自己的矫正器械(牙科方面已经在大量使用这种技术);3是打印药物,医疗研究人员可以用3D将药品中让某些对人有副作用的部分给剔除出去,对于药物研发有着很大的帮助。

什么是3d打印(3d打印的含义是什么)插图9

六、文物保护

所有的物品都是有生命期限的,尤其是见证了历史长河的各种文物,延续到现在已经消耗了文物不少“生命”,随着时间的流逝,文物会消失,直到有一天我们的后代再也看不见。而利用3D扫描和3D打印工具的结合使用,可以帮助考古学家完成对文物的修复,也可以打印出一个一模一样的赝品摆放在博物馆里供人参观和欣赏,真迹保存在特定的环境里。

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七、艺术创作

正式3D打印可以迅速制作出各种复杂模型的特点,3D打印制作下图这些创意作品和打印一个方块几乎没有什么区别,同样是逐层堆积的方式来打印,可以在很大程度上节约人力、物力、财力。

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?八、影视道具

现在越来越多的剧组青睐3D打印工具,制作方便、造型独特、造价便宜、质量还轻可以很方便的满足需求。最近热播的《清平乐》剧中皇后的婚服便是采用3D打印技术制造。

什么是3d打印(3d打印的含义是什么)插图12

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八、服装、鞋行业

随着3D打印行业的不断发展,3D打印技术在服装行业表现亮眼。许多女人深知,遇到一件很合身的衣服是很不容易的事,用3D打印机制作的衣服,可谓是解决女人们挑选服装时遇到困境的万能钥匙。目前阿迪达斯,耐克都有3D打印的鞋子出售。

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九、创客教育

创客教育是近几年比较火的一个概念,这本是美国成人中流行的一种文化,到中国后被引用于中小学的素质教育。像创客教育、STEAM教育这些课程都可以使用3D打印技术来授课,3D打印本身就是造物,所以通过造物的方式来学习,这是培养学生主动学习的很好的一种方式。

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十、食品行业

目前,3D打印食品主要还是在实物的外形上有不一样的体验,但是未来,我们可以利用3D打印技术,对食物的营养进行设定,让人们根据身体情况输入最需要的食物。

美国纽约哥伦比亚大学的研究人员研制出了一种食物3D打印机,并且基本上可以应对任何种类的食品,希望能够吸引到普通消费者,未来能够走入寻常人家。

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未完待续,下节继续

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