3D列印技術的發展原理過程,現階段的優缺點,和對未來規劃

2021-01-05 MAX科技創意

由美國科學家查課.赫爾在1986年發明的3D列印技術是一種用非常快的速度成型物品的一種技術,這種技術依靠數位化的模板為操作基礎,使用粉塵形狀的金屬材質或者聚氯乙烯或者聚乙烯等可以粘貼黏合的材料,使用一層一層的列印方法來塑造東西。3D開發技術往往是依靠信息化能力原料印表機來完成。

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這種製作方法往往被用在物體的定型,非農業操作等方面來製造一些塑形,但是這種技術後來慢慢的被用來直接製造產品,各行各業的組裝成分早已被這種技術列印派上用場。如飛天器材方面,交通工具,蓋房子,裝飾品,靴子,軍事彈藥等其他方面都有所應用。我國在2018年3月份的時候第一次完成了大方面重要零件的3D列印。

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3D列印的功能現實上就是使用光的定位化和紙一層一層相加等能力的最潮最麻利的成型物體的裝置。這與普通的列印辦公的原理差不多都是一樣的,印表機內裝置有流體態的或者塵類的列印材料,當我們的機器與電腦相關聯後,用電腦的作業系統把列印原料一層又一層的相互放在一起,最終把電腦上的宏偉目標變成實物。我們把這樣的技術叫做3D列印技術。

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3D列印技術自從開始以來一直是各個國家所重視的技術,尤其是人體器官的列印,讓很多因為器官損壞的患者看到了康復的希望,同時,3D列印被跟多的用來軍事,如英國工程師率先列印出無人飛機,這樣不僅縮小的飛機產生的成本同時又能更多的把金錢用來科技發展上,但是列印越精細的物體對印表機的技術要求的越高,因為差之毫厘謬以千裡,火箭等太空飛行器材的列印至今仍是發達國家所夢寐以求的技術,時至今日,3D列印技術一直在被各國的科學家更新,追求極致的3D列印技術來造福自己的國家和人民。

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3D印表機在列印過程中大致分為三個階段,一是多維的操作,二是片面處理技術,三是結束列印。就多維設計來說,就是先通過電腦建立一個藍圖及所謂的軟體定位一個塑性,再將建設成功的三維模型分區劃分成一層一層的的面,及我們所說的面,從而操作印表機一層又一層的列印我們所需要的東西。而設置軟體和機器之間的平衡的標準儀器的準則是STL文件準則,一個這樣的文件使用的是一個三角形的面來大約的模仿東西的表面。三角面的宏偉程度直接決定了我們機器的表面解析度的高低,三角面越短小的機器製造的表面清晰度和分辨程度就越強大,這種技術是一種通過掃描而生成的三維硬體的檢測機器,通過這種機器生成的VRML亦WRL硬體往往叫人們用來全部顏色的列印輸入文件。二是片面的處理問題,我們的機器通過識別硬體中的片面資料,用流體狀,塵狀或者面狀的原料將這些片面一層一層的列印出來,之後將各種片面以多種方法粘在一起來製造出一個現實存在的東西,基於這種技術的原理我們理論上能列印出任何我們所需要的物體.傳統的製造技術像注入聚氯乙烯法可以憑藉相對低的本錢來大量製造聚氯乙烯化合物的產品,而我們的片面處理室友印表機列印出來的界面的薄厚程度直接影響了我們的質量,差0.01毫米的片面處理都可以讓一個列印出來的物體稱為廢品,所以第二部可以說是至關重要的一步,我們的技術可以更快,更有容錯的來列印我們所需要的物品,一個桌面大小的機器已經可以滿足我們設計人員或者是研發小組的訂造模型需求。

最後一步就是完成列印,我們的多維印表機的分辨效率對大多數硬體的要求已經是可以的了,更高解析度的物體也可以通過一下方式來:首先先用我們的機器製造一些稍微龐大的物品,再稍稍的經過表面的光滑打磨就可以得到相對來說更絲滑的所謂的我們追求的高分辨效率的物品。我們的技術可以在同一個時間段內使用多種原料進行列印,我們的技術有時候會用到一種支架物體,如在我們列印一種擁有反掛狀態的東西時就需要使用一些方便除掉的性質的材料作為支架物。

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但在現階段機器的發展還有材料的限制如某些材料太過貴,還有機器的質量限制,我國的機器還不太發達,智慧財產權不夠重視,一直是我國的弱項,等將來活體列印的道德限制還有社會的輿論的制裁,我們的技術還有很大的進步空間。讓我們期待未來,拭目以待

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