3d打印技术在制造领域的应用

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1、多媒体技术结课论文3D打印技术在制造领域的应用2015.6.9众所周知，18世纪晚期，工业革命让大规模制造物品成为现实，并且以前所未有的方式改变了全球的经济和社会格局。现在，一种新的生产制造技术——3D打印技术的横空出世，或许可以和工厂的的出现相媲美。其实所谓“3D打印机”，就是可以直接制造出真实的物体的设备。3D打印的原理很简单，它首先将物品转化为3D数据，然后再逐层分切打印，打印时，3D打印机用粉末而非纸张进行打印。粉末会一层层地被特殊的胶水粘合，按照不同的横截面图案固化，并一层层叠加，像做蛋糕那样创建三维实体，

2、最终一个完整的物品就会在粉末槽成型。“3D打印”是添加剂制造技术的一种形式，其概念脱胎于快速成型(RapidPrototyping)技术，后者早在20世纪80年代便已广泛应用于航天、医疗和汽车工业的模型制作。相对于其他的添加剂制造技术而言，3D打印机具有速度快、价格便宜、高易用性等优点。例如，卫星每减重一公斤，即可减少10万美元的发射成本。通过运用点对网的3D打印零件，卫星的减重比已达到30%，远超过去减重13%的期望。既然早在上世纪80年代就已出现3D打印机了，可为什么迟至近几年才有了大规模的应用呢？3D打印技术在

3、原理上来说并不稀奇，只是在平面的X轴和Y轴之上增加了一个Z轴，用材料堆积的方法实现了立体的一次打印成形。不过新观念和技术相较于传统未必一定具有优势，往往其他关联技术的发展才是开启它巨大潜力的钥匙。但是真正让这些优势转化为现实的却是计算机技术、材料技术和网络这三把钥匙。凭借着三把钥匙，3D打印技术将带给人类社会一个崭新的未来[1]曾靖皓．3D打印新世界的无穷未来与现实障碍[N]．上海证券报．。根据3D打印机的原理，只要电脑能设计出的产品，或是对原来的物体进行360度的扫描，打印机就能根据这些数据把它制作出来。对设计师来

4、说，3D打印这一解决方案简直就是救星，原来需要数天才能到手的实物模型，数小时便能制作成型，若要进行修改，也可随时打印。在成熟的计算机技术和大型设计软件配合上3D打印机，可以丝毫不差呈现出全尺寸的设计模型，若要修改，只需在电脑文件上调整，然后重新打印，设计成本大为降低，从创意到定型，时间也大约只有原来的四分之一。以前很多传统工艺难以生产的复杂零配件，现在都可以低成本制造了，而且一些高难度设计也变得异常简单。而这还只是3D打印机给传统工业带来革新的一个侧面。如今，3D打印的业务已在世界各地蓬勃发展，从飞机到自行车，从日常

5、用品到牙齿模型，包括在福特、保时捷、摩托罗拉、诺基亚、惠普、成飞等企业的研发生产线上，都能看到3D打印机的身影，但离实现大规模产业化、工程化应用还有一定距离。一些公司已经开设了一些小规模的店内3D大头照拍摄馆。未来，简单的3D扫描设备和软件将会越来越普及，而且消费成本也会越来越便宜，甚至还会出现一些便携式的3D拍摄设备。还将有更多的新企业开设3D拍摄馆。更为重要的是，这些扫描和拍照工具将为大规模的定制化拍摄奠定基础，并能够让更多的公司为每一个客户拍摄定制化的3D照片[2]搜狐IT．2015年3D打印技术往哪儿走？看这

6、五大发展趋势[OL]．(2014-12-21)[2015-06-09]．http://it.sohu.com/20141221/n407140441.shtml．]。此外，很多公司的设计师们也开始用3D打印机做一些有趣的事情，比如耐克、阿迪达斯、彪马等公司用它们打印新的运动鞋模型。使用了Objet公司的3D打印机的彪马称，这项新技术使他们的原型生产时间减少了75%，从4天减少为1天，还省去了与较远的工作点沟通的麻烦，减少了设计的错误[3]3D族．三维打印影响彪马和锐步[OL]．(2013-03-09)[2015-06

7、-09]．http://www.3dzu.net/2013/03/09/259．3]。而汽车生产商捷豹路虎则表示，其树脂基部件已有超过三分之一由Objet公司的3D打印机生产。其实，大家能看到的3D打印应用只是冰山一角，某些军工领域早已成熟运用。而且诸如航空航天等高精尖领域对成本不敏感，零件多为单次小批量生产，恰恰与3D打印的特性相符。然而，3D打印材质的可用性目前还存在很大局限性。XeroxPARC的研究人员正在致力于可打印电子产品的研究，如随机存储器，传感器以及晶体管等，这就意味着消费者可以根据的自己设计来打印手

8、机或者MP3播放器之类的电子产品。同时，3D打印材料性能还不够稳定，且材料的通用性比较差、成本高企，也制约着3D打印在工业领域应用的进一步发展。以目前在3D打印工业应用中使用最多的钛合金材料为例，其一公斤的价格为2000~3000元左右。这意味着做一个20多公斤的零件要花5、6万元，而传统铸造业只用花几百元就能搞定，这使得3D打印在“高精尖”以