3D打印熱潮已過,下步將如何發(fā)展!
近年來3D打印技術(shù)大火,整個社會都在討論它,很多高校借此東風(fēng)開設(shè)了相關(guān)專業(yè),很多地方政府在財政補助、土地供應(yīng)、貸款貼息、用水用電價格等各個方面都出臺了非常優(yōu)厚的政策。此外,許多民營資本也在蠢蠢欲動,想趕快買上車票,生怕錯過這趟車,意圖分取一杯羹。美好藍圖才剛剛畫好,突然一個激靈過來,夢被驚醒。3D打印的這股熱潮逐漸冷卻,在各類媒體上的曝光度少之又少,這不免讓大家又重新審視起來,它究竟怎么了?
一、什么是3D打印?
3D打印技術(shù),萌芽于上世紀末期,發(fā)展于本世紀初。它是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ),運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料,通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)。
其基本原理是這樣的:利用3D建模軟件生成STL或STP模型文件(它們是3D打印機的標(biāo)準(zhǔn)三角語言)。3D成型機通過讀取、解析接收的STL文件,構(gòu)建出由一系列三角形組成的網(wǎng)狀的3D模型,然后輸出指令,進行打印,制成實物模型,有人把這種技術(shù)稱為“增材制造”。(一般人理解起來可能有些復(fù)雜,下面會有具體實例說明)
3D打印機
最早實現(xiàn)它的,是一個美國人。1983年3月9日,Charles W.Hull發(fā)明了世界上第一臺3D打印機。1986年,Charles W.Hull在全球建立了一家生產(chǎn)3D打印設(shè)備的公司,即3D Systems。它開發(fā)了現(xiàn)在通用的STL文件格式。
1988年,該公司推出了基于SL(立體聲光刻)技術(shù)的3D工業(yè)打印機。在此后的許多年里,世界上又先后推出了SLA(光敏樹脂選擇性固化)、SLS(粉末材料選擇性激光燒結(jié))、FDM(熔融沉積)、3DP(3D噴射打印)、PUG(真空注型)等3D打印成型技術(shù)。
3D技術(shù)發(fā)展脈絡(luò)
在實際生產(chǎn)生活中,它運用得較為普遍。無論是航空航天科技,亦或是建筑領(lǐng)域、醫(yī)療行業(yè),甚至是食品產(chǎn)業(yè)、生活用品,都能發(fā)現(xiàn)它的影子。2011年,荷蘭醫(yī)生給一名83歲老人安裝了一塊用3D打印技術(shù)打印出來的金屬下頜骨。
3D打印骨骼
2017年3月,在沙特阿拉伯國王的見證下,我國建筑3D打印公司盈創(chuàng)與沙特Al Mobty承包公司簽署一百億人民幣的合同,盈創(chuàng)將在沙特建造三千萬平方米的3D打印建筑,用于解決該國持續(xù)增長的住房危機。
二、3D打印技術(shù)的流行和重視,不是沒有原因的。
1.與傳統(tǒng)制造方式相比,它帶來的是生產(chǎn)加工理念的革命性變革。它不光可以縮短加工制造周期,而且能大幅降低生產(chǎn)成本,特別是突破了傳統(tǒng)加工制造方法對復(fù)雜形狀加工的限制,使人類在加工領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了自由。
事實上,3D打印技術(shù)的發(fā)明,就是Charles W.Hull為了縮短創(chuàng)建產(chǎn)品原型所需要的漫長時間的結(jié)果。
2.在特殊領(lǐng)域的廣泛運用,是3D打印技術(shù)的顯著特點。在醫(yī)療領(lǐng)域,特別是骨骼重建方面,3D打印技術(shù)使用得特別多。如有一位患者盆骨已經(jīng)壞死,上海交大附屬第九人民醫(yī)院用人工骨骼材料3D打印了一個骨盆,并且成功地移植到了患者體內(nèi),最終患者成功康復(fù)。
3D打印航天零件
當(dāng)然,在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用也非常廣泛。2016年4月,歐洲飛機制造商空客公司收到了他們的下一代空中客車A320neo客機的LEAP-1A發(fā)動機,這是他們正式將使用3D打印的合金燃料噴嘴用于飛機引擎上。
我國的殲-20戰(zhàn)機的制造也運用了3D打印技術(shù)。
3D打印的心臟
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