把梦想塑造成型,带您全面认识神奇的3D打印机

3D打印机就是可以“打印”出真实3D物体的一种设备,功能上与激光成型技术一样,采用分层加工、迭加成形,即通过逐层增加材料来生成3D实体,与传统的去除材料加工技术完全不同。称之为“打印机”是参照了其技术原理,因为分层加工的过程与喷墨打印十分相似。3D打印机相对于其他的添加剂制造技术而言,具有速度快,价格便宜,高易用性等优点。

3D打印的发展是3D CAD市场发展的写照

近年来随着 3D 打印技术的出现,开发人员克服了许多阻碍,使快速原型技术得到广泛采用,正如 CAD 供应商解决 3D 设计应用软件获得主流应用的障碍一样。3D CAD 现已跨越鸿沟,成为业界典范。3D 打印正经历着相同的过程,如今正面临着推动该技术得到大规模采用的关键问题。由于 3D 打印是快速原型的标准,因此该技术通过缩短上市时间、改进信息传递、降低生产成本、提高产品质量以及增强创新,使制造部门从 3D CAD 获得更大利益。

3D 打印技术将掀起另一场制造业革命

虽然在多数人看来3D打印还是一个新生事物,其实在二十年前3D打印设想已开始酝酿。设计领域许多人都知道3D CAD(3D计算机辅助设计)。从70年代诞生到现在,3D CAD经历了几十年的发展,已经成为广大设计人员的有力工具之一和很多设计领域的重要标准。而快速成型(Rapid Prototyping,简称RP)技术几乎与3D CAD的发展同步。换言之,前者其实就是后者发展的写照,因为人们从使用3D CAD的那天起就希望方便地将设计“转化”为实物。

3D打印机让人难以抗拒的五大理由

3D打印机的应用对象可以是任何行业,只要这些行业需要模型和原型。以色列Objet公司认为,3D打印机需求量较大的行业包括联邦政府、航天和国防、医疗设备、高科技、教育业以及制造业。Objet公司指出,Burton Snowboards公司(美国的防雨防雪用具品牌),Radio flyer公司(美国生产四轮车,三轮车,脚踏车及其配件等的公司),耐克和New Balance(新百伦公司,美国顶级跑鞋生产厂商)都属于他们的高端客户。

骨骼打印机

如果人体的骨头不幸受伤,传统的骨头移植手术会撷取病患其它部位的骨头或是利用陶瓷来替代。不过加拿大有一所大学目前正在研发“骨骼打印机”,利用类似喷墨打印机的技术,将人造骨粉转变成精密的骨骼组织。一般认为,此新科技会为骨骼移植手术带来重大革新。加拿大麦基尔大学教授巴拉雷说,“骨骼打印机”使用的“纸”,是一种类似水泥的人造粉末薄膜,打印机会在这片薄膜上喷洒一种酸性药剂,使薄膜变得坚硬。这个过程会一再重复,形成一层又一层的粉质薄膜,“薄膜层会变成我们需要的形状”。

能复制人体器官的3D生物打印机

在肢体再生方面还有很长的一段路需要走,但是我们一直在积极的探索并不断进步着。在未来能够实现细胞打印呢?答案是肯定的,Invetech公司和Organovo医学公司一起合作,研制出了首台商业化的3D生物打印机。他们采用事先提取好的活体,进行组合排列,打印出所需要的细胞,误差可以控制在20微米的境界,目前还只是属于实验阶段,最初的目标是能够打印出动脉和静脉血管,之后是可以打印出器官,最终让人类能够随时实现换器官的远景目标。Organovo医学公司 CEO Keith Murphy表示,他非常看好这项技术,认为这项技术潜在用途非常广泛,从支持现有的肾脏细胞再生到形成牙齿。

食物打印机:美味轻松“打印”出来

对于我们而言,美味食物打印机和生物打印机相比,显得更加不可思议。再说,科幻电影中不止一次的告诉我们,未来的某天,我们将拥有一台万能“复制器”,可以复制任何我们想要的东西。麻省理工大学总是出一些古灵精怪的东西,这次是一个叫做“食物打印机”的东西,虽然这个概念远不及万能“复制器”,但是已经非常接近了。听着这个名字,看着这个概念图,你是不是想起了《天降美食》里面的食物制造机?其实说起来也是差不多的东西。

可用沙子“打印”出固体建筑的3D打印机

想象一下一台巨大的3D打印机,它可以通过沙石来“打印”出一幢完整的建筑。设计师恩里克。迪尼(Enrico Dini)以科幻小说的灵感为原型,发明了这台神奇的3D打印机。迪尼希望使用月球尘埃,通过这台打印机来“打印”建筑物。据恩里克,迪尼介绍,这种打印机的原料主要是沙子。当打印机开始工作时,它的上千个喷嘴中会同时喷出沙子和一种镁基胶。这种特制的胶水会将沙子粘成像岩石一样坚固的固体,并形成特定的形状,然后只需要按照预先设定的形状一层层喷上这种材料,最终就可以“打印”一个完整的雕塑或者教堂建筑。

无奇不有 用3D打印机更换生锈的汽车零件

可喜的是,最近美国华盛顿大学的科学家通过调整玻璃粉剂和粘合剂的混合比例和加热温度,解决了这一问题,使打印3D玻璃物体变为可能。3D玻璃打印技术将在建筑和艺术领域大展拳脚。在建筑领域,3D打印技术能完成模型的快速打印,以便帮助建筑师通过迅速测试不同之类的玻璃,判断哪种设计最适合一定的环境。一个环保主义者可在旧玻璃上打印图案,以实现玻璃的循环使用。如果价格合适,人们便能自己制作玻璃器具了。

富士将带来3D打印系统,不过耗材肯定很贵

3D打印已经成为一种潮流,并开始广泛应用在设计领域,尤其是工业设计,数码产品开模等,可以在数小时内完成一个磨具的打印,节约了很多产品到市场的开发时间,富士新出的3D打印机将有4个型号,尺寸从 4- x 6-英寸到 6- x 9 英寸不等,他们没有提到价格,但是从其它已经发售的产商来看,这种3D打印机基本上在1.5万美金左右,而耗材(有的是用ABS塑料)肯定很贵。

惠普3D打印机5月将推出市场

据国外媒体报道,惠普3D打印机即将于今年5月份推出市场。这款3D打印机是惠普与美国Stratasys公司合作共同生产的产品。据悉,该款打印机将首先在法国、德国、意大利、西班牙及英国市场面世。总部设在美国明尼苏达州的Stratasys公司主营打印机研发生产业务。该公司与惠普于今年1月份签订协议共同进军3D打印机市场。据悉,惠普计划将这款3D打印机主要推向机械设计市场。这款3D打印机运用喷墨技术打印机械零件的固体模型部分,然后通过复杂的墨水叠加方法制造出三维效果。机械设计师可利用该款打印机预先测试机械设计的效果,从而降低设计费用。

文章来源:筑梦创造

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梦车间创客文化空间创始人,《3D打印——改变世界的新机遇新浪潮》、《创意之钥—Android手机交互应用开发》、《Android3D游戏开发与应用案例详解》作者,90年后创客!

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