(完整word版)3D打印技术

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三D打印关键技术专业资料

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3D打印技术3D打印技术,即迅速成型技术一种,它是一种以数字模型文献为基本,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐级打印方式来构造物体技术。

3D打印是一种“自下而上”分层添加材料实现迅速产品制造技术,具备制导致本低、生产周期短等明显优势,被誉为“第三次工业革命最具标志性生产工具”。

一、3D打印基本概念老式切割加工是运用刀具进行材料切削去除,是一种“自上而下”加工方式。

这种加工方式是从已有零件毛坯开始,逐渐去除材料实现成型,因而受到刀具可以达到空间限制,普通很难制造出复杂三维空间构造。

3D打印技术成型原理与上述老式办法截然不同,采用材料逐级累加办法制造实体零件,相对于老式切割加工技术,该办法是一种“自下而上”制造办法,3D打印实质是增量制造:“通过增材制造,从零件电子、数字化描述直接到最后产品过程”。

因而3D打印技术具备两个本质特性:一是数字化模型直接驱动,将产品数字化模型输入3D打印机,就能直接“输出”最后产品,实现迅速制造,不需要制模或锻造;二是基于离散-堆积成型原理逐级材料添加方式,可成型任意复杂空间构造,具备很高柔性。

二、3D打印技术优缺陷。

长处:①不需要机械加工或任何模具,就能直接从计算机图形数据中生成任何形状零件,从而极大地缩短产品研制周期,提高生产率;②通过摒弃老式生产线,有效减少生产成本,大幅减少材料挥霍;③可以制造出老式生产技术无法制造出外形,让产品设计更加随心所欲;④可以简化生产制造过程,迅速有效又便宜地生产出单个物品,与机器制造出零件相比,打印出来产品重量要轻60%,并且同样结实。

缺陷:可打印原材料少、打印精度低、速度较慢、打印成本高。

(3D打印原材料:工程塑料、光敏树脂、橡胶、金属、陶瓷等)三、3D打印军事应用现状(1),美国Sciaky公司新型电子束3D打印技术获得重要突破,具备大型金属部件加工能力,美国国防部和洛克希德•马丁公司准备将其用于生产F-35战斗机钛、钽、铬镍铁合金等高价值材料高品质零部件,前期检测所有达到规定。

(完整word版)3D打印技术综述

(完整word版)3D打印技术综述

3D打印技术与应用学院:工程创新学院专业:电气工程及其自动化班级:121032Y1学号:121032Y102学生姓名:马颖捷指导老师:万衡3D打印技术与应用摘要:3D打印是最近几年开始流行的一种快速成形技术,它以数字模型文件为基础,通过逐层打印的方式来构造物体。

被认为推动了第三次工业革命进程的3D打印技术,涉及信息技术、材料科学、精密机械等多个方面。

投入民用工业是近年来的事,多用于大型制造业。

本文从文献研究入手,介绍3D打印机的原理和技术,以及在各领域的应用和出现的产品;最后讨论了目前3D打印应用的前景、优势和不足。

关键词:3D打印;3D打印原理、技术;3D打印应用;工业革命革新;数据一、3D打印概念3D打印(3D printing),即快速成型技术的一种,也称为增材制造技术,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,被称为“具有工业革命意义的制造技术”。

快速成型技术诞生于20世纪80年代后期,是基于材料堆积法的一种高新制造技术。

3D打印技术被认为是“第三次工业革命的重要生产工具”,早在20世纪90年代中期就已出现,但由于价格昂贵,技术不成熟,早期并没有得到推广普及。

经过20多年的发展,该技术已更加娴熟、精确,且价格有所降低。

二、3D打印与普通制造的根本区别不只是省材料、造出更加复杂的结构,根本在于它是数据驱动的。

这样就可以带来两个结果①生产资料变得不重要了:人们只许自己制作所需打印出物品的模型数据包,即可通过租赁3D打印机制作出物品。

②创意被放在了首位:3D打印技术可以摆脱工业时代产品必须量产才可获得收益的限制,这样个性化需求与创意化营销就不会被扼制。

生产团队只需建模而不再需要注重生产的过程。

三、3D打印原理和过程“3D打印”层层印刷的原理和喷墨打印机类似,打印机内装有液体或粉末等“打印材料”,与电脑连接后,通过电脑控制采用分层加工,叠加成型的方式来“造型”,会将设计产品分为若干薄层,每次用原材料生成一个薄层,一层一层叠加起来,最终在计算机上的蓝图变为实物。

3D打印技术第一章

3D打印技术第一章
图1.1 3D打印技术制造的三维物体
3D打印技术制造的三维物体 4
第一步:三维数字化建模。
三维数字化模型的获得方式一般有两种。第一种是通过三维设计建模软件得到三维 数字化模型。另外一种方法是通过点云扫描的方式扫描真实的物体得到可以用于打印的 三维数字化模型。
用于3D打印的三维数字化模型的文件格式是STL格式,它是建模软件和打印机之间 协同工作的标准文件格式。STL文件使用三角面片来近似模拟物体的表面,三角面片越小 、数量越多则其生成的表面分辨率越高。
熔融沉积制造工艺不以激光作为照射源,成本较低。它是使用电能加热材料,通过喷头后使 材料达到熔融状态。但是喷头的运动多为机械运动,速度受限,加工时间较长。受到所用料丝直 径的限制,成型精度较低。
三维印刷成型工艺是原理简单,速度快,适合在办公室环境使用。当成型材料为树脂时,由 于其喷墨量小,加工时间较长,制作成本较高。
3D打印的加工过程
7
第二节 常见3D 打印成型工艺
知识目标: 1、了解常见3D打印成型工艺及特点; 2、了解常见3D打印成型工艺的原理及流程。
能力目标: 1、能正确了解3D打印成型工艺原理及加工特点。
素质目标: 1、培养学生具有文化自信,尊重中华民族的优秀成果,能传播弘扬中华优
秀传统文化和社会主义先进文化; 2、培养学生正确查阅各种资料的方法与能力。
叠层实体制造工艺原理图
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叠层实体制造技术具有工作可靠、支撑性好、成本低、效率高等优点。不易发生翘曲变形。 加工过程无需安装支撑部件,不足之处为成型材料有明显的浪费,表面质量和强度较差。叠层 实体制造技术应用广泛,可以制造模具、模型,还可以直接制造结构件或功能件制造以及熔模 精密铸造中的消失述
知识目标: 1、了解3D打印技术的概念与特点; 2、了解3D打印技术的工作原理。 能力目标: 1、能正确理解3D打印技术的工作原理和加工流程。 素质目标: 1、培养学生树立具有中国特色社会主义共同理想,为实现中华民族伟大复兴中国梦而不懈

3D打印技术

3D打印技术

3D打印技术
3D打印技术是一种快速制造技术,也被称为增材制造(AdditiveManufacturing,AM),它能够将数字模型直接转化为物理实体,通过逐层堆叠材料来构建物体。

以下是3D打印技术的基本原理和应用:
1.原理:
-3D打印技术基于数字模型,通过软件将数字模型切片成多个薄层。

-打印机按照切片数据逐层堆叠材料,逐渐构建出物体的三维形状。

-不同的3D打印技术使用不同的材料和打印方法,包括熔融沉积、光固化、粉末烧结等。

2.材料:
-3D打印材料种类繁多,包括塑料、金属、陶瓷、复合材料等。

-不同材料具有不同的特性和应用场景,例如塑料适用于快速原型制作,金属适用于工程零部件制造等。

3.应用:
-制造业:用于原型制作、定制制造、小批量生产等。

-医疗保健:用于医疗器械、人体器官模型、义肢等制造。

-航空航天:用于航空航天零部件制造、飞机模型制作等。

-建筑业:用于建筑模型制作、装饰材料制造等。

-教育科研:用于科学实验、教学模型制作等。

4.优势:
-自由度高:可以实现复杂的几何结构和内部空洞。

-快速制造:可以快速从数字模型转化为物理实体。

-定制制造:可以根据个体需求进行定制化生产。

-资源节约:可以减少材料浪费和能源消耗。

5.挑战:
-成本高:部分材料和设备成本较高。

-打印速度慢:与传统制造方法相比,打印速度较慢。

-表面粗糙度:一些打印方法可能导致表面粗糙度较高。

随着技术的不断发展,3D打印技术正在逐渐成为制造业的重要组成部分,并在越来越多的领域得到应用。

三d打印技术

三d打印技术

三D打印技术引言随着科技的不断发展和创新,三维打印(3D打印)技术正在逐渐改变我们的生活和工作方式。

3D打印技术是一种将数字模型转化为实体物体的先进制造技术,它通过逐层堆叠材料,将二维的数字设计转化为真实世界中的物体。

本文将介绍三D 打印技术的原理、应用领域以及未来发展趋势。

三D打印技术的原理三D打印技术的原理与传统的制造方法有着明显的区别。

传统的制造方法通常需要通过去除材料的方式来得到所需的形状,而3D打印技术则是通过增加材料的方式构建物体。

其主要原理可以概括为以下几个步骤:1.设计模型:首先需要使用计算机辅助设计(CAD)软件来创建三维模型。

这个模型可以是从头开始设计,也可以是从已有的模型中进行修改。

2.切片:将设计好的三维模型切割成一层一层的二维图像。

这一步骤通常由切片软件来完成,将模型切割成可以被3D打印机理解的数据。

3.打印:将切片得到的二维图像传输给3D打印机,它会通过逐层添加材料的方式,从底层到顶层逐渐构建物体。

不同的3D打印机使用的打印材料有所不同,常见的材料包括塑料、金属和陶瓷等。

4.后处理:打印完成后,可能需要进行一些后处理步骤,例如去除支撑物、抛光或上色等,以获得所需的最终产品。

三D打印技术的应用领域三D打印技术在各个领域中都有广泛的应用,包括但不限于以下几个方面:1.制造业:3D打印技术在制造业中的应用越来越广泛。

它不仅可以用于原型制作,还可以用于定制化生产和小批量生产。

通过3D打印技术,制造商可以更灵活地应对市场需求变化,并在短时间内快速推出新产品。

2.医疗领域:3D打印技术在医疗领域中有着巨大的潜力。

它可以用于制造个性化的医疗器械和假肢,以满足不同患者的需求。

此外,它还可以用于生物打印,即将细胞和生物材料用于3D打印,以构建人体器官和组织。

3.建筑和建造:3D打印技术可以用于建筑和建造领域。

它可以用于打印建筑模型,以帮助建筑师和设计师进行设计和规划。

此外,一些建筑公司还在使用大型3D打印机,打印建筑材料以构建房屋和建筑结构。

3d打印技术简介3篇

3d打印技术简介3篇

3d打印技术简介1、3D 打印技术简介3D 打印技术也称为增材制造,是一种快速制作实体模型或直接制造细节精密金属部件的技术。

该技术可以用于制造任何形状的物体,而不需要制造钢模或工艺流程的前期开发。

3D 打印机使用数字模型来建立实体部件。

3D 打印机是机器化的科技设备,一旦用户将3D模型配置到程序中,机器可在几个小时内完成大量的工作;而且 3D 打印机能够制造出高精度和强度的零部件。

2、3D 打印技术的优点3D 打印技术具有许多明显的优点。

其一是节省了时间和金钱。

因为3D 打印技术可以在几个小时内制造出一个物体,这比传统的制造流程节省了大量的时间和资金。

其二是可配置性和灵活性,3D 打印技术可以在不同的材料中打印出高质量零件和产品,使设计师和制造商更容易地制造定制产品。

此外,3D 打印技术还具有更低的成本和更高的效率,而且能够在更广泛的领域内使用,包括工程、医疗和航天。

3、3D 打印技术的应用3D 打印技术可以在许多领域应用。

其中之一是在制造业中,特别是在汽车和航空航天领域中。

因为3D 打印技术能够在不同的材料中打印出高质量零件和产品,使得设计师能够制造复杂的零件和产品,并能够实现定制产品的生产。

此外,3D 打印技术还可以应用于医疗领域。

医生可以使用3D 打印技术打印出身体器官和骨骼,以帮助患者更好地理解他们的疾病。

此外,3D 打印技术还可用于制造自定的义肢和医疗设备。

4、3D 打印技术的发展趋势3D 打印技术的未来发展趋势非常明显,一方面新技术的不断更新和应用,如激光打印技术、3D 打印陶瓷、3D 打印生物医学材料等;另一方面在行业之间的协同和制造范式的不断更新,越来越多的企业陆续加入3D 打印技术领域,从而使得3D 打印技术不断得到进步和产业化发展,成为新兴的制造工业。

未来,3D 打印技术将会在很多领域得到广泛的应用,同时也会带来无限的创造力和价值。

3D打印技术12页word文档

3D打印技术12页word文档

3D打印技术近几年“3D打印”成了超前科技的代言词,火遍全球。

其实3D打印并不能算是一项新技术,它早在20世纪80年代便已产生,只是因为成本巨大,在最近几年才进军艺术界和工业界,用以制造假肢、汽车零部件、家具和珠宝等。

由于其迅猛的发展态势,也许在未来的某一天,3D打印能够像上帝那样打印出人类。

英国《经济学人》杂志认为,这项技术将与数字化生产模式一起推动实现新的工业革命,将3D打印技术列为第三次技术革命范畴;美国《时代》周刊已将3D打印产业列为“美国十大增长最快的工业”。

仅仅几十年后,这项技术就得到了长足的发展。

但是有些人还是感觉3D打印离我们太远,不能惠及到我们的生活。

那么笔者就为大家全方位、立体式地解读一下,这项马上可以触手可及的技术。

对于关注打印领域的读者来说,3D打印技术也许并不是什么陌生词了。

而普通大众关注3D技术,还要追溯到前年年初上映的詹姆斯·卡梅隆的3D大片《阿凡达》。

虽然电影《阿凡达》描绘的美丽景象没有在观众记忆中停留多久,但3D影像技术带给观影者震撼的视觉冲击,却一直影响着随后电影工业的发展,从《阿凡达》开始,几乎所有的大制作高成本影片无不推出3D版,而前段时间上映的3D影片《超凡蜘蛛侠》更是叫好又叫座,这说明3D技术的电影制作已经深入人心,并深受大众喜爱。

得益于3D技术制作的电影受到好评,现如今3D技术的发展涉及到了各行各业。

而在制造行业,“3D打印技术”的影响正在日益凸显。

你可能觉得3D打印技术是边缘技术,只有标新立异的人或者是高端设计室才用,但其实在不经意中,你早就接触到了3D打印产品。

比如在牙科诊所,很多定制的口腔设备现在都在使用3D打印机。

口腔防护器可调整牙齿的排列,牙科医生扫描了牙齿的位置后就可以利用软件制作一个塑料模型,带上数月后就可以把牙齿调整到合适的位置。

另外利用3D打印机可以很快的制作出牙齿的模型,牙医可以现场磨制假牙给你换上。

>>技术篇——3D打印的工作原理说到它的原理,其实也并不不复杂,其运作原理和传统打印机工作原理基本相同。

3d打印技术简介

3d打印技术简介

3d打印技术简介1. 3D打印技术简介3D打印技术,又称为增材制造,是一种数字化制造技术。

它通过将数字化模型文件通过3D打印机转换成真实的三维物体。

3D打印技术的出现,极大地提高了生产制造效率,降低了制造成本,改变了繁琐传统制造方式的不足。

2. 3D打印技术的原理3D打印技术首先需要建立虚拟模型,然后通过CAD、CAM几何和Topo­logy优化软件等工具,将虚拟模型转化成可打印的模型文件。

接下来,3D打印机将模型文件分层,然后一层一层地累积,通过喷嘴、喷头或激光器等设备,把物料逐层堆积,从而形成三维实体。

3. 3D打印技术的应用领域随着3D打印技术不断发展,越来越多的领域开始应用3D 打印技术。

在医疗、机械制造、汽车工程等多个行业都有广泛应用。

医疗行业中,3D打印技术可以用于制造假肢和义肢,还可以用于制作精细的牙齿和牙套等器物。

在航空航天行业中,3D打印技术可以用于制造运载火箭发动机和部件。

在汽车工程中,3D打印技术可以用于制造汽车零件。

此外,3D打印技术还可以用于住宅建筑、艺术品制造等领域。

4. 3D打印技术的未来3D打印技术的未来是非常值得期待的。

随着3D打印技术的不断发展和不断更新,其应用领域也会不断扩大。

未来,3D 打印技术有望在医疗、科学研究、环保和食品等多个领域得到广泛应用。

3D打印技术的发展会极大地改变未来的生产制造方式和商业销售模式。

总之,3D打印技术是一项颇具前途的技术,其应用将会改变我们的生产和生活方式,给我们带来更多的方便和便捷。

随着3D打印技术的不断发展,未来它的应用领域还将不断扩大,变得越来越广泛。

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3D打印技术3D打印技术,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打印是一种“自下而上”分层添加材料实现快速产品制造的技术,具有制造成本低、生产周期短等明显优势,被誉为“第三次工业革命最具标志性的生产工具”。

一、3D打印基本概念传统的切割加工是利用刀具进行材料的切削去除,是一种“自上而下”的加工方式。

这种加工方式是从已有的零件毛坯开始,逐渐去除材料实现成型,因此受到刀具能够达到的空间限制,一般很难制造出复杂的三维空间结构。

3D打印技术的成型原理与上述传统方法截然不同,采用材料逐层累加的方法制造实体零件,相对于传统切割加工技术,该方法是一种“自下而上”的制造方法,3D打印的实质是增量制造:“通过增材制造,从零件的电子、数字化描述直接到最终产品的过程”。

因此3D打印技术具备两个本质特征:一是数字化模型直接驱动,将产品的数字化模型输入3D打印机,就能直接“输出”最终产品,实现快速制造,不需要制模或铸造;二是基于离散-堆积成型原理的逐层材料添加方式,可成型任意复杂空间结构,具有很高的柔性。

-1-二、3D打印技术的优缺点。

优点:①不需要机械加工或任何模具,就能直接从计算机图形数据中生成任何形状的零件,从而极大地缩短产品的研制周期,提高生产率;②通过摒弃传统的生产线,有效降低生产成本,大幅减少材料浪费;③可以制造出传统生产技术无法制造出的外形,让产品设计更加随心所欲;④可以简化生产制造过程,快速有效又廉价地生产出单个物品,与机器制造出的零件相比,打印出来的产品的重量要轻60%,并且同样坚固。

缺点:可打印的原材料少、打印精度低、速度较慢、打印成本高。

(3D打印原材料:工程塑料、光敏树脂、橡胶、金属、陶瓷等)三、3D打印军事应用现状(1)2012年,美国Sciaky公司的新型电子束3D打印技术取得重要突破,具备大型金属部件加工能力,美国国防部和洛克希德•马丁公司准备将其用于生产F-35战斗机的钛、钽、铬镍铁合金等高价值材料的高品质零部件,前期检测全部达到要求。

(2)3D Systems公司的激光熔融技术取得重要进展,美国空军将在此基础上开发用于打印F-35战斗机和其他武器系统的3D打印机。

(3)美国太空制造公司的太空3D打印技术的成熟度达到6级,具备在太空中的模型或样机演示能力,2012年11月获得NASA的第二阶段合同,进一步将技术成熟度提升到8级,完成-2-实际系统并通过试验和验证,最终具备应用于太空站维修、升级和延寿,载荷升级改进,硬件太空制造等方面的能力,2014年向国际空间站运送首台3D打印机。

(4)早在2002年,美国就开始将激光成型钛合金零件装上战机试验。

但由于无法解决制造过程中钛合金变形、断裂等技术难题,美国始终只能生产小尺寸钛合金部件和对钛合金零件表面进行修复。

近年,美国积极开展3D打印技术生产大型钛合金部件的研究。

美国军方和军工企业正与3D Systems和Sciaky 等3D打印技术公司合作,推进大尺寸钛合金3D打印技术在战斗机制造上的应用。

(5)2013年,美国开始使用3D打印技术批量生产喷气发动的燃料喷嘴。

在3D打印技术应用于轻型物质制造方面,2013年,美国“固体概念”公司成功制造出世界上首支3D打印金属手枪,能够连续发射50发子弹并保持完好。

(6)维修方面,美国已开始部署基于3D打印技术的维修保障装备。

2012年7月和2013年1月,美军部署了两个移动远征实验室,用于装备维修保障。

此移动远征实验室是一个20英尺长的标准集装箱,可通过卡车或直升机运送至任何地点,利用3D打印机和计算机数字控制设备将铝、塑料和钢材等原材料加工成所需零部件。

此举可以在战场快速生成需要的零部件,甚至快速设计和生产急需的装备,实现及时精确保障。

此外,美国陆军开发了一种轻质便宜的3D打印机,可以放到背包中,用于-3-在战场中快速、便宜地制造替换零件。

(7)我国的激光快速成型3D打印技术已达到世界领先水平。

北京航空航天大学已掌握使用激光快速成型技术制造超过12平方米的复杂钛合金构件的技术,并成功应用于武器装备研制,相关成果“飞机钛合金大型复杂整体构件激光成型技术”获2012年度国家技术发明奖一等奖。

西北工业大学掌握了一次打印超过5米长的钛金属飞机部件的3D打印技术。

(8)我国是世界上唯一掌握钛合金大型主承力构件激光快速成型制造技术并工程应用的国家。

北京航空航天大学和西北大学的3D打印技术已成功应用于多个国产航空项目的原型机制造。

我国自主研发的大型客机C919的主风挡窗框、大中央翼根肋,正在设计的新型战斗机的钛合金主体结构均采用激光快速成型技术制造。

(9)据报道,歼-10飞机研发用了近10年时间,而运用3D打印技术后,我国在3年时间内就推出了舰载机歼-15,直接跨入第三代舰载战斗机方阵。

在我国国防科技装备领域,目前,3D打印技术已被全面应用于歼-20隐形战斗机和歼-31第五代战斗机的研发中。

有外媒惊呼,3D打印机正在制造空军发展的“中国速度”。

加快3D打印技术的发展与应用是弥补我国当前武器装备设计、制造与维修保障能力的不足,提升研发效率,降低制造成本,提高维修保障时效性与精度的有效途径。

我国3D打印技术在钛-4-合金大型复杂整体构件激光成型等方向居于世界领先地位,但整体水平仍有很大的提升空间。

应着眼武器装备长远发展,统筹规划,汇聚各方面力量推动3D打印技术的发展与应用,为实现“能打仗、打胜仗”的目标提供技术支撑。

一是将3D打印技术作为我国制造业升级的关键,军民融合、整合资源,集全国之力进行发展;二是针对当前存在的问题,加强材料技术3D打印核心关键技术研究,改变我国核心关键设备受制于人的状况;三是积极探索3D打印技术在武器装备建设中的应用,以应用牵引技术发展方向与重点。

四、3D打印技术的实际应用(一)开源3D打印枪支的例子美国得克萨斯大学法律系的大二学生和一群自称分布式防御组织成员的朋友发起了一个项目,称为“维基武器项目”:设计出全球第一款可从网络下载蓝图的枪械,并能够完全利用RepRap这样的开源3D打印机制造出来,然后将之与世界共享。

2012年7月,利用3D打印机制造的下机匣组装在一把实用的AR-15步枪上,试射了200发子弹,而下机匣部件未见任何磨损。

下机匣尤其引起争议,因为法律上认定它是枪械的主体部件,其销售及分销是受到管制的。

有了通过3D打印机制造的下机匣,枪械爱好者将能购买其他不受法律管制的部件并进行组装。

2012年12月,对3D打印机出产的AR-15步枪进行了测试,在刚开始的测试射击中没有任何质量问题,但在第六次射击时,-5-枪支三处涌现分裂。

美国得克萨斯州奥斯汀,科迪﹒威尔逊(法律系25岁学生)演示一支3D打印手枪,可发射一枚子弹。

除击针为金属,枪支全部部件为塑料。

开源打印枪支使得恐怖主义和社会安全问题变得更为复杂,可能导致枪支泛滥,在政界和民间引发忧虑,因此美国国会众议员史蒂夫﹒伊期雷尔近来呼吁禁止制造3D打印枪。

此外,美国得州“固体概念”3D打印公司设计制造的世界第一把3D打印金属手枪,有30个零件,已经成功射出了50发子弹。

该公司打印手枪的目的不是真的为制造手枪,而是要显示3D打印技术在强度和精度方面的技术进步。

(二)3D打印无人飞行器的例子3D打印技术以其快速成型的特点在产品开发与优化方面具有明显优势。

英国南安普顿大学设计和试飞了世界上第一架打印的飞机,采用EOSINTP730尼龙激光烧结打印机。

由英国利兹大学学生设计的翼展1.5m的无人机在航展亮相,通过3D打印技术优化结构和空气动力学性能,而用其他方法就很难并且代价昂贵。

美国空军也正在应用3D打印机制造无人飞行器。

(三)3D打印隐身斗蓬的例子DARPA资助的麻省理工学院的3D打印项目之一是梯度折射率透镜(石英)的3D打印。

梯度折射率的光学折射率呈梯度变化,其中折射率沿轴向变化的梯度折射率透镜用于消像差;折-6-射率沿径向变化的梯度折射率光纤能够减少色散,用于提高传输信号的速率或通信容量。

梯度折射率光学已经成为光学的新分支。

隐身斗篷就是采用梯度折射率材料实现的,使入射光线在物体周围偏转并绕开实现隐身目的,是目前光学领域的一个热点,在国际光学权威期刊上多次相关论文。

实现负折射率的唯一可能是通过超材料----一种人工材料,之所以具有特殊光或声波性能,不是因为其成分,而是因为其特殊结构,可用3D打印。

(四)3D打印弹头的例子洛克希德马丁申请的打印弹头的专利,通过逐层添加熔融材料制造弹头结构,高能密度技术可以是激光、电子束、等离子体等,与高冷却速率结合制作均匀微结构,给料可以是丝状或粉末,添加过程中可变材料类型。

(五)3D扫描士兵制作修复假肢的例子这也是美军计划的一个项目,在士兵投入战场之前对其进行三维扫描,用于3D打印符合士兵个人特性的修复假肢,以备服役期间伤残治疗之需。

(六)3D打印飞机零件的例子飞机框架传统造工艺需要万吨级重型锻造装备、系列大型锻造模具等。

传统制造工艺的材料加工量大,利用率低,加工周期长,成本高。

(七)医学辅助快速原型制造例如,某患者颅底肿瘤位置深,肿瘤与颈内动脉、视神经、-7-垂体柄等周边重要结构关系复杂,手术难度十分大。

湘雅医院神经外科,依据患者的CT和MRI(核磁共振)图像建立实际模型,用3D技术打印颅内复杂肿瘤原型,让医生在手术前充分了解脑内肿瘤部位周围组织的毗邻关系,在完整切除肿瘤的同时最大限度地保护肿瘤周围正常组织,降低了并发症和后遗症的发生率。

2014年1月4日,手术成功。

(八)人体骨骼快速制造2012年,生物打印技术的发明者之一,曼彻斯特大学教授Brian Derby在《科学》杂志上发表了综述,阐述了用打印技术生产细胞和组织结构的新进展,以及该技术用于再生医学的前景。

Derby教授介绍了利用3D生物打印实验,制造多孔结构骨骼“脚手架”用于生长细胞,之后植入人体。

这种“脚手架”包含数千微孔,其中注入造骨细胞。

造骨细胞培育生长的同时,“脚手架”生物分解消失。

目前世界各地都在对这一技术进行临床试验。

另一种成功的应用是制造钛合金骨骼支架,如3D打印下颚,又如瑞典的一个女孩通过3D打印髋骨移植,摆脱了轮椅。

(九)生物活体器官重造生物打印(Bioprinting)是用计算机辅助转移工艺制造和装配活性与非活性材料成为给定的二维或三维组织,以生成生物工程结构,可用于再生药物、药理学和基本的细胞生物学研究。

3D生物打印技术利用类似喷墨打印机的技术,直接生成三-8-维生物组织,3D生物打印机有两个打印头,一个放置最多达8万个人体细胞,被称为“生物墨”,另一个可打印“生物纸”所谓生物纸其实主要成分为水的凝胶,可用作细胞生物的支架3D 生物打印机使用来自患者自己身体的细胞,所以不会产生排异反应。

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