3d打印机发展前景分析

3d打印机 太空3d打印机 3D打印机（3D Printers）是一位名为恩里科迪尼（Enrico Dini）的独创家设计的一种奇妙的打印机，它不仅可以“打印”出一幢完整的建筑，甚至可以在航天飞船中给宇航员打印任何所需的物品。 背景介绍 3D打印已经成为一种潮流，并起先广泛应用在设计领域，尤其是工业设计，数码产品开模等，可以在数小时内完成一个模具的打印，节约了很多产品到市场的开发时间。[1] 3D 打印机可以用各种原料打印三维模型，运用3D 协助设计软件，工程师设计出一个模型或原型之后，无论设计的是一所房子还是人工心脏瓣膜，之后通过相关公司生产的3D打印机进行打印，打印的原料可以是有机或者无机的的材料，例如橡胶、塑料、甚至是人体器官，不同的打印机厂商所供应的打印材质不同。 3d打印机 太空3d打印机 3D打印机（3D Printers）是一位名为恩里科迪尼（Enrico Dini）的独创家设计的一种奇妙的打印机，它不仅可以“打印”出一幢完整的建筑，甚至可以在航天飞船中给宇航员打印任何所需的物品。 背景 3D打印已经成为一种潮流，并起先广泛应用在设计领域，尤其是工业设计，数码产品开模等，可以在数小时内完成一个模具的打印，节约了很多产品到市场的开发时间。[1] 3D 打印机可以用各种原料打印三维模型，运用3D 协助设计软件，工程师设计出一个模型或原型之后，无论设计的是一所房子还是人工心脏瓣膜，之后通过相关公司生产的3D打印机进行打印，打印的原料可以是有机或者无机的的材料，例如橡胶、塑料、甚至是人体器官，不同的打印机厂商所供应的打印材质不同。[2] 独创伊始 三维打印机不仅使立体物品的造价降低，且激发了人们的想象力。将来三维打印机的应用将会更加广泛。 据报道，美国科学家近日独创了一种可打印出三维效果的打印机，并已将其胜利 可打印出塑料制成的固体制品 推向市场。一般打印机能打印一些报告等平面纸张资料。而这种最新独创的打印机打印出的都是塑料制成的固体制品，它不仅使立体物品的造价降低，且激发了人们的想象力。将来三维打印机的应用将会更加广泛。 在此之前，三维打印机数量很少，大多集中在“科学怪人”和电子产品爱好者手中。他们主要用来打印像珠宝、玩具、工具、厨房用品之类的东西。甚至有汽车专家打印出了汽车零部件，然后依据塑料模型去订制真正市面上买不到的零部件。 现在人们可以在一些电子产品商店购买到这类打印机，工厂也在进行干脆销售。不过物以稀为贵，一套三维打印机的价格从一般的750美元到上等质量的27000美元不等。 科学家们表示，目前三维打印机的运用范围还很有限，不过在将来的某一天人们肯定可以通过3D打印机打印出更好用的物品。 人体骨骼打印 据国外媒体报道，在不久的将来外科医生们或许就将可以在手术中现场利用打印设备打印出各种尺寸的骨骼用于临床运用[3]。这种奇妙的3D打印机现在已经被制造出来了，而用于替代真实人体骨骼的打印材料则正在紧锣密鼓地测试之中。 在试验室测试中，这种骨骼替代打印材料已经被证明可以支持人体骨骼细胞在其中生长，并且其有效性也已经在老鼠和兔子身上得到了验证。将来数年内，打印出的质量更好的骨骼替代品或将帮助外科手术医师进行骨骼损伤的修复，用于牙医诊所，甚至帮助骨质疏松症患者复原健康。 3D打印技术最近快速兴起，成为炙手可热的新型产业，它可以打印的立体产品种类正快速增加。为了打印骨 3D打印机图片20张 骼材料，博斯和她的同事们运用了一台商业销售的ProMetal 3D打印机进行测试。这种3D打印机最初的设计目的是为了打印金属件。它会逐层喷洒塑料胶粒在一层粉末基底之上并逐层成型。每一层的厚度仅相当于人的头发丝宽度的一半。 这种骨骼支架的主要材料成分是磷酸钙，其中还额外添加了硅和锌以便增加其强度。当它被植入人体内之后可以短暂起到骨骼的支撑作用，并在此过程中帮助正常骨骼细胞生长发育并由此修复之前的损伤，随后这种材料可以在人体内自然溶解。 科学家们花费4年时间才找出这种材料的合适配方，其中涉及化学，材料学，生物学和工艺科学的诸多学科。[4] 3D打印机原理 3D打印是添加剂制造技术的一种形式，在添加剂制造技术中三维对象是通过连续的物理层创建出来的。3D打印机相对于其他的添加剂制造技术而言，具有速度快，价格便宜，高易用性等优点。 3D打印机就是可以“打印”出真实3D物体的一种设备，功能上与激光成型技术一样，采纳分层加工、迭加成形，即通过逐层增加材料来生成3D实体，与传统的去除材料加工技术完全不同。称之为“打印机”是参照了其技术原理，因为分层加工的过程与喷墨打印特别相像。随着这项技术的不断进步，我们已经能够生产出与原型的外观、感觉和功能极为接近的3D模型。 说的简洁一点，3D打印是断层扫描的逆过程，断层扫描是把某个东西“切“成多数叠加的片，3D打印就是一片一片的打印，然后叠加到一起，成为一个立体物体。 运用3D打印机就像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，软件通过电脑协助设计技术（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分在于它运用的“墨水”是实实在在的原材料。[5] 工作步骤 3D打印机工作步骤是这样的运用CAD软件来创建物品，假如你有现成的模型也可以，比如动物模型、人物、 实际过程6张 或者微缩建筑等等。然后通过SD卡或者USB优盘把它拷贝到3D打印机中，进行打印设置后，打印机就可以把它们打印出来，其工作结构分解图如下。3D打印机的工作原理和传统打印机基本一样，都是由限制组件、机械组件、打印头、耗材和介质等架构组成的，打印原理是一样的。3D打印机主要是在打印前在电脑上设计了一个完整的三维立体模型，然后在进行打印输出。[1] 3D打印与激光成型技术一样，采纳了分层加工、叠加成型来完成3D实体打印。每一层的打印过程分为两步，首先在须要成型的区域喷洒一层特别胶水，胶水液滴本身很小，且不易扩散。然后是喷洒一层匀称的粉末，粉末遇到胶水会快速固化黏结，而没有胶水的区域仍保持松散状态。这样在一层胶水一层粉末的交替下，实体模型将会被“打印”成型，打印完毕后只要扫除松散的粉末即可“刨”出模型，而剩余粉末还可循环利用。 设计 2010年3月，一位名为恩里科 3d打印机和打印物19张 迪尼（Enrico Dini ）的独创家设计出了一种奇妙的3D打印机，它甚至可以“打印”出一幢完整的建筑。 据恩里科迪尼介绍，这种打印机的原料主要是沙子。当打印机起先工作时，它的上千个喷嘴中会同时喷出沙子和一种镁基胶。这种特制的胶水会将沙子粘成像岩石一样坚实的固体，并形成特定的形态，然后只须要依据预先设定的形态一层层喷上这种材料，最终就可以“打印”一个完整的雕塑或者教堂建筑。 特点 3D打印技术对于生产者来说，可大幅降低生产成本，提高原材料和能源的运用效率，削减对环境的影响，它还使