增材制造,即3D打印,通过逐层添加材料来创建三维对象。革命性的,但绝不是一项新技术,3D打印已经在制造业中使用了近20年。最近,由于成本下降,聚光灯一直在3D打印上。个人3D打印机现在价格实惠且越来越受欢迎。
3D打印机技术
在开始打印之前,必须创建对象的虚拟设计。该蓝图存储在计算机辅助设计文件中。如果从头开始创建对象,则使用3D建模软件。但是,如果对象将是现有对象的副本,则3D扫描程序将生成CAD文件。一些业余爱好者绕过了这个过程并从Web下载现有的CAD文件。虚拟设计完成后,专业软件将其分成数百个,有时数千个水平层。然后,这些虚拟层引导3D打印机,帮助它在图层顶部组装图层,直到对象完成。
使用的材料
3D打印中使用的常用材料包括塑料,蜡,玻璃,环氧树脂,尼龙甚至巧克力。还常用许多不同的金属,包括贵金属如金和银。在这个过程中甚至可以使用钢之类的合金。仍处于实验阶段的是硅,磷酸钙和锌等材料的组合,以生产用于再生医学治疗的人造骨和皮肤。过去,3D打印机仅限于每个对象一种材料。今天,多材料打印机的时间终于来了。但是,能够打印自己的智能手机,网球拍或汉堡包还有很长的路要走。
制造方法
并非所有3D打印机都能正常工作。一种常用的技术是选择性激光烧结。在SLS中,当使用高功率激光将材料颗粒熔合在一起时,产生层。另一种类型称为熔融沉积建模。 FDM展开通过加热挤出喷嘴的塑料或金属卷。当熔化的材料沉积时,它硬化形成层。另一种方法称为立体光刻法。这使用液体形式的紫外线固化光聚合物树脂。当树脂用于制造层时,紫外激光固化并硬化它,将其附着到前一层。
工业和个人3D打印机
最常见的应用工业3D打印机用于快速原型制作。设计师经常需要创建一个完整的工作模型;使用3D打印机进行快速原型设计可节省时间和金钱。设计师可以在几个小时内掌握模型,而不是发送规范来建立模型。打印机市场的另一个不断增长的部分是个人3D打印机。技术的进步使这些机器非常实惠。主要是在业余爱好者的领域,这些打印机可以从Cubify Cube,Solidoodle和MakiBox等公司以250美元到2500美元的价格购买。