由淺入深:3d列印技術我們從電影開始談
如今的3d技術可謂已經炒的水深火熱了,一部《阿凡達》讓人們記住了3d技術,導演詹姆斯·卡梅隆的名字再次被我們銘記於心,隨後大批的電影都在走3d路線,卡梅隆導演甚至把15年前的經典作品《鐵達尼號》改編成3d版本再度上映,如今票房大熱。
這兩個都是外國的例子,他們主導3d技術,更多的是在電影上,而記我感到最新奇的是,在成龍的《12生肖》電影裡面,當他用手套圍著生肖的模型轉了一圈後就立刻列印出了乙個3d的真實的生肖頭像,太不可思議了。
所以3d列印技術的鋒芒,已經讓一些商家們看到了無限商機。除了電影可以做出3d技術,還有沒有其他產品可以走3d路線呢?我們進行了很多了解。
3d列印是新增劑製造技術的一種形式,在新增劑製造技術中三維物件是通過連續的物理層建立出來的。3d印表機相對於其他的新增劑製造技術而言,具有速度快,**便宜,高易用性等優點。3d印表機就是可以「列印」出真實3d物體的一種裝置,功能上與雷射成型技術一樣,採用分層加工、迭加成形,即通過逐層增加材料來生成3d實體,與傳統的去除材料加工技術完全不同。稱之為「印表機」是參照了其技術原理,因為分層加工的過程與噴墨列印十分相似。
最近幾年,3d印表機的**已經能讓中小企業負擔的起,從而使得重工業的原型製造環節進入辦公環境完成,並且可以放入不同型別的原材料進行列印。
因為快速成型技術在市場上佔據主導地位,3d印表機在生產應用方面有著巨大的潛力。3d列印技術在珠寶首飾、鞋類、工業設計、建築、汽車、航天、牙科及醫療方面都能得到廣泛的應用。
每一層的列印過程分為兩步,首先在需要成型的區域噴灑一層特殊膠水,膠水液滴本身很小,且不易擴散。然後是噴灑一層均勻的粉末,粉末遇到膠水會迅速固化黏結,而沒有膠水的區域仍保持鬆散狀態。這樣在一層膠水一層粉末的交替下,實體模型將會被「列印」成型,列印完畢後只要掃除鬆散的粉末即可「刨」出模型,而剩餘粉末還可迴圈利用。
列印耗材由傳統的墨水、紙張轉變為膠水、粉末,當然膠水和粉末都是經過處理的特殊材料,不僅對固化反應速度有要求,對於模型強度以及「列印」解析度都有直接影響。目前的3d列印技術能夠實現600dpi解析度,每層厚度只有0.01公釐,即使模型表面有文字或也能夠清晰列印。當然受到噴列印原理的限制,列印速度勢必不會很快,目前較先進的產品可以實現每小時25公釐高度的垂直速率,相比早期產品有10倍提公升,而且可以利用有色膠水實現彩色列印,色彩深度高達24位。
由於列印精度高,列印出的模型品質自然不錯。除了可以表現出外形曲線上的設計,結構以及運動部件也不在話下。如果用來列印機械裝配圖,齒輪、軸承、拉桿等都可以正常活動,而腔體、溝槽等形態特徵位置準確,甚至可以滿足裝配要求,列印出的實體還可通過打磨、鑽孔、電鍍等方式進一步加工。同時粉末材料不限於砂型材料,還有彈性伸縮、高效能復合、熔模鑄造等其它材料可供選擇。
不過,雖然3d印表機**在不斷降低,很多廠商、設計院、大學等都開始或準備配備,但產品**依然較高。3d systems推出的**invision ld入門級桌面型產品**為1.59萬美元,而z corporation出品的中端型號z510要價10萬美元。好在3d印表機的耗材成本並不誇張,例如列印手機模型,大概花費20美元材料費,比起其它成型技術成本要低得多。
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