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3分钟带你了解3D打印机相关知识

3D打印技术,也被称为增材制造技术,这并非是新鲜的技术,早在20世纪80年代就存在3D打印这项技术了,但是当时的机器非常巨型而且昂贵,经过20多年的发展,技术逐渐成熟,机器也渐渐小型化,二十一世纪年以来3D打印机的销售逐渐扩大,价格也开始下降。下面,一起来了解下相关原理、优势、应用等信息。

原理:

他是一种累计制造技术,既能形成技术也能形成数字模型,运用蜡材、粉末金属或者塑料之类的可粘合材料来一层层粘合制造。目前三维打印机多被用来制造产品运用逐层打印的方式来构造。最直接的原理就是把数据和原料放到3d打印机里面,机器按照程序和产品一层层打造出来。

他和普通打印机最大的区别在于它所谓的墨水是实实在在的原料,通过堆叠形成多种多样的实物。从塑料到金属,陶瓷或者 橡胶 都是3d打印机可以使用的原材料。

       

     

优势:

只需将CAD设计导出为STL格式文件,传输到3D打印机,即可一次成型。一些传统机加工无法加工的复杂曲面或异形结构,3D打印机都可以实现,并且无需考虑夹具以及专业的编程和值守人员。值得注意的一点是,高复杂度、多样化物品的生产将不会增加成本其实,3D打印设备制造一个形状复杂的物品与打印一个简单的方块消耗成本是相同的。

劣势:

3D打印的其中一个绊脚石,就是所需材料的限制。虽然高端工业印刷可以实现塑料、某些金属或者陶瓷打印,但某些材料都是比稀昂贵和稀缺。目前的3D打印技术在重建物体的几何形状和机能上已经达到了一定水平,但是受制于材料、打印设备等的因素的制约,3D打印在精度、速度等方面还有待进一步提升。

设备:

目前市面上出现的3D打印设备主要包括工业级3D打印机和桌面级3D打印机两类。工业级3D打印机一般用于大规模生产,买家大多集中在造型厂商、大型企业、制造分包商等群体;桌面级3D打印机市场则更集中在教育、制造、简单模型生产等领域,客户主要是中小学、创客、设计人士等。3D打印机的整个系统是集机械、控制及计算机技术等为一体的机电一体化系统。它的系统主要由 X-Y-Z 运动系统、数控模块、喷头结构、成型环境模块等组成。

应用:

航天领域:在不久前,利用3d打印机成功打印出了航天发动机的重要零部件,与传统技术想必3d打印机打印出来的产品让成本缩减30%周期缩短40%,这将是航天领域的新征程。

音乐行业:3d打印机可以创造独特的艺术,不仅仅为艺术家们打印出艺术节logo还可以作为一个表演项目一边播放音乐一边相应打印出音乐作品。

医疗行业:逐层喷洒塑料胶粒在一层粉末基础之上逐渐成型来制造出骨骼支架,这种支架的成分为磷酸钙还添加锌一边增强其强度被植入人体还可以起到支撑骨骼的作用帮助修复患者之前的损伤。

建筑行业:在建筑行业里 建筑师 们可用3d打印机打印模型,成本低廉快速、环保同时还制作精美省了大量材料。

3d打印技术还被广泛运用在文物行业、汽车打印、配件配饰、美容护肤等行业。

       

      

市场规模:

据《Wohlers Report 2020》数据,2019年,全球3D打印产业结构中,来自增材制造产品的收入是50.43亿美元,同比增长了22.3%。来自增材制造服务的收入估计是68.23亿美元,同比增长了20.3%。随着柔性化制造、精细化制造需求的日益迫切,3D打印产业的市场规模将进一步扩大。

发展趋势:

有分析人士认为,接下来3D打印产业发展将呈现以下几个趋势:其一,中国3D打印产业规模和产值持续增加,将加速进入新的发展阶段;其二,工业级3D打印成市场主流方向,设备出货量呈快速上升态势。其三,传统制造企业将强势进入3D打印设备和材料领域,业内竞争日趋激烈。其四,航空航天、医疗器械领域将成为3D打印产业发展的重要领域。

结语:

为推动3D打印产业的发展,接下来,有关部门应注重加强技术储备、建立技术标准、培养专业人才,加快高性能3D打印材料的研发与产业化,推动其与传统制造技术融合。作为具有较大代表性的一类前沿技术,3D打印产品、技术、系统等发展状况,正受到国内外投资者的关注,许多企业更是将其视为了实现数字化、智能化制造的重要工具。展望未来,3D打印产业的发展前景的确引人期待!

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