3D打印的未來以來

點擊(jī)量:548 發布時間:2017-02-10 作(zuò)者:快猫视频APP下载安装(mài)(上海)增材製造(zào)技術(shù)有限公司
        最近對3d打印很(hěn)感興趣,這玩意聽起來也(yě)特別酷炫,但(dàn)是真正了解的人很少,想必大家對這個技(jì)術也(yě)很好奇,我就琢磨了各種資料,來一篇科普文給大家漲漲見識,解開一些大家對3d打印(yìn)的誤解,增加一個(gè)茶餘飯後的話題,可以有在飯後跟別人(rén)裝逼的機會。
 
        先來幾張作品醒醒腦(nǎo)
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
     可以說3d打印的應用無處不在,設計,珠寶,服裝,藝術,醫學 ,軍事(shì)等等,可以打印樹脂,矽膠,金屬等(děng)各種材料(liào),未來3d打印將無處不在。(最後兩個是我自己打印的還未上色)
 
 
首先要搞清楚什麽是3d打印?
 
3D打印(3Dprinting)也(yě)稱為“增材製造(AdditiveManufacturing)”,它是新興的一種(zhǒng)快速成型(xíng)技術。與傳統的減材製造工藝不同,3D打印是以數據設計文件(jiàn)為(wéi)基礎,將(jiāng)材料逐層沉積或黏合以構造成三維物體的技術。(有點像堆樂高積木的感覺)
 嚴謹(jǐn)一點說3D打印有兩種定義。狹(xiá)義指“MIT開發(fā)的以粉末為基(jī)礎的製造技術”。廣義(yì)上指所有的增材製造技術(shù)(Additive Manufacturing)。
       
 寫了這些我自己都要睡(shuì)著(zhe),藝術生寫這個真的頭大,我還是用我藝術狗的思(sī)維來解讀一下。
  你用你的右手拿起一隻黃芩牙膏,下麵(miàn)放(fàng)一塊砧板,然後慢慢地擠出,在砧板上畫一個(gè)圓圈,然後在原址上再畫一個圈,來個十(shí)幾遍,就能打印出一個像(xiàng)米其林吉祥物一樣的(de)管狀物,沒錯,這就是基本原理,不信你試試。
 
 
      
 
      3d打印機有哪些(xiē)種(zhǒng)類?
 
      種類賊多,什麽激光立體印刷術,激光燒結技術,電子束熔化技術,三維打印技術等等十幾種,但是基本原理也是一樣的,之所(suǒ)以會有這麽多種類,是因為(wéi)它們的打印(yìn)手法有區別,就像畫畫一樣,有點彩派,印象派,寫實派等等(děng),都是技法上的區別,目的還不是要畫一張畫。
 
 
      
 
我在這裏簡單介紹四(sì)種常見打印技(jì)術
 
1      熔(róng)融沉積造型技術 Fused Deposition Modelling  FDM
 
        FDM是它的簡稱,說起來也比較有逼格,但(dàn)是在打印界這是最常見的(de),說白了就是最(zuì)low的。。。
 
 
淘寶上賣的最多的就是FDM打印機(jī)
 
原理圖
 
 
 
 
    是不是和擠牙膏一模一樣,無(wú)非手變成機械臂,牙(yá)膏變細了點,砧板變成鐵板。原理就是紅色打印(yìn)頭加熱,把條形塑料加熱軟化,按照電腦3D模型作“一筆畫”。
 
原理視頻網(wǎng)址:http://v.youku.com/v_show/id_XMjMxNjgyODAw.html
 
2     立體印刷術 Stereolithography  SLA
 
      它用激光選擇性地讓需要成型的液(yè)態光敏樹脂(zhī)發生聚合(hé)反應變(biàn)硬,從而造型。SLA有(yǒu)兩大類,一種是Objet為代表的,從下到上打印的。另一種是Formlabs為代(dài)表的,從上往下打印(yìn)的。
 
原理圖
 
白話翻譯:你有一箱水,然後你拿著一(yī)隻防水冷風槍,在底部畫一個圈,然後那個圈就結冰了,然後在原址上再畫一(yī)個圈,又結(jié)冰了,反複幾十次,你就能吹出一個冰管子!
 
 
SLA打印機
 
看到那(nà)個大鋼槽沒,就是用來裝液態光敏樹(shù)脂的
 
原理視頻網址:http://v.youku.com/v_show/id_XMjEzODM2NjQw.html
                         http://v.youku.com/v_show/id_XNDU1NjE1OTk2.html
 
3    選擇性激光燒結  Selective Laser Sintering  SLS
 
      和SLA類(lèi)似,SLS使(shǐ)用激光。和SLA不同的是,SLS用的不(bú)是液態的(de)光敏樹脂,而是粉末。激光的能量讓粉末產生高溫和相鄰的粉末發生燒結反應連(lián)接在一(yī)起。這個技術精度很高,當然(rán)價格也更昂貴。
原理圖
 
SLS打印機
 
 
原理操作視頻網址:http://v.youku.com/v_show/id_XNDk3NTg4NzEy.html
 
4      三維打印    Three Dimensional Printing    3DP
 
這才是真正的3D打印!因為這種技術和平麵打印非常相似,連打印頭都是直接用平麵打印機的。和SLS類似,這個技術的(de)原(yuán)料也是粉末狀的。典型的3DP打(dǎ)印機有兩(liǎng)個箱體。如上圖所示,左邊為儲粉缸,右(yòu)邊為成型缸。打印時,左邊(biān)會上升一層(一般為0.1mm),右邊會下降一層,滾粉輥把粉末從儲粉缸帶到成型缸,鋪上厚度為0.1mm的粉末。打印機頭根據電腦數據把液體(tǐ)打印到粉末上。(平麵打印機的Y軸(zhóu)是紙在動,而3DP的Y軸是(shì)打印頭(tóu)在動)液體要麽是粘合劑要麽(me)是水(用於激活粉末中粉(fěn)狀粘合劑)。
 
原理圖
 
 
 
 
  原理視頻網址:http://v.youku.com/v_show/id_XNDk1NDU0NTYw.html
 
 
3D打印與傳統製造工藝的關係?
 
3d打印創立初衷很簡單,製造傳統技術無法製作的(de)某些零部件。
3d打印主(zhǔ)要是為人們(men)提供一條個性化產品路線,彌補傳統工藝缺陷,但是它很難量化,所以適合製造特殊少量產品,量化的東(dōng)西(xī)就交給機床吧。
 
 
 
 
3D打印不能量(liàng)產的原因?
 
工作時間恒定,做同一個零件花一(yī)天,做一百個就是一百天,數(shù)量上去了速度不會變化。
3D打印機(jī)器一般情況下無法(fǎ)承擔長期高負荷工作。算入維修、維護(hù)的時間(jiān)的話量產製造周期更長(zhǎng)。
在高精端領域諸如航空航天領域所用的金屬打印機中,甲方沒有量產的需要。
在低精度領域諸如爛大街的FDM桌麵機,其低質量無法讓甲方滿意所以甲方(fāng)也無意量產。
 
 
 
 
3d打印為何如此昂貴?
 
3d打印最(zuì)關鍵的是精度,對機器和材料的要求很高,研發的成本自然也高(gāo),像abs本身就是塑(sù)料,不貴,但是達到高精(jīng)度就是技術活了,好比梵高的畫,不就顏料和一塊抹布嗎,材料本身不值錢,但是變成好畫(huà)那價值就不一祥了(le)。機器就更別說了,超高精度幾千(qiān)萬的都有,打開淘(táo)寶頁麵你會發現各種打印機,有(yǒu)幾百塊也有幾十萬的,便宜的那種精度很低,做出來東西誤差大,很糙,就別(bié)買了,除(chú)非純粹好奇玩玩也(yě)是可以的,如(rú)果打印的東西(xī)不大,用樹脂(zhī)或(huò)塑料價格也不會很(hěn)高,做點好玩的小東(dōng)西還是值得的,價格主要看重(chóng)量和材質。
 
精度不夠導致的紋理
 
 
 
 
3d技術大器晚(wǎn)成,30年前就出現,到現在逐(zhú)漸走向成熟,既有新的突破,也有許多等待解決的問題,毋庸置疑的是它在我們(men)生活中扮演的角色將越來重要。
回歸到藝術中,3d技術(shù)為我們開辟了一條(tiáo)嶄新的道路,使藝術的的表現力大大增加(jiā),同時(shí)藝術也是3d技術最好的載體(tǐ)之一,通過兩者完美結合,勢必(bì)讓我們未來生活更加豐富(fù)多彩(cǎi)。
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