3D打印技术原理！3D打印技术是什么?

2015年是国内3D龅歧仲半打印技术迅猛发展的一年,不少中小规模3D打印机制造商崭露头角,让3D打印市场竞争出现百花齐放的景象,如果你想系统的了解3D打印技术是什么?及3D打印技术原理,也可以以此文做参考。

3D技术开始越来越靠近人们的生活,3D打印机也越来越平民化。原来的 3D打印机非常庞大,基本上都只存在于大医院、研究机构以及相关企业中。购买这样的机器不仅要花几十几百万,而且打印材料也价格不菲。

但现在,3D打印机可以做到和普通的喷墨打印机一样大小。很多创业公司都提供各种各样的打印机,比如 MakerBot 提供的 彩色3D打印机、香港 Makible 2000块钱的3D打印机、维也纳工业大学能打出 沙粒大小赛车模型的超高速打印机等等。

另外,3D打印设计软件也越来越多,有 iPhone 上设计 3D 物品的 Sculpteo、iPad 上 3D 设计软件 123D Design、通过 Kinect 扫描 3D 模型到打印机的 Kinect-To-Print、将 3D 图纸模拟成 3D 模型的增强现实软件 Augment等。

除了 3D打印机和软件,还有一些提供 3D服务的创业公司,比如 “全民武器计划”、MakieLab、 GrabCAD、 Shapeways、 Formlabs、 Stratasys等。

神奇的 3D打印作品

到今天,人们已经用 3D 打印技术打印出了很多东西。除了下面会提到的一些复杂的 3D 几何模型,业内已经用 3D 打印机打印了心脏瓣膜、下颚骨、 电路板、汽车、 房子、 自动步枪,甚至还有鞋子、内衣或生肉。

3D打印畅想

由于 3D打印成品的可塑性非常强,从二维到三维,3D 打印可以精确到 600dpi,每层 0.01 毫米的厚度。所以几乎任何复杂的结构都可以轻松打印出来,例如克莱因瓶、莫比乌斯网、门格尔海绵等。这就给人们带来了 极大的想象力,很多人都在畅想 3D 打印会给各个行业带来哪些革命性的改变。

YC创始人 Paul Graham 说:“ 硬件复兴的时代已经到来。”互联网女王 Mary Meeker 在其《 2012互联网趋势报告》中也声称:“3D 打印机的出现,让个性化定制成为可能,生产制作将面临变革。”而之前曾提出《长尾理论》的 Chris Anderson也从《连线》辞职,转向关注 3D 打印技术给世界带来的长尾效应。

所以说,3D 打印未来已触手可及。如果你真的喜欢的话,现在就可以尝试购买一台 3D 打印机,开启自己的创造之旅吧。

3D打印普及障碍

3D打印目前普及的障碍在于材料和成本。材料来说,现有的材料种类远不够丰富,也不接近民用材料,换句话说,很多材料即使能3D打印,但也不够环保,达不到民用标准。绝大多数的3D打印机只能打印1种或性质接近的几种材料。出现混合材料或多种材料的打印机也是未来的趋势。

成本是普及的最大障碍,正如电脑在几十年前的阶段。目前高精度的3D打印机都是比较大型且昂贵,技术专利基本掌握在国外巨头公司手中,民用的小型机使用的是十几年前的开源技术,精度达不到使用需求。国产的3D打印机往往是噱头大于实际,无论从稳定性还是产品质量远远落后国外,所以国外公司的技术垄断无疑也使打印机设备及耗材价格居高不下。通过对国外机器的拆解我们会发现,其实整机成本并不高,主要部件如激光器等则价格高昂,而且目前也无法实现国产化。原材料的配方也是另外一个垄断的因素,国产材料始终无法达到与进口材料一样的质量.举例来讲SLS技术使用的粉末,即使是日本产的替代粉也不及原装的质量好。

相信未来3D打印会像以前的2D打印一样,成本和价格会随着国产化和技术成熟而逐步降低,然后逐渐普及。

就人才技能而言,我们以MIT团队研制的Form 1举例,他们的团队中,材料专家起了很大的作用,帮助开发了他们低成本的光敏树脂,比同类材料价格低了1半以上。

其次就是图形技术人才,3D打印非常需要内容作为支撑,如何开发简单易用的建模软件非常重要。正如iphone需要App store。 所以未来无论是OPEN GL WebGL开发人才还是3D扫描,3D建模技术人才都将帮助3D打印技术的进一步发展普及。