1D,2D,3D列印是?什麼,還有4D?

2021-02-15 疊丘

3D列印技術,相信很多朋友都聽說過,如果要問你們,什麼是3D列印,大家的反應可能是...

OK,下面就來給大家介紹一下,什麼是1D,2D,3D,4D列印吧。(D取自英文單詞Dimension的首字母,為維度之意)

1. 1D列印

在物理與數學世界中,1D意味著一個維度的運動,簡單一點來講,就是在坐標系中,只有X軸的運動,是一條線。如果以科學嚴謹的角度來看,1D列印是不存在的,一條線是沒有寬度的,無限接近於0,lim( x→ ∞) sinx/x=0(學渣請自動忽略)。為了直觀理解1,2,3,4D 列印技術的飛速發展,我們姑且這樣理解。1D列印,可以想像成我們四大古發明之一-印刷術(謹代表個人想法).

2. 2D列印

即在物理和數學世界中的二維坐標體系。X-Y坐標系。通過這兩個維度,就可以列印出平面的內容(學渣請忽略)。相信在座的各位打工人在日常工作學習中,都會頻繁的用到2D列印技術的成果-印表機。以噴墨式印表機為例,噴頭的在機器內的左右移動視為沿X軸方向運動,紙張的運動軌跡視為沿Y軸運動,通過X-Y運動軌跡,可以在平面上到達任何一個點的位置。通過有選擇性的在特定位置噴射墨水,即可以拿到我們想要的文字或者圖像紙張。

3. 3D列印

又稱立體列印、增材製造、積層製造,可指任何列印三維物體的過程。3D列印即在2D列印的基礎上,增加了Z軸,即垂直方向的運動。一個非常主要的區別是列印材料的變化。傳統的印表機技術,無論噴墨列印還是雷射列印,給留下影像的材料是沒有厚度的,而3D列印的材料往往是固態的,比如樹脂,金屬,陶瓷等等。通過將材料的微縮化處理,將要列印的東西切成N層薄片,印表機每列印完一層薄片,列印噴頭上升一個薄片的高度,繼續列印第二個薄片,第三個,第四個,第N個,直至完成。(大家可以想像堆樂高的場景,你的手就是印表機噴頭,每個樂高塊是列印的原材料,你的手會在拼接完成一層後,向上抬升,拼接第二層,第三層,直至完成模型)

4. 4D列印

通俗來講,是在3D列印的基礎上增加了時間維度T。該技術是由MIT與Stratasys教育研發部門合作研發的,是一種能夠讓產品自我變形與組裝的技術。準確來說,是3D列印技術的延續,通過使用能夠自動變形的材料,將其放入特定的環境中,產品就能按照設計自動摺疊成相應的形狀,不需要複雜的機械連結。4D列印最關鍵是記憶合金。

End. 從印刷術開始,大量的歷史與文明被記錄下來,帶給我們無盡的探索與追求。列印技術跟隨著時代的發展距離我們愈來愈近,從二十世紀六十年代針式印表機被發明,到如今大眾化的普及,讓我們充分享受到它帶給我們的高效與便利。3D列印從二十世紀八十年代最初的猜想,到現在各個專業領域的高端應用,也僅僅走過數十年。3D列印究竟能帶給我們什麼?能夠應用在哪些領域?能夠讓大眾普及化的做些什麼還有待我們探索,讓我們拭目以待。

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