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3D打印技术:引导智能制造时代的到来

2013-03-22 08:31
瑾年Invader
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  英国《经济学人》杂志在《第三次工业革命》一文中,将3D打印技术作为第三次工业革命的重要标志之一。3D打印技术已成为现代模型、模具和零件制造的有效手段,它简化产品的制造程序,缩短产品的研制周期,提高效率并降低成本,其发展将会深刻影响先进制造业、工业设计业、生产性服务业、文化创意业、电子商务业及制造业信息化工程。

  3D打印(3D printing),是制造业领域正在迅速发展的一项新兴技术,被称为“具有工业革命意义的制造技术”。运用该技术进行生产的主要流程是:应用计算机软件,设计出立体的加工样式,然后通过特定的成型设备(俗称“3D打印机”),用液化、粉末化、丝化的固体材料逐层“打印”出产品。

  3D打印是“增材制造”(Additive Manufacturing)的主要实现形式。“增材制造”的理念区别于传统的“去除型”制造。“增材制造”无需原胚和模具,能直接根据计算机图形数据,通过增加材料的方法生成任何形状的物体,简化产品的制造程序,缩短产品的研制周期,提高效率并降低成本。

  3D打印的应用

  3D打印需要依托多个学科领域的尖端技术,至少包括信息技术、精密机械和材料科学三大技术。近年来,3D打印技术发展迅速,在各个环节都取得了长足进步。通过与数控加工、铸造、金属冷喷涂、硅胶模等制造手段结合,该技术已成为现代模型、模具和零件制造的有效手段,在航空航天、汽车摩托车、家电、生物医学等领域得到了一定应用,在工程和教学研究等应用领域也占有独特地位。具体应用领域包括以下几个:

  1、工业制造:产品概念设计、原型制作、产品评审、功能验证;制作模具原型或直接打印模具,直接打印产品。3D打印的小型无人飞机、小型汽车等概念产品已问世。3D打印的家用器具模型,也被用于企业的宣传、营销活动中。

  2、文化创意和数码娱乐:形状和结构复杂、材料特殊的艺术表达载体。科幻类电影《阿凡达》运用3D打印塑造了部分角色和道具,3D打印的小提琴接近了手工艺的水平。

  3、航空航天、国防军工:复杂形状、尺寸微细、特殊性能的零部件、机构的直接制造。

  4、生物医疗:人造骨骼、牙齿、助听器、假肢等。

  5、消费品:珠宝、服饰、鞋类、玩具、创意DIY作品的设计和制造。

  6、建筑工程:建筑模型风动实验和效果展示,建筑工程和施工(AEC)模拟。

  7、教育:模型验证科学假设,用于不同学科实验、教学。在北美的一些中学、普通高校和军事院校,3D打印机已经被用于教学和科研。

  8、个性化定制:基于网络的数据下载、电子商务的个性化打印定制服务。

声明: 本文由入驻维科号的作者撰写,观点仅代表作者本人,不代表OFweek立场。如有侵权或其他问题,请联系举报。

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