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3D打印機

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更新時間：2013-10-14
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3D打印機
3D打印（3D printing），即快速成形技術的一種，它是運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過一層又一層的多層打印方式（微積分），構造零對象。用模具制造、工業設計、建造模型，現正發展成產品制造，形成“直接數字化制造”，一些高價值應用（比如髖關節或牙齒，或一些飛機零部件），目前已經有打印而成的零部件出現。
1.2 3D打印機的發展背景
3D打印已經成為一種潮流，并開始廣泛應用在設計領域，尤其是工業設計，數碼產品開模等，可以在數小時內完成一個磨具的打印，節約了很多產品到市場的開發時間。
3D 打印機可以用各種原料打印三維模型，使用3D輔助設計軟件，工程師設計出一個模型或原型之后，無論設計的是一所房子還是人工心臟瓣膜，之后通過相關公司生產的3D打印機進行打印，打印的原料可以是有機或者無機的的材料，例如橡膠、塑料、甚至是人體器官，不同的打印機廠商所提供的打印材質不同。[1]
1.3 3D打印的優缺點
相比傳統制造工藝，3D 打印技術有兩個優點，一是節省原材料和人工。由于采用“添加制造技術”，它的用料只有原來的1/3到1/2，打印速度卻快4倍。同時因省去生產線和一部分組裝過程，可降低人工成本。第二個優點是可以制作形態各異的物品。理論上，只要電腦可以設計出的造型，3D 打印機都可以打印出來，2011年在加拿大展出的3D 打印汽車Urbee，即以其時尚前衛的流線型外觀吸引了眾多關注。3D 打印技術的局限主要體現在材料上。目前打印材料主要是塑料、樹脂和金屬，骨骼等有機原料。
2.3D打印機的應用
3D 打印機的應用對象可以是任何行業，只要這些行業需要模型和原型。以色列的Objet 公司認為，3D 打印機[2]需求量較大的行業包括政府、航天和國防、醫療設備、高科技、教育業以及制造業。醫療行業。最近，一位83 歲的老人由于患有慢性的骨頭感染，因此換上了由3D 打印機“打印”出來的下顎骨，這是世界上首位使用3D 打印產品做人體骨骼的案例。科學研究。美國德雷塞爾大學的研究人員通過對化石進行3D掃描，利用3D 打印技術做出了適合研究的3D 模型，不但保留了原化石所有的外在特征，同時還做了比例縮減，更適合研究。產品原型。比如微軟的3D 模型打印車間，在產品設計出來之后，通過3D 打印機打印出來模型，能夠讓設計制造部門更好的改良產品，打造出更出色的產品。文物保護。博物館里常常會用很多復雜的替代品來保護原始作品不受環境或意外事的傷害，同時復制品也能將藝術或文物的影響更多更遠的人。最近史密森尼博物館就因為原始的托馬斯•杰弗遜要放在弗吉尼亞州展覽，所以博物館用了一個巨大的3D 打印替代品放在了原來雕塑的位置。
建筑設計。在建筑業里，工程師和設計師們已經接受了用3D打印機打印的建筑模型，這種方法快速、成本低、環保，同時制作精美。完全合乎設計者的要求，同時又能節省大量材料。
制造業。制造業也需要很多3D 打印產品，因為3D 打印無論是在成本、速度和精確度上都要比傳統制造好很多。而3D 打印技術本身非常適合大規模生產，所以制造業利用3D 技術能帶來很多好處，甚至連質量控制都不再是個問題。
食品產業。沒錯，就是“打印”食品。研究人員已經開始嘗試打印巧克力了。或許在不久的將來，很多看起來一模一樣的食品就是用食品3D 打印機“打印”出來的。當然，到那時可能人工制作的食品會貴很多倍。
汽車制造業。不是說你的車是3D 打印機打印出來的（當然或許有一天這也有可能），而是說汽車行業在進行安全性測試等工作時，會將一些非關鍵部件用3D 打印的產品替代，在追求效率的同時降低成本。
配件、飾品。這是最廣闊的一個市場。在未來不管是你的個性筆筒，還是有你半身浮雕的手機外殼，抑或是你和愛人擁有的世界上獨一無二的戒指，都有可能是通過3D 打印機打印出來的。甚至不用等到未來，現在就可以實現。

摘要

有這么一種打印機，它可以打印出會飛的飛機、可騎的自行車，或是一塊能吃的蛋糕，能穿的衣服與鞋子，甚至加上關鍵零部件就可打印出一把可以射擊的步槍等。這不是科幻電影，而是已經存在的現實。3D打印機就是可以“打印”出真實3D物體的一種設備，功能上與激光成型技術一樣，采用分層加工、迭加成形，即通過逐層增加材料來生成3D實體，與傳統的去除材料加工技術完全不同。稱之為“打印機”是參照了其技術原理，因為分層加工的過程與噴墨打印十分相似。隨著這項技術的不斷進步，我們已經能夠生產出與原型的外觀、感覺和功能極為接近的3D模型。

關鍵詞： 3D，分層加工，實體， 3D模型

1. 3D打印的概念及簡介
1.1.3D打印概念
3D打印（3D printing），即快速成形技術的一種，它是運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過一層又一層的多層打印方式（微積分），構造零對象。用模具制造、工業設計、建造模型，現正發展...

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