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1、.实用文档.一、3D 打印原理 3d 是 three-dimensional 的缩写,就是三维图形。一维就是直线,比方时间。二维就是平面,比方字。我们平时用的打印机,就是打印二维的,所以,打印头左右移动一维,然后,进纸器前后移动二维,就打出平面的字来了。如果我们打完一个字后,再重复打一次,字就有了厚度,就是三维的了,这就是 3D。没有,字糊了!你骗我。对不起,忘记告诉你,3D 打印机与传统打印机最大的区别在于它使用的“墨水是实实在在的固体原材料。常用的原料有ABS树脂,PLA 再生塑料,聚乳酸,英文名称Polylactic acid,.实用文档.PLA 是使用可再生的植物资源如玉米所提出的淀粉
2、原料制成,具有良好的生物可降解性,是公认的环境友好材料。当然,金属、普通塑料、食物、水泥等等等,都可以做“墨水。这些材料是固体的,在打印头中加热变成液体,挤出,在空气中迅速冷却,又变成固体,所以是有厚度的。一层层的堆积,就是 3D 打印。其实,现实生活中早就有 3D 打印,比方在生日蛋糕上用巧克力写字,比方易熔枪,玻璃胶枪,唯一不同的,它们是由人脑而不是电脑控制的。二、3D 打印简史 1984 年,Charles Hull 在一家公司工作时产生 3D 打印的想法的。这家公司用紫外线使桌面涂料快速固化,他想,何不直接用这些材料来制造立体的东西?于是他将这种用瞬间固化的液体“打印物体的技术取名 s
3、tereolithography光固化,简称 SLA,这就是 3D 打印起源。.实用文档.1988 年,Scott Crump 创造了另外一种 3D 打印技术热熔解积压成形(简称 FDM),利用蜡、ABS、PC、尼龙等热塑性材料来制作物体。这是目前普及率最高的技术。1989 年,C R Dechard 博士创造了选区激光烧结技术(简称 SLS),利用高强度激光将尼龙、蜡、ABS、金属和陶瓷等材料粉来烤结成形。1993 年,麻省理工大学教授 EmanuaI Sachs 创造了三维一种打印技术(简称 3DP),将金属、陶瓷的粉末通过粘接剂粘在一起成形。1995 年,麻省理工大学的毕业生 Jim B
4、redt 和 TimAnderson 把约束溶剂挤压到粉末床实现 3D打印。1996 年,3D Systems、Stratasys、Z Corporation 分别推出了自己的产品,第一次使用了“3D打印机的称谓。2005 年,Z Croooration 推出了世界上第一台高精度彩色 3D 打印机一 SpeCTRum 2510,同一年,英国巴恩大学的 Adrian Bowyer 发起了开源 3D 打日机工程 RepRap,目标是通过3D 打印机本身,能够制造出另一台 3D 打印机。2021 年,第个基于 RepRap 的 3D 打印机发布,代号为“Darwin,它的理念是:机器最终能自我复制,
5、目前,它能够打印自身 50%元件。这是一个了不起的打印机!因为,它是开源的!正因为有了它,中国的 3D 打印才可能在极短的时间里,迅速兴起。当前使用的 3D 打印机,大多是这种类型。2021 年 11 月,第一台用巨型 3D 打印机打印出整个身躯的轿车出现。.实用文档.2021 年 8 月,世界上第一架 3D 打印飞机由英国南安营敦大学的工程师创立完成。9 月,维也纳科技大学开发了更小、更轻、更廉价的 3D 打印机,这个超小 3D 打印机重 1.5kg。2021 年 3 月,维也纳大学的研究人员宣布利用二光子平板印刷技术突破了 3D 打印的最小极限,展示了一辆长度不到 0.3mm 的赛车模型。
6、7 月,比利时的 international Univers CollegeLeuven 的一个研究组测试了一辆几乎完全由 3D打印的小型赛车,其车速到达了 140 千米小时。12 月,美国分布式防御组织成功测试了 3D 打印的枪支弹夹。三、3D 打印有什么用 那么,3D 打印到底有什么用呢?我们都知道,日常生活中用到的物品,千种万种,但是,它们无非两种来源:手工制作,工业化生产。.实用文档.手工制作一次只能做一件,效率低,且不可复制,每一件都是独一无二的,比方字画,所以价格贵。比方你妈给你织的毛衣,里面有温度。工业化生产,那就多了,廉价。廉价是因为工业化生产有模具,咔嚓一下就做一个,但是,模
7、具的本钱相当高,少那么几万,多那么几百万,只适合大规模生产。3D 打印的好处是:你只管设计,它负责实现。而且,有些东西,你可能只要一个或几个,不需开模具。应用领域相当广泛:个性化:我要打个礼品送给女朋友。工业设计:快速成形,不用开模。医疗:我要打个耳朵。食品:我要打个汉堡。住房:我要打个房子。教学:我要打个教具。我要打件衣服,我要打个飞机,我要打零件,我要打个雕塑作品,我要打个玩具,我要打把枪犯法,我要打个人不许打人!扫描可以。.实用文档.3D 打印非常适合个性化。总有一天,你的衣食住行,都是你打出来的。四、3D 打印要用什么软件 我们都知道,要用电脑打字,要学会 word,wps 等等。同样
8、,要用 3D 打印机打印作品,也要会相关的软件创作作品。这个相关的软件,就是三维绘图软件。大名鼎鼎的有:Pro/E、UG、solidworks、3Dmax、Auto CAD,Rhino(犀牛)、Maya,Lightwave。还有好多,这些软件相当强大,日常生活用品都是它们做出来的,还有你看的动画片也是它们做出来的。遗憾的是,这些软件,学起来太难,很不好上手,因为多出一维。多一维是完全不同的世界。当年学立体几何很多女生就头痛,更可恶的是,数学老师只会在黑板上二维画立体图。听说我们的宇宙是十维的,没法想象。这么说,普通人就没法用 3D 打印机了?也不是,方法总比困难多。这世界上就有那么多奇怪的人,
9、总能把复杂的东西简单化。.实用文档.有个牛人,做了个叫 SketchUp 的三维软件,中文名叫草图大师,可以很方便地创作三维图象。著名的 Autodesk 公司,为了让普通人能快速掌握 3D 建模,顺天应时,开发了一款简易 3D软件,叫 123D Design,可以说就是简化的 AutoCAD,虽说简化,可不简单,根本能满足我们的要求。而且还有一个系列:123D Catch(图片转 3D,例如做 3D 人像,123D Make3D转立体拼图,123D Circuits(电路设计,123D Sculpt+等等,都免费。特别是 123D Sculpt+,有平板和 的应用,就是说,用 也能捏出 3D
10、 来。还有个更牛的人,创造了一个小巧的三维软件,叫 sculptris,大约泥人张的意思。翻开软件,就会有个泥球,然后呢,你就用手当然是鼠标去捏,拉拉扯扯,就能做出一个立体的图形,然后,就导出,然后就打印,就这么简单。五、3D 打印离我们有多远.实用文档.就在身边。3D 打印近几年开展相当快,尤其在中国,鼎鼎有名的“made in china,拿来主义,跨越式开展。由于技术更新,本钱大幅度下降,原来几万几十万的打印机,现在是几万几千,普及型的,就相当智能 的价格,是送给孩子的最好礼物。如果你的动手能力强,可以在淘宝上购置配件,自己组装,既省钱又学知识。旧时王谢堂前燕,飞入寻常百姓家。本文仅用于学习和交流目的,不代表图灵社区观点。非商业