3D打印,无所不能的未来?

点击量:361 发布时间:2017-02-16 作者:状迈(上海)增材制造技术有限公司
无所不能的未来?
 2012年4月,英国著名杂志《经济学人》报道称“3D打印将推动第三次工业革命”。2013年3月某科技类博客报道,世界首款3D打印汽车Urbee 2面世了,它是一款混合动力汽车,绝大多数零部件来自3D打印。要注意的是,这次不是玩具,而是真正能开上马路的汽车。2013年2月,据英国《每日邮报》上月5日报道,英国研究人员首次用3D打印机打印出胚胎干细胞,干细胞鲜活且保有发展为其他类型细胞的能力。研究人员说,这种技术或可制造人体组织以测试药物、制造器官乃至直接在人体内打印细胞。使用3D打印技术打印人体器官的另一个好处是,它用的材料是人体细胞尤其是病人的自体细胞,这会减少排斥的可能性。
  “打印”这个词本身,在传统意义上,是二维(2D)的,本质上是将二维的信息转移到平面上去的过程。但是,任何一个三维的物体,总是能划分成一系列具有有限厚度的二维平面的总和。所以打印三维物体,只需分层进行,每一层与传统意义的打印是一致的,只是每一层的厚度应当远小于三维物体的特征尺寸,再通过打印所用的“油墨”层层粘合并固化。
  具体来说,传统的打印就如使用普通打印机打印一封信:轻点电脑屏幕上的“打印”按钮,一份数字文件便被传送到一台喷墨打印机上,它将一层墨水喷到纸的表面以形成一副二维图像。而在3D打印时,软件通过电脑辅助设计技术(CAD)完成一系列数字切片,并将这些切片的信息传送到3D打印机上,后者会将连续的薄型层面堆叠起来,直到一个固态物体成型。3D打印机与传统打印机最大的区别在于它使用的“墨水”是实实在在的原材料和特殊的胶水。
  事实上,3D打印属于快速成型技术的一种,它的专业说法应该是“增材制造”技术,包括快速原型制造技术和高性能金属构件直接制造技术两大类。现在媒体报道的3D打印制造技术,主要是指快速原型制造技术。这项技术上世纪80年代就开始发展起来了,主要制造由树脂、石蜡、陶瓷等材料组成的尺寸较小的原型样件或模型,这些原型样件原则上不能直接用于装备制造,但可以缩短新产品研制周期,降低产品研发和制造成本。
  如今,3D打印的价值开始显现在想象力驰骋的各个领域,3D打印正让“天马行空”转变为“脚踏实地”的可能,人们利用3D打印为自己所在的领域贴上了个性化的标签。从较为普遍的制造业如模具制造、工业生产、医疗、军事、汽车、建筑等行业,到更高端精尖的技术,如航空航天、生物工程、纳米技术、克隆技术、食品加工、3D电影及动漫等行业,尽管3D打印的应用前景为世人看好,但目前仍然面临着许多技术上的挑战,其中最难解决的就是材料问题。3D打印的一切优点都必须建立在可打印材料的选择范围足够多的前提之上。同时,这个万能制造机在满足人们各种各样的个性化需求的同时,也会不可避免地带来麻烦:枪械机件的数码模型是十分容易传播的,也许一个文件装入U盘就能让万能制造机制造出极具杀伤性的武器,这着实会让人大捏一把冷汗;彩色复印机解决不了的防伪问题,3D打印轻而易举就“打印”实现了。
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