d打印技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展(已修改)
2025-01-24 07:48 本頁面
【正文】 By: 初二（ 1）班 王雪如 引子 3D打印技術(shù)慢慢已走進(jìn)我們的生活，現(xiàn)在已是風(fēng)靡全球，成為科學(xué)領(lǐng)域又一偉大創(chuàng)新。得益于 3D技術(shù)制作的電影受到好評，現(xiàn)如今 3D技術(shù)的發(fā)展涉及到了各行各業(yè)。而在制造行業(yè)，“ 3D打印技術(shù)”的影響正在日益凸顯。英國 《 經(jīng)濟(jì)學(xué)人 》 雜志認(rèn)為，這項(xiàng)技術(shù)將與數(shù)字化生產(chǎn)模式一起推動(dòng)實(shí)現(xiàn)新的工業(yè)革命，將 3D打印技術(shù)列為第三次技術(shù)革命范疇；美國 《 時(shí)代 》周刊已將 3D打印產(chǎn)業(yè)列為“美國十大增長最快的工業(yè)”。僅僅幾十年后，這項(xiàng)技術(shù)就得到了長足的發(fā)展。那么我在這里就為大家全方位、立體式地解讀一下，這項(xiàng)馬上可以觸手可及的技術(shù)。 什么是 3D打印？（原理） 3D打印是增材技術(shù)的俗稱。都是采取原料加層方法形成 3D物體，每次打印一層材料只有 ，與 2維打印機(jī)相比， 3D打印機(jī)多了一維 ，將原料逐層堆積而成，如熔融塑料成型法，噴嘴噴出熔融的塑料絲，承物平臺作 3維運(yùn)動(dòng)，即可堆積出 3D實(shí)物（等于一層層粘上去）。 相對于傳統(tǒng)的材料去除（如切削等）技術(shù)，增材技術(shù)是一種自下而上材料累加的制造工藝。從更廣義的原理來看，以設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，將材料（包括液體、粉材、線材或材塊等）自動(dòng)地累加起來成為現(xiàn)實(shí)體結(jié)構(gòu)的制造方法，都可視為增材技術(shù)。 增材技術(shù)的工作原理可分為兩個(gè)過程：其一是數(shù)據(jù)處理過程，完成將三維數(shù)據(jù)分解為二維數(shù)據(jù)的過程；其二是制作過程，依據(jù)分層的二維數(shù)據(jù)，采用所選定的制作方法制作有與數(shù)據(jù)分層厚度相同的薄片，每層薄片按序疊加起來，就構(gòu)成了三維實(shí)體，實(shí)現(xiàn)了從二維薄層到三維實(shí)體的制造過程。這一過程是將三維復(fù)雜結(jié)構(gòu)降為二維結(jié)構(gòu)，二維結(jié)構(gòu)制作都可以實(shí)現(xiàn)，然后再由二維結(jié)構(gòu)累加為三維結(jié)構(gòu)。這一制造思想相對于傳統(tǒng)的制造模式是一種變革，然而這一思想很早就有，只是在近三十年數(shù)字化技術(shù)的不斷發(fā)展下成熟，進(jìn)而物化為一個(gè)自動(dòng)化裝備。 3D打印的起源 增材技術(shù)的核心思想是最早起源于美國。早在 1892年，美國一項(xiàng)專利提出利用分層制造法構(gòu)成立體地形圖。據(jù)報(bào)道，美國科學(xué)家發(fā)明了一種可打印出三維效果的打印機(jī)，并已將其成功推向市場。早在 1992年，美國的 3D打印機(jī)制造商就賣出了第一臺商用 3D打印機(jī)。 優(yōu)點(diǎn) 1 .時(shí)間及原材料成本優(yōu)勢 3D打印已經(jīng)成為一種潮流，并開始廣泛應(yīng)用在設(shè)計(jì)領(lǐng)域，尤其是工業(yè)設(shè)計(jì)，數(shù)碼產(chǎn)品開模等，可以在數(shù)小時(shí)內(nèi)完成一個(gè)模具的打印，節(jié)約了很多產(chǎn)品到市場的開發(fā)時(shí)間。這種打印機(jī)比常規(guī)建筑方法要快四倍，而且所使用的原料也只有原來的三分之一到二分之一，更重要的是幾乎不會(huì)產(chǎn)生任何廢棄物。 2. 類型多樣 3D 打印機(jī)可以用各種原料打印三維模型，使用 3D 輔助設(shè)計(jì)軟件，工程師設(shè)計(jì)出一個(gè)模型或原型之后，通過相關(guān)公司生產(chǎn)的 3D打印機(jī)進(jìn)行打印，打印的原料可以是有機(jī)或者無機(jī)的的材料，例如橡膠、塑料、甚至是人體器官，不同的打印機(jī)廠商所提供的打印材質(zhì)不同。 3D打印機(jī)的應(yīng)用對象可以是任何行業(yè)，只要這些行業(yè)需要模型和原型。 3. 連接的強(qiáng)功能作用 在飛機(jī)、核電和火電等行業(yè)所使用的重型機(jī)械、高端精密機(jī)械裝備上，傳統(tǒng)的焊接和零部件加固的方法使得部件之間的連接并不牢固，但是使用 3D打印技術(shù)，出來的產(chǎn)品是自然無縫連接，結(jié)構(gòu)之間的穩(wěn)固性和連接強(qiáng)度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)方法。這在飛機(jī)、核電等高端裝備制造行業(yè)的應(yīng)用上非常廣泛。在 2022年 8月，英國南安普敦大學(xué)的工程師設(shè)計(jì)并試飛了世界上第一架“打印”出來的飛機(jī)。這架飛機(jī)的外殼是由一款專門打印尼龍材質(zhì)的 3D激光打印機(jī)一層層地疊印而成的，相當(dāng)輕便。鑒于其飛行時(shí)速達(dá) 100公里，其質(zhì)地緊密程度確實(shí)超乎人們的想象。 缺點(diǎn) 材料的限制 仔細(xì)觀察你周圍的一些物品和設(shè)備，你就會(huì)發(fā)現(xiàn) 3D打印的第一個(gè)絆腳石，那就是所需材
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