近年來，3D打印技術(shù)頻繁出現(xiàn)在人們生活中，與傳統(tǒng)工藝加工相比，是一種全新的制作理念。其基本原理是離散與堆積，實現(xiàn)形式為"增材制造"。

與傳統(tǒng)制造業(yè)不同，其應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，制造過程將數(shù)字化信息技術(shù)與制造技術(shù)融合，根據(jù)任意零件三維模型成形復(fù)雜形狀的零件，無需專用模具，這意味著3D打印技術(shù)在現(xiàn)代制造過程中發(fā)揮著不可替代的作用。今天就跟隨小欣的步伐，一起來探索關(guān)于3D打印的奧秘吧！

3D打印技術(shù)簡介

3D打印（3DP）即快速成型技術(shù)的一種，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)。

3D打印通常是采用數(shù)字技術(shù)材料打印機來實現(xiàn)的。常在模具制造、工業(yè)設(shè)計等領(lǐng)域被用于制造模型，后逐漸用于一些產(chǎn)品的直接制造，已經(jīng)有使用這種技術(shù)打印而成的零部件。該技術(shù)在珠寶、鞋類、工業(yè)設(shè)計、建筑、工程和施工（AEC）、汽車，航空航天、牙科和醫(yī)療產(chǎn)業(yè)、教育、地理信息系統(tǒng)、土木工程、槍支以及其他領(lǐng)域都有所應(yīng)用。

3D打印技術(shù)原理

日常生活中使用的普通打印機可以打印電腦設(shè)計的平面物品，而所謂的3D打印機與普通打印機工作原理基本相同，只是打印材料有些不同，普通打印機的打印材料是墨水和紙張。

而3D打印機內(nèi)裝有金屬、陶瓷、塑料、砂等不同的“打印材料”，是實實在在的原材料，打印機與電腦連接后，通過電腦控制可以把“打印材料”一層層疊加起來，最終把計算機上的藍(lán)圖變成實物。

通俗地說，3D打印機是可以“打印”出真實的3D物體的一種設(shè)備，比如打印一個機器人、打印玩具車，打印各種模型，甚至是食物等等。之所以通俗地稱其為“打印機”是參照了普通打印機的技術(shù)原理，因為分層加工的過程與噴墨打印十分相似。這項打印技術(shù)稱為3D立體打印技術(shù)。

3D打印存在著許多不同的技術(shù)。它們的不同之處在于以可用的材料的方式，并以不同層構(gòu)建創(chuàng)建部件。3D打印常用材料有尼龍玻纖、耐用性尼龍材料、石膏材料、鋁材料、鈦合金、不銹鋼、鍍銀、鍍金、橡膠類材料。

3D打印技術(shù)過程

三維設(shè)計

三維打印的設(shè)計過程是：先通過計算機建模軟件建模，再將建成的三維模型“分區(qū)”成逐層的截面，即切片，從而指導(dǎo)打印機逐層打印。

設(shè)計軟件和打印機之間協(xié)作的標(biāo)準(zhǔn)文件格式是STL文件格式。一個STL文件使用三角面來近似模擬物體的表面。三角面越小其生成的表面分辨率越高。PLY是一種通過掃描產(chǎn)生的三維文件的掃描器，其生成的VRML或者WRL文件經(jīng)常被用作全彩打印的輸入文件。

切片處理

打印機通過讀取文件中的橫截面信息，用液體狀、粉狀或片狀的材料將這些截面逐層地打印出來，再將各層截面以各種方式粘合起來從而制造出一個實體。這種技術(shù)的特點在于其幾乎可以造出任何形狀的物品。

傳統(tǒng)的制造技術(shù)如注塑法可以以較低的成本大量制造聚合物產(chǎn)品，而三維打印技術(shù)則可以以更快，更有彈性以及更低成本的辦法生產(chǎn)數(shù)量相對較少的產(chǎn)品。一個桌面尺寸的三維打印機就可以滿足設(shè)計者或概念開發(fā)小組制造模型的需要。

完成打印

三維打印機的分辨率對大多數(shù)應(yīng)用來說已經(jīng)足夠（在彎曲的表面可能會比較粗糙，像圖像上的鋸齒一樣），要獲得更高分辨率的物品可以通過如下方法：先用當(dāng)前的三維打印機打出稍大一點的物體，再稍微經(jīng)過表面打磨即可得到表面光滑的“高分辨率”物品。

總結(jié)

3D打印技術(shù)具有結(jié)構(gòu)精密、整體性好、成本低的特點。生產(chǎn)出了一系列具有良好經(jīng)濟價值的產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于機械制造、建筑、醫(yī)藥、航空航天等諸多領(lǐng)域。

因此，3D打印需要根據(jù)不同客戶的多樣化需求制作3D打印產(chǎn)品，為客戶提供外觀最好的作品。這不僅可以大大降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本和市場競爭風(fēng)險，還可以在一定程度上提高很多普通用戶的消費和生活水平。

隨著研究的不斷深入和技術(shù)的不斷進(jìn)步，3D打印的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒉粩鄶U大，打印材料將更加多樣化，打印設(shè)備的功能也將更加完善，這將很快對傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式帶來深遠(yuǎn)的影響，引領(lǐng)全球制造業(yè)新一輪的革命浪潮。

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