3D打印熱潮已過(guò),下步將如何發(fā)展!
近年來(lái)3D打印技術(shù)大火,整個(gè)社會(huì)都在討論它,很多高校借此東風(fēng)開(kāi)設(shè)了相關(guān)專(zhuān)業(yè),很多地方政府在財(cái)政補(bǔ)助、土地供應(yīng)、貸款貼息、用水用電價(jià)格等各個(gè)方面都出臺(tái)了非常優(yōu)厚的政策。此外,許多民營(yíng)資本也在蠢蠢欲動(dòng),想趕快買(mǎi)上車(chē)票,生怕錯(cuò)過(guò)這趟車(chē),意圖分取一杯羹。美好藍(lán)圖才剛剛畫(huà)好,突然一個(gè)激靈過(guò)來(lái),夢(mèng)被驚醒。3D打印的這股熱潮逐漸冷卻,在各類(lèi)媒體上的曝光度少之又少,這不免讓大家又重新審視起來(lái),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(jì)末期,發(fā)展于本世紀(jì)初。它是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ),運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料,通過(guò)逐層打印的方式來(lái)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(jī)的標(biāo)準(zhǔn)三角語(yǔ)言)。3D成型機(jī)通過(guò)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(jìn)行打印,制成實(shí)物模型,有人把這種技術(shù)稱(chēng)為“增材制造”。(一般人理解起來(lái)可能有些復(fù)雜,下面會(huì)有具體實(shí)例說(shuō)明)
3D打印機(jī)
最早實(shí)現(xiàn)它的,是一個(gè)美國(guó)人。1983年3月9日,Charles W.Hull發(fā)明了世界上第一臺(tái)3D打印機(jī)。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(kāi)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(jī)。在此后的許多年里,世界上又先后推出了SLA(光敏樹(shù)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(shí)際生產(chǎn)生活中,它運(yùn)用得較為普遍。無(wú)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(lái)的金屬下頜骨。
3D打印骨骼
2017年3月,在沙特阿拉伯國(guó)王的見(jiàn)證下,我國(guó)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(wàn)平方米的3D打印建筑,用于解決該國(guó)持續(xù)增長(zhǎng)的住房危機(jī)。
二、3D打印技術(shù)的流行和重視,不是沒(méi)有原因的。
1.與傳統(tǒng)制造方式相比,它帶來(lái)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(duì)復(fù)雜形狀加工的限制,使人類(lèi)在加工領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了自由。
事實(shí)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(zhǎng)時(shí)間的結(jié)果。
2.在特殊領(lǐng)域的廣泛運(yùn)用,是3D打印技術(shù)的顯著特點(diǎn)。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(gè)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(jī)制造商空客公司收到了他們的下一代空中客車(chē)A320neo客機(jī)的LEAP-1A發(fā)動(dòng)機(jī),這是他們正式將使用3D打印的合金燃料噴嘴用于飛機(jī)引擎上。
我國(guó)的殲-20戰(zhàn)機(jī)的制造也運(yùn)用了3D打印技術(shù)。
3D打印的心臟
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