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3D打印機的主要特點
3D打印使得人們可以在一些電子產(chǎn)品商店購買到這類打印機,工廠也在進行直接銷售??茖W家們表示,三維打印機的使用范圍還很有限,不過在未來的某一天人們一定可以通過3D打印機打印出更實用的物品。
3D打印技術對美國太空總署的太空探索任務來說至關重要,國際空間站現(xiàn)有的三成以上的備用部件都可由這臺3D打印機制造。這臺設備將使用聚合物和其他材料,利用擠壓增量制造技術逐層制造物品。
3D打印實驗是美國太空總署未來重i點研究項目之一,3D打印零部件和工具將增強太空任務的可靠性和安全性,同時由于不必從地球運輸,可降低太空任務成本。
3D打印機的工作步驟
3D打印與激光成型技術一樣,采用了分層加工、疊加成型來完成3D實體打印。每一層的打印過程分為兩步,首先在需要成型的區(qū)域噴灑一層特殊膠水,膠水液滴本身很小,且不易擴散。然后是噴灑一層均勻的粉末,粉末遇到膠水會迅速固化黏結,而沒有膠水的區(qū)域仍保持松散狀態(tài)。比較典型的包括Open3DP創(chuàng)新小組宣布3D打印在打印骨骼組i織上的應用獲得成功,利用3D打印技術制造人類骨骼組i織的技術已經(jīng)成熟。這樣在一層膠水一層粉末的交替下,實體模型將會被“打印”成型,打印完畢后只要掃除松散的粉末即可“刨”出模型,而剩余粉末還可循環(huán)利用。
航天是高i端制造技術的集中體現(xiàn)。就測量檢測來說,無論是對于組件的測繪,還是零部件的檢測,不允許有任何的錯誤,對測量檢測的要求可以用苛刻來形容。而在加工制造方面,減重和安全是兩個終i極目標,要求不斷優(yōu)化組件設計和材料性能,做到輕量化
航空航天領域檢測零件外形以往多使用接觸法,如三坐標測量機、特殊的量具等,使用貼靠的方法檢測零件的曲面形狀。這種方法效率不高,受人為因素影響較大,容易出錯,存在一定的缺陷。3D打印機應用領域3D打印技術可用于珠寶,鞋類,工業(yè)設計,建筑,工程和施工(AEC),汽車,航空航天,牙i科和醫(yī)i療產(chǎn)業(yè),教育,地理信息系統(tǒng),土木工程,和許多其他領域。三維掃描或三維光學測量技術則可以做到無損檢測、復雜型面全尺寸測量檢測、加工余量智能化檢測等,便捷。
模具,工業(yè)生產(chǎn)上用以注塑、吹塑、擠出、壓鑄或鍛壓成型、冶煉、沖壓等方法得到所需產(chǎn)品的各種模子和工具,素有“工業(yè)之i母”的稱號。大到飛機、汽車,小到茶杯、釘子,幾乎所有的工業(yè)產(chǎn)品都必須依靠模具成型。
模具本身又是由不同的零件構成的。模具設計與制造工藝很大程度上決定著模具的品質(zhì),進而影響到模具生產(chǎn)的終產(chǎn)品的品質(zhì)。模具設計制作的要求就是:尺寸精準、表面光潔;結構合理、生產(chǎn)、易于自動化;制造容易、壽命高、成本低;設計符合工藝需要,經(jīng)濟合理。對于塑料模和壓鑄模,還需要考慮合理的澆注系統(tǒng)、熔融塑料或金屬流動狀態(tài)、進入型腔的位置與方向,即做好流道系統(tǒng)設計。中國的“神十”飛船,我國第i一艘航母“遼寧號”的艦載機型“殲-15”,美國的F-35戰(zhàn)斗機,部分零件就是3D打印技術制造而成的。
模具的制造與開發(fā),包括了諸如制造、驗證、試模以及修模等過程,像三維掃描這樣一種方便、快速、精準的測量系統(tǒng)是必需的,而3D打印在模具設計制造領域的應用不言而喻。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。