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3d打印机的发展前景和用途

时间:2020-10-07 17:07 作者:19128308451 阅读:65 次

三维打印技术在国外已得到广泛应用,但在中国并未普及,其技术与传统打印产品最大的不同之处在于,3D打印能使产品呈现出三维立体形态,而不仅仅局限于一个平面,一个二维图像。而功能实现方面,可以说3D打印对传统印刷业形成了冲击,以3D打印技术为纽带,将带动一系列行业发展,形成产业链。文章主要介绍了3D打印技术的应用及未来的发展趋势,希望通过本文,能使读者对3D打印有一个初步的了解,同时也能让科研人员得到相关的信息,从而对这一技术有进一步的了解。

3D打印机

3D打印机的应用

三维打印机的工作原理类似于传统的打印技术,但在外接设备中,利用计算机软件设计3D模型,完成数字分析,其原理类似于医学显微镜下观察组织切片的实验,设计模型是所需的切片样品,通过将设计模型以极小的薄片层层叠放,直至打印出与模型相同的产品,最终固体成型。众所周知,传统的印刷技术是通过喷墨技术将油墨涂在纸上,这也是印刷的起源,3D打印最大的不同之处在于,它所用的材料不是油墨,而是真正的特殊材料,当然,由于当前技术的限制,材料不能任意选择,而是有一定类型,但又有重大突破。本文主要介绍了3D打印技术在医疗领域、道路交通领域、航天领域的应用。

1.1医疗

现有医疗技术已经能够支持人工器官的正常工作,但是人工器官成本高、寿命短、易感染,而3D打印技术的出现,则很好地解决了这个问题,利用钛合金作为原料,通过1∶1比例的真实器官还原,可以最大程度地模拟人体自身器官的形状和功能,当然,模型的设计也非常复杂,需要大量的精密计算,讨论具体操作的可实施性,最后才能实现器官的替代;众所周知,3D打印可以在分子水平上还原“物质”,而胶囊类或固体颗粒类的药物都是由分子组成,因此可以采用这种技术打印药物,这样既节省了时间,又节省了临床上还处于试验阶段的药物,既能保存药物的资料,又能根据临床反应调整分子结构,这种方法不仅能缩短研制周期,又能节省人力物力。

2.公路运输。

在国外,3D打印技术在高速公路上的应用已被实践证明是可行的,采用3D打印技术直接打印高速公路,只需在辅助设计软件中设计好的公路模型,增加原材料,这种打印机虽然在大型机械上使用,但工作原理相同;此外,在公路维修中,使用3D打印技术更为方便快捷;现有的施工技术都是现场施工,这种方法耗时费力,且受地形、天气等外部因素的影响,如果采用3D打印技术,就可以实现在外地施工,如桥梁、路基等,产品成型后直接装车到现场拼装,可以说操作更简单,更安全,更灵活。

3.航空航天

3D打印技术在航天领域起到了很大的作用,众所周知,飞行器零件都是非常精密的,理论上不会有任何误差,但在流水线式的生产过程中,难免会出现不符合要求的情况。

使用3D打印技术可以最大程度地避免这种情况,原材料在喷头内溶解,通过3D模型生成专用软件将模型生成并传送到打印机的接收设备,喷头按照预定的轨道运转,堆叠,铺盖,最终形成符合要求的部件,通过配合使用大型3D打印机,可实现模块化生产,即节省资源,又高效。

3D打印技术的未来发展趋势。

现在国内印刷行业仍然依赖传统印刷,3D打印技术还没有形成规模,更别提产业链了,但是未来3D打印将会取代传统印刷,3D打印的应用范围将会越来越广,上述应用领域只是其中一个很有代表性的方面,其他行业如艺术品设计、建筑沙盘设计、制造零件生产等,3D打印渗透到各行各业,可以说是大势所趋,它与我们的生产生活紧密相连,不可分割,甚至可以实现全民化,这使得使用3D打印技术的人群越来越多,而随着使用程度的不断加深,也会出现新的技术应用其中,形成反面,不断提高整个行业的水平,最终形成完善的产业链。但是当前的3D打印技术还存在很多问题,3D打印材料的选择性不强,只有特定的材料才能做到高温溶解、还原,模型的可伸缩性、可塑性等一系列性能的表现会受到一定的影响,而且由于材料的局限性,计算机计算速度的限制,打印某些复杂、精密的模型,需要很长的时间才能绘制,在现有技术下,不断研究合适的新材料,对打印技术的创新,总之,不断提高用户的体验感,技术人员可以从这两个方面对3D打印技术进行开发、研究。


三维打印技术的出现填补了印刷业的空白,也对传统印刷产生了冲击,3D打印技术凭借其操作性强,方便实用,节省资源等优点而占据着不可撼动的地位,真正实现了跨行业、多学科的交叉渗透,可以想象,在未来的生活中,3D打印将遍及生活的每一个角落,但在当下,提升用户的体验感,最大限度地改善现有的技术壁垒,这些都是需要技术人员解决的问题。

19128308451普通会员

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