3D打印热潮来临引发高端制造风暴

2012-09-04 10:04

　　揭秘“打印”过程原理

　　3D打印机的成型技术与喷墨式平面打印技术类似，也是在平面上喷原料，不同的是，3D打印机需要喷很多薄层的原料才能使之成为最后的立体成品。

　　以现在Stratasys公司研发的基于FDM技术的快速成型机为例。首先，它会将电脑中的模型数据导入3D打印机的控制软件，而后生成支撑材料和加热喷头运动轨迹。这时，加热喷头会根据电脑中模型的横截面轮廓信息做平面运动，原材料也会输送到加热喷头，经过加热熔化后成半液态挤压出来，涂在工作平台上。快速冷却后平台上就会形成一层约0.1mm厚的薄片轮廓。这就完成了一个薄层。如此类推，打印机在完成了足够多的薄层后，成品就会“出炉”了。

　　与传统的3D打印机相比，FDM的快速成型机拥有两个加热喷头，工作效率较高，而且采用的原料多为聚碳酸酯等，在制作工作中，不会产生污染气体，更重要的是，它“打印”出来的成品精准率极高。

　　3D打印机和普通的复印机并无太大不同。3D打印的原理也很简单：首先将一项设计物品转化为3D数据，然后根据这些数据进行逐层分切打印。说得简单一点，3D打印是断层扫描的逆过程，断层扫描是把某个东西“切”成无数叠加的片，3D打印则是一片一片地打印，然后叠加到一起，成为一个立体物体。

　　只是3D打印机使用的打印材料是特制的粉末而非普通的墨粉或墨汁。这些粉末在打印过程中会被一种特制的胶水逐层黏合、固化，并不断叠加，最终形成一个完整的立体物品。恩里科·迪尼发明的打印机使用的材料是沙子。当打印机开始工作时，它的上千个喷嘴会同时喷出沙子和一种镁基胶。这种特制的胶水会将沙子黏成像岩石一样坚固的固体，并形成特定的形状，然后只需要按照预先设定的形状，一层层喷上这种材料，最终就可以“打印”出一个完整的雕塑，甚至一座教堂建筑。恩里科·迪尼设想，如果这种打印机能使用月球尘土为材料，应该就可以在月球上使用这种打印机，快速地建造出人类的月球基地。

　　能制造出以上成品的3D打印机价格并不便宜，他们从一万美元到十万美元不等。不过，这种价位与它们带来的经济效益可谓九牛一毛。要知道，甚至有人想用3D打印机来造房子。

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