3D打印機(jī)發(fā)展

20世紀(jì)80年代后期，美國(guó)科學(xué)家發(fā)明了一種可打印出三維效果的打印機(jī)，并已將其成功推向市場(chǎng)，3D打印技術(shù)發(fā)展成熟并被廣泛應(yīng)用。普通打印機(jī)能打印一些報(bào)告等平面紙張資料。信息呈現(xiàn)更加數(shù)字化和智能化，數(shù)字簽名、AI人工智能、語(yǔ)音識(shí)別等載體減弱了信息溝通對(duì)紙張的依賴，更不用提商用顯示屏、電子書這類已經(jīng)很成熟的媒介了。而這種i新發(fā)明的打印機(jī)，它不僅使立體物品的造價(jià)降低，且激發(fā)了人們的想象力。未來(lái)3D打印機(jī)的應(yīng)用將會(huì)更加廣泛。

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3D打印機(jī)技術(shù)原理

3D打印機(jī)又稱三維打印機(jī)（3DP），是一種累積制造技術(shù)，即快速成形技術(shù)的一種機(jī)器，它是一種數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用特殊蠟材、粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過(guò)打印一層層的粘合材料來(lái)制造三維的物體?，F(xiàn)階段三維打印機(jī)被用來(lái)制造產(chǎn)品。不僅體現(xiàn)在產(chǎn)品手板打樣方面，還體現(xiàn)在金屬模具的直接3D打印上。逐層打印的方式來(lái)構(gòu)造物體的技術(shù)。3D打印機(jī)的原理是把數(shù)據(jù)和原料放進(jìn)3D打印機(jī)中，機(jī)器會(huì)按照程序把產(chǎn)品一層層造出來(lái)。

3D打印技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

除了概念設(shè)計(jì)之外，3D打印還被用于創(chuàng)建功能性原型，因?yàn)?D打印技術(shù)制成的物品本身具有耐高溫、耐化學(xué)腐蝕等性能，通過(guò)對(duì)原型進(jìn)行各種性能測(cè)試，以改進(jìn)終的產(chǎn)品設(shè)計(jì)參數(shù)，大大縮短了產(chǎn)品從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)的時(shí)間。3D打印技術(shù)的優(yōu)勢(shì)精i確的實(shí)體復(fù)i制：傳統(tǒng)的磁帶只能通過(guò)實(shí)體物理傳遞來(lái)確保信息不被丟失。3D打印加快了設(shè)計(jì)進(jìn)程，在產(chǎn)品的安全性和合理性設(shè)計(jì)、人體工程學(xué)設(shè)計(jì)、市場(chǎng)營(yíng)銷和設(shè)計(jì)等方面不斷改善，從而實(shí)現(xiàn)在將產(chǎn)品全i面投入生產(chǎn)前對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化，創(chuàng)造出更好的產(chǎn)品。

3D打印技術(shù)在過(guò)去數(shù)十年里取得了重大進(jìn)展，但有關(guān)材料、設(shè)備和應(yīng)用的技術(shù)挑戰(zhàn)依然存在，具體體現(xiàn)在以下方面。

1.材料特性。在3D打印技術(shù)能夠完全過(guò)渡到提供切實(shí)可行的制造解決方案之前，需要為材料提供力學(xué)性能數(shù)據(jù)的規(guī)范性標(biāo)準(zhǔn)，也需要更詳細(xì)的由這些材料性能制成零部件的規(guī)范信息。而3D打印機(jī)可以突破這些局限，開(kāi)辟巨大的設(shè)計(jì)空間，制造出傳統(tǒng)工藝難以加工甚至無(wú)法加工的產(chǎn)品。在沒(méi)有充分認(rèn)識(shí)材料屬性之前，是無(wú)法進(jìn)行相應(yīng)零部件設(shè)計(jì)的。目前，世界各國(guó)已經(jīng)研發(fā)了很多3D打印技術(shù)材料，因此，建立全i面的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)需要整合研究機(jī)構(gòu)以及系統(tǒng)與材料制造商。