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组员:秦许朋周晴赵海峰程俊近年来,在大家面前出现了一个很酷的新名词:3D打印。3D打印虽与市民生活仍有很远的距离,但通过3D打印技术,可以成功地“打印”出无人飞机、自行车、汽车等实物。3d打印已经逐渐开始被部分企业所使用。3D打印,即快速成型技术的一种,它是一种以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型,后逐渐用于一些产品的直接制造,已经有使用这种技术打印而成的零部件。该技术在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工(AEC)、汽车,航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程、枪支以及其他领域都有所应用。3D打印技术1.历史发展1986年,CharlesHull开发了第一台商业3D打印机。2010年,世界上第一辆3D打印而成的汽车Urbee问世。2011年6月6日,发布了全球第一款3D打印的比基尼2011年8月,世界上第一架3D打印的飞机。世界上第一辆3D打印赛车“阿里翁”2013年11月,3D打印金属手枪。二、原理技术3D打印机技术的原理与普通的打印机将一层墨水喷到纸的表面形成一幅二维图像的原理类似,3D打印机多了一维,即Z轴。3D打印时,软件通过电脑辅助设计技术(CAD)完成一系列数字切片,并将这些切片的信息传送到3D打印机上,然后通过X-Y-Z轴的运动,将原料逐层堆积成电脑上设计的三维模型。三、打印过程四、限制因素(1)材料的限制虽然高端工业印刷可以实现塑料、某些金属或者陶瓷打印,但无法实现打印的材料都是比较昂贵和稀缺的。另外,打印机也还没有达到成熟的水平,无法支持日常生活中所接触到的各种各样的材料。研究者们在多材料打印上已经取得了一定的进展,但除非这些进展达到成熟并有效,否则材料依然会是3D打印的一大障碍。(2)机器的限制3D打印技术在重建物体的几何形状和机能上已经获得了一定的水平,几乎任何静态的形状都可以被打印出来,但是那些运动的物体和它们的清晰度就难以实现了。这个困难对于制造商来说也许是可以解决的,但是3D打印技术想要进入普通家庭,每个人都能随意打印想要的东西,那么机器的限制就必须得到解决才行。(3)道德的挑战道德是底线。什么样的东西会违反道德规律是很难界定的,如果有人打印出生物器官和活体组织,在不久的将来会遇到极大的道德挑战。3D打印胚胎干细胞(4)花费的承担3D打印技术需要承担的花费是高昂的。第一台3D打印机的售价为1万5。如果想要普及到大众,降价是必须的,但又会与成本形成冲突。每一种新技术诞生初期都会面临着这些类似的障碍,但相信找到合理的解决方案3D打印技术的发展将会更加迅速,就如同任何渲染软件一样,不断地更新才能达到最终的完善。3D打印的手掌五、社会评价3D打印技术是无法应用于大量生产,所以有些专家鼓吹3D打印是第三次工业革命,这个说法只是个噱头。富士康为苹果代工生产iPhone已经多年。郭台铭以3D打印制造的手机为例,说明3D打印的产品只能看不能用,因为这些产品上不能加上电子元器件,无法为电子产品量产。3D打印即使不生产电子产品,但受材料的限制,可以生产的其他产品也很少,“即使生产出来的产品,也无法量产,而且一摔就碎。“3D打印的确更适合一些小规模制造,尤其是高端的定制化产品,比如汽车零部件制造。虽然主要材料还是塑料,但未来金属材料肯定会被运用到3D打印中来,”克伦普说,3D打印技术先后进入了牙医、珠宝、医疗行业,未来可应用的范围会越来越广。2014年11月末,3D打印技术被《时代》周刊为2014年25项年度最佳发明。对消费者和企业而言,这是个福音。仅在过去一年中,中学生们3D打印了用于物理课实验的火车车厢,科学家们3D打印了人类器官组织,通用电气公司则使用3D打印技术改进了其喷气引擎的效率。美国三维系统公司的3D打印机能打印糖果和乐器等。六、应用领域制造业制造业也需要很多3D打印产品,因为3D打印无论是在成本、速度和精确度上都要比传统制造好很多。而3D打印技术本身非常适合大规模生产,所以制造业利用3D技术能带来很多好处,甚至连质量控制都不再是个问题。食品产业没错,就是“打印”食品。研究人员已经开始尝试打印巧克力了。或许在不久的将来,很多看起来一模一样的食品就是用食品3D打印机“打印”出来的。当然,到那时可能人工制作的食品会贵很多倍。汽车制造业不是说你的车是3D打印机打印出来的(当然或许有一天这也有可能),而是说汽车行业在进行安全性测试等工作时,会将一些非关键部件用3D打印的产品替代,在追求效率的同时降低成本。饰品/工艺品这是最广阔的一个市场。在未来不管是你的个性笔筒,还是有你半身浮雕的手机外壳,抑或是你和爱人拥有的世界上独一无二的戒指,都有可能是通过3D打印机打印出来的。甚至不用等到未来,现在就可以实现医疗行业最近,一位83岁的老人由于患有慢性的骨头感染,因此换上了由3D打印机“打印”出来的下颚骨,这是世界上首位使用3D打印产品做人体骨骼的案例。随着技术的发展,甚至可以打印出具有活性的人体组织等。科学研究美国德雷塞尔大学的研究人员通过对化石进行3D扫描,利用3D打印技术做出了适合研究的3D模型,不但保留了原化石所有的外在特征,同时还做了比例缩减,更适合研究。产品模型比如微软的3D模型打印车间,在产品设计出来之后,通过3D打印机打印出来模型,能够让设计制造部门更好的改良产品,打造出更出色的产品。建筑设计在建筑业里,工程师和设计师们已经接受了用3D打印机打印的建筑模型,这种方法快速、成本低、环保,同时制作精美。完全合乎设计者的要求,同时又能节省大量材料。打印时装巴黎时装周今年首次展出了3D打印机的成果,是由时装设计师IrisvanHerpen设计的当季作品。3D打印产品用途的拓展目前材料的局限令3D打印产品的用途有限。当生物细胞、高强度材料等成为实用的打印材料,目前处于设想阶段的食用肉类、人类器官均能被打印;完全用3D打印制造的军火、交通工具、建筑等也将诞生。3D打印成为工业化力量随着3D成本的降低,目前只用于生产样品和作为“创客”玩具的3D打印将进入工业生产领域。产品定制化成为常态未来的产品将不在工厂、而在商场中制造。顾客挑选心仪的设计图纸和打印材料,并根据自己的喜好进行定制,然后打印出需要的商品。3D打印的未来展望实体产品创新速度加快运用3D打印能够缩短把产品概念转化为成熟产品设计的时间,设计人员将能够专注于产品的功能。实体产品将有可能与现在的软件一样实现敏捷开发,迭代更新。激发下一代孩子的创造力当3D打印在生活和教育领域广泛使用之后,将诞生从小接触这一技术的“3D打印原住民”一代。类似现在的“数字原住民”一代,他们将用我们这些“3D打印移民”所意想不到的方式进行思考。他们将像吃饭睡觉一样进行“创造”。既然骨骼、肌肉和皮肤都能用3D打印机打印出来,在未来,造人可能也只需要获得一张精确的三维图。也许下一个时代的创世神话是这样开始的:上帝对自己的设计很满意,然后,他按下了“打印”键。最令人震惊的是医学方面的发展。目前,3D打印可以打印出骨骼、肌肉、皮肤和肝脏等。
本文标题:3D打印技术ppt
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