无所不能的@@未来将会由@@3D打印@@给我们带来@@?
2012年@@4月@@,英国闻名杂志@@@@《经济学人@@》报导@@称@@“3D打印@@将推进第三次工业革命@@”。而科技杂志@@@@《连线@@》十月@@刊则将@@《3D打印@@机@@改变世界@@》作为封面报导@@@@。在@@《福布斯@@》杂志@@《3D打印@@能否在@@改变这个世界@@》一文中@@,作者设想了一个@@3D打印@@大显神通的@@情形@@:
你正在@@一艘横渡太平洋的@@集装箱货船上前往旧金山海岸的@@港口@@。低速的@@引擎驱动着宏大的@@船体尽力而拼命地追赶着交货时刻@@。引擎的@@轰动在@@船体间回旋@@,轻轻地摇晃着你进入梦乡@@。正在@@这时@@,你的@@机轮长叫醒你并通知你一个可怜的@@音讯@@——PLS泵的@@供应阀失效了@@,如今你的@@船成了一个漂浮在@@水面上的@@宏大铁块@@。作为船长@@,你并不知道@@PLS泵是啥@@,可是@@从机轮长烦躁的@@口气和懊丧的@@表情中@@,你理解了@@,他没有备@@用零件去交换它@@,也无法在@@这艘船上制作一个如此杂乱的@@零件@@。你的@@货品注定要延迟了@@,等候你的@@将是各种催命的@@卫星电话@@@@……
3D打印@@在@@这种情况下@@,成为一个能够的@@解决方案@@。若是咱们把这艘船上的@@每一个零件@@,从螺母到螺栓@@,包含@@最杂乱的@@引擎部件的@@@@3D CAD(计算机辅助设计@@)文件@@,都存储在@@电脑上@@,在@@任何零件损坏的@@时分@@,运用@@一台@@3D打印@@机@@,就可以在@@几分钟到几个小时的@@时刻里依照需要@@“打印@@”出相应的@@零件@@,全部难题就方便的@@解决了@@。
令人兴奋的@@是@@,这些情形很快就会从设想变成现实@@。据本月@@@@1日@@Tech Crunch报导@@,国际首款@@3D打印@@汽车@@Urbee 2问世了@@,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@@,而是真实能开上马路的@@汽车@@。
3D打印@@的@@奇特之处还在@@于@@,它甚至可以用实验室培养出来的@@细胞介质打印@@出一块真实的@@鲜肉或一段人体器官@@,或用糖物质混合物打印@@出一个完好的@@血管安排@@,这对推进临床医学@@以及人体器官移植等方面的@@开展@@,有极其重要的@@研讨价值@@。据英国@@《每日@@邮报@@》上月@@@@5日@@报导@@@@,英国研讨人员初次用@@3D打印@@机@@打印@@出胚胎干细胞@@,干细胞鲜活且保有开展为其他类型细胞的@@才能@@。研讨人员说@@,这种技能@@或可制作人体安排以测验药物@@、制作器官甚至直接在@@人体内打印@@细胞@@。运用@@3D打印@@技能@@打印@@人体器官的@@另一个长处是@@,它用的@@资料是人体细胞尤其是患者的@@自体细胞@@,这会削减排挤的@@可能性@@。
何为@@3D打印@@?
“打印@@”这个词自身@@,在@@传统含义上@@,是二维@@(2D)的@@,本质上是将二维的@@信息转移到平面上去的@@进程@@。可是@@,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@@,每一层与传统含义的@@打印@@是共同的@@@@,仅仅每一层的@@厚度应当远小于三维物体的@@特征尺度@@,再通过打印@@所用的@@@@“油墨@@”层层粘兼并固化@@。
具体来说@@,传统的@@打印@@就如运用@@一般打印@@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@@外表以构成一副二维图画@@。而在@@@@3D打印@@时@@,软件通过电脑辅助设计技能@@@@(CAD)完结一系列数字切片@@,并将这些切片的@@信息传送到@@3D打印@@机@@上@@,后者会将接连的@@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@@差异在@@于它运用@@的@@@@“墨水@@”是实实在@@在@@的@@原资料和特别的@@胶水@@。
事实上@@,3D打印@@归于@@疾速成型@@技能@@(Fast Prototyping)的@@一种@@,它的@@专业说法应该是@@“增材制作@@”技能@@(Additive Process),包含@@疾速原型制作技能@@和高性能金属构件直接制作技能@@两大类@@。
如今媒体报导@@的@@@@3D打印@@制作技能@@@@,首要是指疾速原型制作技能@@@@。这项技能@@上世纪@@80年@@代就开端开展起来了@@,包含@@“3D打印@@”、“立体打印@@@@”、“叠层实体外型@@”、“熔融堆积外型@@”、“选择性激光烧结@@”等五大类@@。首要制作由树脂@@、白腊@@、陶瓷等资料组成的@@尺度较小的@@原型样件或模型@@,这些原型样件原则上不能直接用于配备@@制作@@,但可以缩短新产物研制周期@@,下降产物研制和制作本钱@@。
高性能金属构件直接制作技能@@首要选用高功率激光束@@(或电子束@@)对粉末或丝材进行逐层熔化@@、疾速凝结逐层堆积@@、直接制作出全细密高性能金属零部件@@,具有无需重型铸造配备@@及铸造模具@@、资料利用率高@@、加工量小@@、柔性高效等长处@@,被誉为是一种@@“革命性@@”的@@短周期@@、低本钱@@、数字化制作技能@@@@。由于运用@@铣削加工等传统制作办法进行成型时@@,要从大块物料中去掉不需要的@@有些@@,造成对物料的@@浪费@@。以飞机上运用@@的@@钛合金全体叶盘为例@@,锻件毛坯分量为@@1500公斤@@,通过加工切削打磨后@@,结尾零件则只要@@100公斤@@,只利用了原有资料的@@@@6.67%。而运用@@@@3D打印@@制作相同的@@部件@@,只要很少的@@后续过程从制成部件上去掉资料@@,使得资料的@@利用率极大地进步@@。