3D印表機的前世今生

   時間:2014-03-07 21:26:51
3D印表機的前世今生簡介
   如今,3D列印成為各媒體爭相報道的一大熱點。1986年,3D列印技術正式現身,但直到20世紀90年代才被關注,應用也主要局限在工程、建築業和製造業等領域。   ……
3D印表機的前世今生正文

  如今,3D列印成為各媒體爭相報道的一大熱點。1986年,3D列印技術正式現身,但直到20世紀90年代才被關注,應用也主要局限在工程、建築業和製造業等領域。


2012年7月,全球行業分析公司(GIA,Global Industry Analysts)發布報告稱,預計3D印表機在2018年的業務額將達30億美元,且該技術最大的市場在美國。不過,不出所料的話,和雲計算一樣,3D印表機很快也將成為中國企業爭相搶佔的領域。


什麼是3D列印?


3D列印也叫桌面製造,它使用的原材料為粉末狀。製作一個物體首先需要一個數字3D模式。數字3D模式通常以STL格式保存,再發送給印表機。“3D列印”層層印刷的原理和噴墨印表機類似。


3D列印能在數小時內成形,它讓設計人員和開發人員實現了從平面圖到實體的飛躍。如今,從航空配件到玩具,幾乎所有東西都離不開3D列印技術。由於它能列印出組裝好的產品,因此它大大降低了組裝成本。未來,它甚至可以挑戰大規模生產方式。


3D列印應用的技術


很多技術能用於3D列印,它們之間最主要的區別在於層疊如何形成實體。SLS、FDM和SLA是3D列印應用最廣的技術,其中SLS和FDM是利用融化或軟化原材料來生產層疊物。


一般來說,需要考慮的主要因素包括:速度、模型成本、3D印表機成本、原材料和色料的選擇和成本等。


3D列印簡史


1986年,Charles Hull開發了第一台商業3D印刷機。


1993年,麻省理工學院獲3D印刷技術專利。


1995年,美國ZCorp公司從麻省理工學院獲得唯一授權並開始開發3D印表機。


2005年,市場上首個高清晰彩色3D印表機Spectrum Z510由ZCorp公司研製成功。


2010年11月,世界上第一輛由3D印表機列印而成的汽車Urbee問世。


2011年6月6日,發布了全球第一款3D列印的比基尼。


2011年7月,英國研究人員開發出世界上第一台3D巧克力印表機。


2011年8月,南安普敦大學的工程師們開發出世界上第一架3D列印的飛機。


2012年11月,蘇格蘭科學家利用人體細胞首次用3D印表機列印出人造肝臟組織。


3D列印的應用


3D列印最重要的應用之一是在醫療行業,外科醫生可應用3D列印技術製作出病人需要手術部位的實體模型。


此外,3D列印技術還將影響諸多行業,如汽車、商業和工業設備、教育、建築及消費品等行業,還包括娛樂業的遊戲和電影業,藝術家還可使用3D印表機將他們的作品即時列印成型。


什麼是3D印表機?


3D印表機列印出的物件是三維的,而一個三維模型是經過層層添加而製作。因此,這整個過程被稱為“快速成型”或“3D印刷”。


當前印表機的解析度是328*328*606DPI(XYZ)到656*656*800DPI(XYZ)的超高解析度。精度為每英寸0.025毫米到0.05毫米。模型大小可以達到737毫米*1257毫米*1504毫米。


對個人家庭用戶來說,3D印表機有以下幾個缺點:一是成本高;二是列印模型耗時長;三是專業3D軟體和3D模型設計的成本也很高。


為解決這個問題,市場上已開發出簡化的3D印表機供3D列印愛好者選擇。它所用的材料很便宜,但不如商用3D印表機精確。


3D印表機和快速成型機的區別


3D印表機是快速成型機的簡版,成本更低,功能少一些。而快速成型機是在汽車和航天產業使用了多年的一個傳統方法。


通常,3D印表機比快速成型機要輕巧,是辦公的理想之選。它們的能耗更少,佔地面積也更小,主要為少量複製尼龍或其他塑料材質的實物設計。這也意味著3D印表機列印出來的物體較小。快速成型機所形成的空間每邊尺寸至少10英寸,而3D印表機則少於8英寸。但是,3D印表機具備快速成型機所有的功能,如驗證設計、創造成型、遠程信息共享等。


3D印表機主要製造商


商用3D印表機主要製造商包括Objet Geometries,Z Corporation,Stratasys,3DSystems等。家用3D印表機主要製造商有Reprap,Makerbot Industries,Ultimaker,Botmill,Fab@Home等。


3D列印技術的原材料是什麼?


3D列印技術可以使用很多種材料,如ABS塑料、PLA、尼龍、玻璃填充聚胺、光固化材料、銀、鈦、鋼、蠟、干膜和聚碳酸脂。

 

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