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那些你所不知道的3D打印

更新日期:2015-06-23

3D打印,即快速成型技术的一种,它是一种以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印可以大大提高传统制造业的生产效率。3D打印可以将模具的生产时间由6个月左右大幅度减少到几天,提高生产者占据市场的先机;3D打印可以生产出传统工艺难以实现的复杂结构,让不可能变成现实。

通常是采用数字技术材料打印机来实现的。常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型,后逐渐用于一些产品的直接制造,已经有使用这种技术打印而成的零部件。该技术在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工(AEC)、汽车,航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程、枪支以及其他领域都有所应用。3D打印的优势简单说就是只要能够在电脑上设计出来,就可以通过3D打印轻松实现。

  科技制造领域可以轻松打印复杂零部件

  GE中国研发中心的工程师们仍在埋头研究3D打印技术。就在这之前,他们刚刚用3D打印机成功“打印”出了航空发动机的重要零部件。与传统制造相比,这一技术将使该零件成本缩减30%、制造周期缩短40%。来不及庆祝这一喜人成果,他们就又匆匆踏上了新的征程。鲜为人知的是,他们已经“秘密”研发3D打印技术十年之久了。

  科学家在新加坡研究所研制出3D打印热塑性线材——IMRE,用于功能电路和电器工具中,这种新材料由混合碳粉末和聚丙烯制成。IMRE热塑性材料的电阻率在0.5-1.0cm范围内,使得它能够在承受住典型FDM或FFF打印机较高挤出温度而不发生明显变化的情况下很好地打印电路。“未来的某一时刻,拥有各种各样颜色、形状、结构,并搭载具有完整功能的包括电线、电阻、电容等元件的物体将能够很容易的在你的家里被打印出来,”研发团队的关键科学家DrKwokSenWai说,“我们相信我们研发的这种材料将会鼓励促进更多的创新和企业家精神,而且令人们制作产品原型变得更容易和廉价。

  事实上,这种材料工作的非常好,以至于研究者们声称现在,应用这种材料就比使用灼刻和焊接更快速,更安全,同时也更廉价。同时打印的电路非常的均衡,变动率不会超过5%。据说,这种通过混合碳粉末和聚丙烯制成的材料比目前市面上任何以碳为基础的导电丝材都有更高的强度和更好的热抗性。

  3D打印出各种尺寸的骨骼与药片

  国伦敦大学学院正在开发一项3D打印药片的技术,不过打印出的不是真正的药片,而是以一种液状医用染色剂为“墨”,以一种水溶性复合材料为“纸”,让后者吸收前者形成药片,试验最终目标则是以真正的液体药物为“墨”。开发团队牵头人盖斯福德说,这项技术5到10年后就可率先应用在医院或药店,未来去医院看完病不用排队取药,因为医生会把处方发送到患者家里与网络连接的3D打印机上,只要回家按下打印键即可。他说,这项技术还有一个好处,可以根据患者身体状况和病情打印出专用药片,还可以把药片打成各种形状。家长可以让小朋友选择想要的药片形状,比如恐龙、八爪鱼等,这样小朋友对吃药就不会那么害怕。

  以往有患者要做骨科手术,需要通过CT扫描出几十张影像,医生根据这些影像,凭借经验设计出手术方案,存在很大不确定性。现在通过扫描,可以3D打印‘复制’出该受损部位的骨头,在手术前制定好手术方案。

  3D打印还可以制作义肢、义齿、人体植入物等。当前最大的挑战就是,国内还没有一个出台针对3D打印人体植入物的医疗认证与准入体系。不过,国家有关部门已经就此开始了调研,他相信,3D打印的人体植入物,在不久的将来,也许就可以使用到临床上。

  于我们息息相关的3D打印

  不要以为3D打印力我们日常生活很远。配件、饰品也可以用3D打印,在未来不管是你的个性笔筒,还是有你半身浮雕的手机外壳,抑或是你和爱人拥有的世界上独一无二的戒指,都有可能是通过3D打印机打印出来的。甚至不用等到未来,就可以实现。

  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。一个设计工作室已经成功使用3D打印技术制作出服装,使用此技术制作出的服装不但 服装服饰外观新颖,而且舒适合体。

  3D打印技术还有可能对创新文化产生重要的影响,3D打印是一场制造技术革命,有想象就有创造,相信这项技术能走得很远。