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1天建好10栋小屋,3D打印技术正颠覆一些传统行业

2019-07-16 点击:1007
钱柜国际

3D打印和增材制造,这两个术语是指两件事吗?不,近年来3D打印只是变成了一个学术名称。

标准组织ASTM International在其定义中将这两个术语等同起来:“增材制造,也称为3D打印,使用计算机辅助设计逐层构建对象。”维基百科称,“今天,准确性,可重复性已经增加了性能和材料的范围,使3D打印成为工业生产技术,名称是增材制造。简而言之,增材制造是”3D打印的工业版本。“ p>

那么,3D打印技术到底是什么?

3D打印,结合计算机辅助设计,材料加工和成型技术,基于数字模型文件,特殊金属材料,非金属材料和医用生物材料,通过软件和数控系统,根据挤出,烧结,熔化,光固化,喷涂等逐层堆叠以制造物理制品的制造技术。与传统的原料切割和装配加工方式相比,它是一种从头开始通过材料堆积的“自下而上”的制造方法。这使得制造先前受传统制造方法约束且无法实现的复杂结构部件成为可能。

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陶瓷3D打印机

下图非常清晰地展示了3D打印技术的来龙去脉!

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3D打印技术的应用场景非常广泛!

在实际生产中,它具有非常广泛的应用场景。无论是航空航天业,还是医疗领域,建筑业,汽车业,甚至是食品工业和日用品,我们都能找到它的影子。

在航空航天工业中,早在2014年,NASA就尝试使用3D打印技术制造成像望远镜的所有组件,NASA成为第一个尝试使用3D打印技术制造整个仪器的单元。几乎在同一时间,NASA工程师已经成功完成了3D打印火箭喷射器的测试。当然,这个国家也不甘落后。 2016年,中国科学院重庆绿色智能技术研究所三维印刷技术研究中心宣布,该研究所和中国科学院空间应用中心已经完成了两年多的努力,并完成了法国波尔多的抛物线失重飞行试验。第一台轨道式空中3D打印机成功发布。

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第一个3D打印空间望远镜

在医学领域,3D打印技术的前景尤为广阔。在应用广度方面,3D打印已经从原始医学模型迅速发展为3D打印,3D打印直接生产助听器外壳,植入物,复杂手术器械和3D打印药物。就深度而言,通过3D打印无生命的医疗设备正朝着打印生物活性人造组织和器官的方向发展。也许你无法理解3D打印药物和印刷生物活性人造组织和器官的含义。我将从浅层到深层解释它们。

首先是3D打印药物。 2015年,美国食品和药物管理局(FDA)批准了全球首批完全采用3D打印制造的平板电脑。与传统药片相比,3D打印药品最重要的突破在于它可以进一步实现为患者定制药品的梦想。它可以在3D打印的平板电脑中实现精确的药物,目标药物和各种毛孔。它具有非常高的内表面积,可以在短时间内通过少量水快速熔化。

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随后是生物活性人造组织和器官的3D打印。事实上,生物材料和再生医学领域的科学家们不断尝试使用3D打印来制作可以植入人体的组织和器官。科学家们将3D打印的组织移植到生物体内,并证明打印机出生的组织能够像正常组织一样存活并生长。目前,大多数3D打印的组织和器官尚未作为移植器官植入体内,只能称为“像组织”或“器官”。好消息是,近年来,这一消息频频报道。今年4月,世界上第一个3D打印的“完整的心脏”诞生了,樱桃大小的心脏有细胞,血管,心室和心房;早期的3D血管打印机和生物工程脊髓等3D打印设备.3D打印技术将在医疗领域有更大的突破!

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世界上第一个3D打印“完整的心脏”

在建筑领域,自2014年以来,世界各地的建筑师都在竞相创造世界上第一个3D打印的家。在荷兰首都阿姆斯特丹,一个建筑师团队已经开始制造世界上第一个3D打印房屋,所使用的建筑材料是可再生的生物基材料。该建筑被称为“运河之家”,由13栋房屋组成。在上海张江高科技青浦公园,10个3D打印建筑物作为当地搬迁项目的办公空间。根据计算机设计图纸和计划,这些“印刷”建筑物墙壁是由建筑垃圾制成的特殊“墨水”。它被叠加并打印在大型3D打印机上。 10个小屋的建设过程仅需24小时。

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第一个3D打印的建筑“运河之家”

3D打印机房在住房容量和房屋定制方面取得了重大突破。

当然,汽车行业也不甘落后。2014年9月,第一辆3D打印汽车也终于面世。这辆汽车只有40个零部件,建造它花费了44个小时,最低售价1.1万英镑(约合人民币11万元)。这辆由美国Local Motors公司设计制造,名叫“Strati”的小巧两座家用汽车开启了汽车行业新篇章。当下,在汽车零部件领域应用3D打印技术,能够使部件的开发成本更低,效率更高。未来,随着三维打印技术的不断成熟和成本的降低,整车三维打印或能得以实现,就能够根据不同的需求,为每一位消费者打造专属车辆。

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第一辆3D打印汽车“斯特拉蒂”

除了以上领域和产品,3D打印在方方面面都重塑我们的生活和生产。

比如:

3D打印公司已与精品自行车制造商Franco Bicles达成合作,为Ebikes Franco的新产品线提供世界上第一款由3D打印,连续碳纤维的一体式车架。

Luxexcel已经在其Vision平台上打印了5000多个镜片,它宣布已从试验阶段转向商业印刷,是世界上第一家使用3D打印技术制造定制眼科镜片的公司。

捷克设计和技术工作室DEEPTIME推出了Ionic Sound System,这是一种3D打印的限量版商用音响的系统,而原材料由沙子组成。

T3DP是一个以区块链和绿色技术为基础的研发项目,采用三维打印技术制造太阳能电池板,其转换效率可以达到目前的几倍。

XX最近在上海推出了3D打印的人行桥这是中国第一座跨越15米的小桥。 Coin Robotic和上海机械制造集团创建了打印机,Polymaker提供了塑料。

佳能是一家以其相机而闻名的日本公司,它宣布开发出一种“高度精确”的陶瓷3D打印技术和材料,可生产复杂几何形状的零件。

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总之,随着3D打印技术的发展,3D打印技术的应用将越来越广泛,未来可能是无法估量的!

原作者:电子作品秋旭东,电子作品何健

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