3D打印设备运营管理（精选10篇）
3D打印设备运营管理 篇1
3D打印设备作为现代企业的硬件, 正在发挥着不可替代的作用。随着科学技术的进步, 3D打印设备越来越趋向智能化和专业化, 英国《经济学人》杂志在《第三次工业革命》一文中, 更是将3D打印技术作为第三次工业革命的重要标志[1]。3D打印设备合理的运营管理也将为企业的经营生产提供良性循环的生产环境。下面将介绍3D打印设备管理的全过程。
1 3D打印设备选购 (3D Printing Equipment Purchase)
3D打印设备在选购时要从众多品牌和型号中选择合适的3D打印机, 乍一看似乎是一项艰巨的任务。3D打印设备要将数字数据转变成实物, 不同3D打印机之间存在着巨大的差异。如今3D打印机可以使用各种材料, 这些材料在结构属性、特性定义、表面光洁度、耐环境性、视觉外观、准确性和精密度、使用寿命、热性能等方面各不相同;除此之外, 不同3D打印设备的打印尺寸和对环境要求也不尽相同。但重要的是要先确定3D打印的主要应用, 这才能引导选择合适的技术, 为企业的运营带来最有效的积极影响。下面将主要从三个方面介绍管理一台3D打印设备需要考虑的关键因素。
1.1材料种类 (Material Type)
3D打印耗材是制约其发展的重要因素[2]。3D打印材料种类繁多, 有各种分类方式, 可按物理状态、化学性能、材料成型方法等角度类, 常用的快速成型材料如表2所示。根据成型过程中使用的材料可将三维快速成型打印技术分为三种:粘接材料、熔融材料和光固化三维快速成型打印材料。
现有的3D打印技术多使用ABS、人造橡胶、塑料、沙子、铸蜡和聚酯热塑性塑料等, 这些材料多为粉末或者黏稠的液体, 从价格上来看, 便宜的几百块1 k g, 最贵的1 kg则要4万元左右。把3D打印材料固化的方式有加热、降温、紫外线和激光烧结四种, 从各种技术的成本来看, “熔融沉积”是整体成本最低的, 因而普及度也最高。但实际在购买选择是要根据企业要求来选择购买, 防止造成不必要的浪费。
1.2模型大小 (Model Size)
了解3D打印机原理的用户都知道, 3D打印机打印模型时对模型的大小有限制, 超过了最大打印范围和最小打印范围则无法进行打印, 因为这个范围的大小是受到硬件上的限制, 因此可以用来判3D打印机的性能。
如今市面上有能打印多种尺寸的3D打进设备, 一般来说价格与能打印物品的尺寸呈正比例关系, 但不同企业所需打印范围也就不同, 根据企业生产和使用选择合适的3D打印设备可以减少购买预算, 降低购买成本。
1.3工作环境 (The Working Environment)
3D印机在打印过程中需要对材料加热, 打印开始后一旦中断就要从头开始, 一件3D打印作品一般需要连续工作几个小时甚至几天。因此在选择3D打印设备时要选择有断电记忆功能, 简单说就是在断电一段时间接通电源后, 设备能紧接着之前未完成的任务继续打印。
此外3D打印设备运转也会产生一定的热量, 而高温工作对设备的损害非常大, 因此根据工作环境选择相应的散热性能3D打印机也尤为重要。
在一般的常温下都可以正常使用, 但在湿度过高的环境下, 却会严重影响3D打印机打印效果。更容易造成充电之后转印电极对地短路, 选择能够满足公司要求的3D打印设备, 可以减少对设备的伤害, 延长使用寿命。
1.4速度与精度 (Speed And Accuracy)
3D打印采用的是逐层叠加的方式, 利用合适的材料快速制作成型件, 这一过程中有一定的变数, 比如材料收缩, 因此必须在打印过程中加以补偿来确保最终成型件的精度。
3D打印机制造商提供的精度参数是基于实验测试的数据, 而实际成型精度会因为成型件的结构复杂程度而变化, 因此我们在选择3D打印机时, 很重要的一点就是明确我们实际应用的精度要求, 然后用这一精度要求作为衡量指标。
2 3D打印设备的使用 (3D Printing Apparatus Using)
3D打印设备的合理使用是企业充分发挥其价值的前提条件。正确合理的使用设备可以其延长使用寿命, 增加有效工作时间, 减少维修费用, 来为企业创造更多的效益。
2.1使用说明 (The Instructions)
3D打印设备使用说明书是生产者向消费者全面、明确地介绍设备名称、用途、性能、原理、构造、使用方法、保养维护、注意事项等内容的文字材料。如何充分利用设备说明书的资源, 正确操作、维修和保养设备, 显得尤为重要不可忽视。[3]认真阅读设备说明书, 按照规范操作, 是设备正常运行的保障。操作者必须认真学习设备使用说明, 来正确规范的操作3D打印设备。
3.2使用记录 (Using The Record)
在3D打印设备使用记录有以下作用:追溯作用、监督提醒作用。
在3D打印设备只用过程中难免会出现相类似故障或者相同问题, 设备使用记录可以帮助我们记忆该故障或者是问题的解决方法, 缩短维修周期;除此之外, 设备使用记录还会监督提醒我们设备日常使用和维护情况。帮助设备在使用后能够得到及时的维护, 处于最佳状态, 增加工作时间, 提高工作效率。
2.3专业人才 (Professional-quality Talent Cultivation)
专业的3D打印设备操作人员, 能够正确地操作设备, 可以避免错误操作对设备带来的伤害;熟练地操作设备可以提高企业生产效率。此外, 专业的3D打印人才, 能够在设备出现故障时快速的做出反应, 即使给设备进行合理的维修。
2.4检修维护 (Repair And Maintenance)
设备在日常使用中都需要进行定期的检修维护以保障设备安全性和可工作性。定期的检修维护, 对降低维修成本、提高维修效益、促进企业发展、提高企业的适应能力和竞争能力, 有着重要作用[4]。
3 3D打印设备市场开发 (3D Printing Equipment Market Development)
设备在自我使用的同时可以做出经济的市场开发, 比如:承接工作、租赁等。进行市场开发, 是设备的潜在功能, 可以帮助企业提早换回成本, 进入盈利阶段。进行此类市场开发可以避免打印原料的过期失效和设备长期放置引发的机器故障。
3.1承包 (Contract)
市场上很多人或企业都需要3D打印产品, 但由于经济实力有限买不起3D打印机, 于是采取将此工作交给别人来完成。拥有3D打印设备的企业可以将视野投降这个市场, 在满足自己使用的同时来赚取额外的收益, 不失为一种选择。
3.2租赁 (Lease)
将3 D打印设备在生产中进行灵活合理的租赁, 即在保证设备不被自己占用且能正常使用的前提下将其租赁给能正确操作的企业, 收取其中的租赁费用, 增加企业效益。
4 3D打印设备报废 (3D Printing Equipment Scrapped)
设备报废是设备全程管理的最后一个环节, 它关系到企业的经济效益, 生产运营和竞争力, 影响企业持续、快速的发展。[5]设备使用到规定的寿命周期, 主要性能严重劣化, 不能满足生产工艺要求, 且无修复价值, 或者经修理虽能恢复精度, 但主要结构陈旧, 经济上不如更换新设备合算时, 就应及时进行设备报废处理, 以便更换或设置新型设备, 适应企业发展需要。此外3D打印机超寿命使用会超量释放有毒物质危害人的健康, 此时要对设备进行报废处理。
5结语 (Conclusion)
3D打印设备运营维护总体从目前状况、选择购买、合理管理、市场开发、产品报废等五个方面来阐述: (1) 经济实用的去选择3D打印设备是其运营管理的前提和基础, 只有选择合适的设备, 才能进行高效的生产, 获得经营收益。 (2) 合理正确的使用是3D打印设备运营管理的保障, 只有操作者正确使用设备, 才能保持设备良好的工作性能, 充分发挥设备效率, 延长设备的用寿命。也只有操作者正确使用设备, 才能减少和免突发性故障。 (3) 进行合理的市场开发是3D打印设备运营管理的手段。 (4) 在设备达到使用寿命或是不能满足生产要求是进行报废, 不仅有利于操作者的健康, 对企业长远发展来说也有重要意义。
该文从3D打印设备从购买、使用、开发到最后报废全过程进行科学系统的的管理阐述, 进行3D打印设备运营管理可以更加合理的使设备寿命周期内的费用/效益比 (即费效比) 达到最佳的程度, 即设备资产综合效益最大化。
参考文献
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[3]黄丽侠.医疗设备说明书的作用不容忽视[B].福建医科大学第一附属医院, 2008.
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[5]鲁洪全, 解春和.谈设备报废及设备报废的管理[C].霍林河煤业有限公司, 2004 (1) .
3D涂鸦笔：全球首款3D打印笔 篇2
Have you ever just wished you could lift your pen off the paper and see your drawing become a real three dimensional object？ Well now you can！
3Doodler is the world’s first and only 3D Printing Pen. Using ABS plastic （the material used by many 3D printers）， 3Doodler draws in the air or on surfaces. It’s compact and easy to use， and requires no software or computers. You just plug it into a power socket and can start drawing anything within minutes.
Oh， and it’s also the most affordable way to 3D print by a long way！ With 3Doodler we’re making fun 3D creation accessible to everyone.
有没有想过也许有一天你的笔一离开画纸，你的画能变成真正的3D模型？现在你的愿望成真了！
3D涂鸦笔是全球首款也是唯一的3D打印笔。采用ABS塑料（其用于许多3D打印机），3D涂鸦笔能在空中或物体表面作画。它外观小巧，使用方便，不借助任何软件或电脑。你只需插上电源，几分钟内便可开始作画。
当然，相对于3D打印机来说，它更经济实惠。拥有3D涂鸦笔，每个人都能做出3D物体来。
How does it work？ 它如何工作？
If you can scribble， trace or wave a finger in the air you can use a 3Doodler.
As 3Doodler draws， it extrudes heated plastic， which quickly cools and solidifies into a strong stable structure. This allows you to build an infinite variety of shapes and items with ease！ Most people will instantly be able to trace objects on paper， and after only a few hours of practice you will be able to make far more intricate objects. 3Doodler is a brand new way of creating objects and artistic works.
如果你会涂鸦，会临摹，会在空中挥舞手指，你就一定会使用3D涂鸦笔。
用3D涂鸦笔作画时，它会挤出受热的塑料笔墨，笔墨迅速冷却变成坚硬稳固的结构。这样便能轻而易举地制作各种形状和物件了！大多数人在刚使用时都能直接描画纸上的东西，而只需几小时就能制作更为复杂的物体。3D涂鸦笔是创造物品和艺术品的新方式。
What can I make with 3Doodler？
我能用3D涂鸦笔制作什么？
There are many ways 3Doodler can be used. 3Doodler can be created as flat forms and peeled off a piece of paper as freestyle 3D objects， or in separate parts， ready to be joined together using the 3Doodler. The creative opportunities are endless， including：
Basic 3D shapes and 3D models
Jewellery， pendants and hanging ornaments
Decorative art and fridge magnets
Personalization of everyday objects
And much much more...
3D涂鸦笔有许多用处。它打印出的东西既可以呈现平面图形又能脱离平面成为立体图形，又或者用3D涂鸦笔可以将不同的部分接在一起。展示创意的机会是无限的，包括制作：
传统的3D图形和模型
珠宝，吊坠和挂饰物
装饰品和冰箱贴
日常的个性化物品
等等等等
The Special Arts 特别的手工艺品
Some fantastic wire artists showcase how 3Doodler can be used to create beautiful objects and pieces of art.
一些手工艺品设计师向人们展示了3D涂鸦笔是如何被用来创作漂亮的物品及艺术品的。
3Doodler Components & Accessories 3D涂鸦笔的构成
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The pen： The 3Doodler pen is 180mm by 24mm. The pen weighs less than 200 grams or 7 ounces （the weight of a typical apple）， although the exact weight will depend on the final shell specifications once in production. 3Doodler is not a toy for children （it’s recommended for ages above 12）. While the plastic extruded from 3Doodler is safe to touch once it has left the pen， the pen itself has a metal tip that can get as hot as 270℃.
笔：3D涂鸦笔长180毫米，直径为24毫米。笔重不会超过200克或7盎司（重量和一个苹果差不多），但实际重量会根据出厂后的外壳规格而定。3D涂鸦笔并不是给孩子们的玩具（建议12岁以上使用）。虽然涂鸦笔挤压出的塑料是可安全触摸的，但笔尖处温度可高达270摄氏度。
The Ink （ie ABS/PLA plastic）： The 3Doodler uses 3mm ABS or PLA plastic as its “ink”—just like a 3D printer. Each 3Doodler comes with at least one bag of plastic tubes； each bag will contain ten 1ft strands of plastic tubes； and each 1ft strand produces approximately 11ft of 3Doodling fun. ABS is one of the most common plastics around. PLA is what we call a “bioplastic”. It’s made from corn， is biodegradable and has a lower melting temperature than ABS. 3Doodler plastic has different prices vary from $30 to $55.
墨水（即ABS/PLA塑料）：3D涂鸦笔使用ABS或PLA塑料当作“墨水”——同3D打印机一样。每支3D涂鸦笔配有一包墨水，每包墨水有十支1英尺长的塑料管；每支可创作大约11英尺的3D作品。ABS是最常见的塑料之一。PLA被称为“生物塑料”。它来自玉米，可降解并且熔点比ABS低。涂鸦墨水有不同的价格，从33美元到55美元不等。
3D打印设备运营管理 篇3
茂名市是我国主要的石油化工产业基地,随着大型石化企业规模的不断扩大,企业设备的种类越来越多,设备使用频率也越来越高,大型设备及其控制系统的管理也越来越复杂。很多石化企业为了提高设备使用效率都投入使用了设备管理系统[1]。但是,传统的设备管理系统主要记录设备的各类基础信息和运行信息,形成一个台账式的“记录本”。台账式记录方法对设备数据的有效性和一致性要求极高,很多系统由于达不到这些要求最终产生了大量的混乱数据[2]。为了克服这些缺点,本文将计算机三维仿真互动技术应用到石化设备管理中,在工厂三维仿真模型的基础上对设备进行管理,将设备的外观、布局、运行等融入传统管理方法中,实现三维模型与台账数据的有机融合。此外,基于石化厂区的三维仿真模型还可以进行三维互动推演,仿真各类设备故障和应急方案。
1 系统的基本功能
本文以茂名市某石油生产基地的大型设备为原型,进行三维设备管理系统开发研究。系统在企业原先设备台账数据的基础上,引入三维管理概念,利用三维仿真模型和三维互动技术构建一个直观的、可视化的设备管理系统。在该系统中,要想实现可视化管理首先要建立设备的三维模型,把设备外观、形状、位置等信息确定下来。设备三维建模完成后,再将三维模型数据和关系数据库相结合,把设备各类属性参数融合到三维模型中。本系统主要功能结构如图1所示[3]。
系统总体上分为三维建模系统和可视化管理系统两大部分。三维建模系统主要解决大型设备的建模和展示。可视化管理系统主要包括了厂区现场模拟、三维设备互动、设备运行、设备台帐、各类报表、设备预警以及演习预案等子系统。各类子系统的功能实现都基于整个厂区的设备三维仿真模型之上。
1)现场模拟系统:通过三维仿真建立厂区设备模拟环境,将各类设备的实际位置、大小、主要阀门、接口、控制系统等进行仿真建模。采用3D-MAX建模软件严格按照实际尺寸比例进行数字建模和效果渲染,保证现场得到真实再现。
2)三维互动系统:可以综合查询厂区中各类设备信息,也可以将台账式数据库中部分信息提取出来,在三维互动系统中进行查询。
3)设备运行管理:将各类设备的运行状态、使用周期、维修保养等信息反映在三维模拟场景中,实现对设备实时状态的查询和控制。
4)设备定位系统:在石化厂区实景建模基础上,在1:1仿真环境中查询厂区各类设备的具体位置。
5)设备台账管理:保留原有的台账数据,作为三维数据基础,实现台账数据和三维数据集成。
6)报表管理:提供设备管理中所需要的各类报表查询、生产、打印等功能。
7)设备预警系统:对各类三维设备模型,按照生产要求,设置相应的预警参数,当设备运行达到预警条件时,在三维场景中提供实时预警警报。
8)演习预案系统:以安全生产规则为基础,针对消防安全、生产安全等问题设计一套演习预案,通过预案系统可以查看各类人员在预案场景中如何参与演练,完成各自的角色任务。
2 相关开发技术
设备三维仿真涉及的主要开发技术有:3D MAX建模、Unity 3D开发引擎、JS脚本编程以及C#.NET开发平台。3D MAX软件用于对主要设备进行建模,程序开发使用JS和C#,台帐设备数据采用SQL Server 2005数据库进行管理。三维互动开发采用Unity 3D。
3 主要功能设计
3.1 现场模拟
现场模拟系统为决策者提供更加真实、丰富的信息,使其不必亲临现场,却可以观览整个厂区全局,感受设备所处的现场及周边状况。对于设备维护、施工人员,现场模拟系统提供实景迅速查明设备安装位置及与设备有关的信息,从而加快项目的策划、考察和施工速度。现场模拟主要任务包括:1) 3D模拟按照实际尺寸比例建模,场景模型位置与实际地理位置保持一致;2) 3D模型尽可能真实反映油罐、管线、泵机组、电动阀门等设备设施的结构、颜色、特征及实际地理位置;3)对道路和有特色的构筑物能准确描述;4)对设备设施的关键部分、隐蔽部分制作三维动画;5)制作区域导航图,便于快捷地找到所需设备设施的信息。本系统现场模拟示意图如图2所示。
3.2 演习预案
本系统基于Unity 3D开发了虚拟石化厂区安全应急演习预案功能,以低成本、跨地域的方式进行各种救援演练,人物以化身登陆虚拟厂区行使救援演练规则规定的行为,如同亲临救援现场一般。在演戏预案模块中还可以设置一些考核题目,实现在线考核与评估。演戏预案包含了消防、污染、爆炸等多个不同类别的科目。以消防演戏为例,整个应急过程分为警报拉响、人员归位、人员召集、分类救援、现场救护、现场维修、撤离现场、逃生集结等步骤。在每个演戏步骤中系统都基于厂区三维模型实现了各类不同人员的互动仿真,现场安全演习效果如图3所示。
4 基于Unity 3D的开发程序
在系统开发过程中采用了Unity 3D引擎,具体在功能实现方面应用到的开发技术主要有:
1)场景切换。
在三维虚拟场景中提供了多种视角切换,如第一人称、第三人称、俯视飞行、自动漫游等不同视角。以从第一人称切换为第三人称为例,在Unity 3D程序中要实现视角切换需建立两个相同场景,分别放置第一人称视角相机和第三人称相机[4],代码如下:
第一个场景拖放相机代码,
function OnGUI(){
if(GUI.Button(Rect(50,50,100,50),"第三人称"))
{Application.LoadLevel(1);//跳转到关卡1代表场景2}}
第二个场景拖放相机代码,
function OnGUI(){
if(GUI.Button(Rect(50,50,100,50),"第一人称"))
{Application.LoadLevel(0);//跳转到关卡0代表场景1}}
2)鹰眼地图。
在图2和图3所示的场景中,右上角提供了小地图窗口,用于提示用户当前大窗口所示场景在整个厂区中的所处位置,俗称鹰眼地图,鹰眼地图的正确运用能够给用户操作带来很大的方便,其实现代码如下:
3)路径设置。
在场景漫游、角色互动、演习预案等功能实现中多次使用到了路径设置。例如,在场景漫游时,可以设置一个从起点到终点的固定路径,使用户角色按照路径自动行径。在演习预案中,当危险警报生成时,不同的角色需要按照自己规定的路径自动寻路。在Unity 3D中路径设置首先要在场景创建player和寻路目标target,给player添加导航组件,并把脚本挂在player上;将目标target拖动到导航组件中。这一过程所需编写代码较少,基本上都可以在Unity 3D开发环境中进行设置[5]。
5 结语
本文将计算机三维仿真技术应用到大型石化企业的设备管理中,实现了设备台账数据和三维场景的融合,并基于厂区的实景三维模型,开发了应急互动演练功能。通过系统的推广使用,各类用户能够更加直观的检阅各类设备安置、运行状态,尤其是在安全演练中,设备的三维虚拟场景提供了直观化的表现形式,更易被使用人员接受。未来还需要在设备的精细化建模以及设备智能控制方面进行优化,以期实现功能更加丰富、互动体验更加良好的管理系统。
摘要：文章提出一种基于三维仿真的石化行业设备管理系统方案,系统基于Unity 3D建立了企业设备管理的三维模型,并将三维模型与设备台账数据进行融合。系统实现了现场模拟、三维互动、演习预案等功能,为用户提供了可视化的设备管理手段。
关键词：Unity 3D,石化企业,设备管理,三维仿真
参考文献
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[4]伊力哈木江.巴图尔,崔龙,张红忠.基于Unity3D的三维数字校园漫游系统[J].现代计算机,2012(12):90-94.
3D打印不简单 篇4
ULA致力于为美国国家航空航天局（NASA）、美国空军和商业卫星制造运载火箭。ULA知道，3D打印是一项重要的工具，也是一项不断进步的生产工艺。ULA了解3D打印的关键性应用。该公司的低端火箭造价就高达1.65亿美元。它们必须能够将重达6万多磅、价值数10亿美元的卫星发射到太空。
增材制造系统生产商StratasysLtd.（Nasdaq：SSYS）行业解决方案部门副总裁兼总经理RichGarrity表示：“任何一项应用都有着非常严格的标准。火箭必须能够承受压力、重力、速度、振动、高温和严寒。”
50多年来，作为美国首要的发射服务公司，ULA凭借其传统的系统Atlas和Delta确保了美国在太空领域的地位。与其他采用3D打印的领先制造商一样，ULA也经历了从原型设计到工具加工再到飞行部件生产这一过程。
在购买Stratasys的两项Fortus 900mc3D生产系统后，ULA开始对宇宙神五号（AtlasV）上的环境控制系统导管进行升级。宇宙神五号将于2016年搭载新的3D部件执行发射任务。环境控制系统导管对发射准备工作非常重要，主要负责为火箭助推器内灵敏的电子部件输送氮气。
之前的环境控制系统导管装配设计包含140个部件，ULA通过采用FDM3D打印技术对该设计进行了改造，将部件总数量整合至只有16个，不仅大大节省了安装时间，部件生产成本也因此降低了57%。
ULA选择采用ULTEM 9085FDM热塑材料来生产耐用的高性能终端部件。ULA增材制造项目经理Greg Arend称：“ULTEM9085能够在各种温度范围提供突出的强度性能。我们完成的测试表明，该材料具有较强的温度耐受性，并且足够坚硬，能够很好地应对火箭发射时和飞行途中所产生的振动和压力。”
宇宙神五号不会成为最后一枚采用3D打印技术的运载火箭。ULA计划将其新一代火箭的3D打印部件数量增至超过100个。
Arend说：“我们将更大幅度地运用3D打印技术于现时的运载火箭上，并打算在我们的Vulcan（火神）火箭上大量使用3D打印部件。”
Stratasys Ltd.（纳斯达克代码：SSYS）总部位于明尼苏达州的Minneapolis和以色列Rehovot，是全球领先的3D打印和增材制造解决方案供应商。该公司荣获专利的FDM?和PolyJet?3D打印技术可直接利用3D CAD文件或其他3D内容制作原型和制成品。目前，企业产品包括用于设计构想、原型制作和直接数字制造的各种3D打印机系统。Stratasys子公司包括MakerBot，公司同时也经营数字零件制造服务业务—Stratasys直接制造。Stratasys有2800多位员工，在全球范围内拥有600多种已获得或申请中的增材制造专利，并以先进的技术和领导地位赢得了25项以上的大奖。
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3D打印设备运营管理 篇5
这货专门配备了一个传感器, 一束用来识别声纹的激光扫过, 总统就开始演讲了, 侧面的播放控制也是用手势感应来激活。他们这些玩儿数字艺术的人想法的确是够创意啊有木有?其实这种记录声音的方式和老式的黑胶唱片的原理是一样的, 就是通过声音所形成的有特殊纹理、凹凸不平的波纹来转换成声音后实现的。但是用3D打印这么“高大上”的手段来实现, 并且正好是总统展望3D打印行业未来时的一段话, 如果3D打印真有了“工业革命”的节奏, 那这货的纪念意义就非凡了。
不过小猫还是接地气的想象, 以后家用的CD音响、MP3、4、5播放器是不是都要弱爆了?家里放个这玩意儿, 既美观又实用, 既然声音可以打, 那视频应该也差不多吧?以后出去旅游回来直接把视频打印成一座雕塑, 照着视频中那样回放一下, 太高大上了简直!
这是小猫第一次挂视频内容, 因为这么有纪念意义的消息不放视频你根本体验不到这个艺术品的魅力。所以一顿研究以后找到了这段视频, 猫友们局域网内可以欣赏一下。
3D打印势头强劲 篇6
自最初推出以来, 3D打印技术展区已经售出了超过3, 000净平方英尺的展区, 此后, 又将展区面积增加了25%, 以迎合参展商需求。新的技术展区目前共有9家参展商, 包括3D Systems、MakerbotIndustries、Sculpteo和Stratasys Inc.。
International CES及企业业务战略部高级副总裁Karen Chupka说道:“参展商的需求真正促使我们下决心推出该3D打印技术展区, 而该展区也正迅速成为业内最具活力、最具创新力的类别之一。
3D打印瓷杯 篇7
在国外的工业领域, 早就有用3D打印来制造建筑用瓷的企业, 现在, 艺术家也把目光投向了这项革命性技术———利用传统的工艺烧造技术加上无限创意, 就能打造出绝美的瓷器。
西班牙设计师伯纳特·屈尼 (Bernat Cuni) 就借助了3D制瓷打印, 完成了他所谓“每天一个咖啡杯”的计划。 在30 天的时间里, 屈尼每天都会制作出一个稀奇古怪的咖啡杯。 每个杯子从构思、设计、成型到制成, 所花费的时间都控制在24 小时之内。
从概念变身实物, 最重要的是构建现实模型, 整个3D打印过程需要花费大约4小时的时间。 在平铺的瓷粉上的特定区域沉积有机粘结剂, 每建成一层, 在顶部继续添加瓷粉和黏结剂, 直到整个模型完工。之后, 模型将会被送入炉中加热, 这样, 黏结剂就会被固化。 出炉后, 扫掉外层的瓷粉末, 一个实体的模型就算是做成了。被清理掉的瓷粉还可以用于下一个模具的制造。
为了让屈尼的杯子永久地保持住结构外形, 它需要被送入炉子中再用高温“磨炼” 一番。 通过使用一种水性喷雾对其预先上釉, 可以减轻表面的粗糙程度, 然后再进行低温加热, 为最终在表面上釉打下基础。 层层加工之后, 带着亮丽光泽的咖啡杯就修成正果了。
原本只是模型的咖啡杯变成了触手可及的现实事物, 充分体现出了3D制瓷打印技术的可操作性和便捷性。 屈尼制造的咖啡杯虽然在实用性上有所欠缺, 但新鲜的想法和技术带给人耳目一新的感觉。
如果说, 传统制瓷工艺高温烧结的魅力是3D陶瓷打印无法企及的话, 那么3D制瓷打印的造型技术, 却能完成传统制瓷工艺所无法表现的繁复三维结构。
传统的方法中, 制作雕塑要抟泥、塑型, 考验工匠的用刀和对泥土湿度的把握。而3D制瓷打印则是承担了过去手工塑型制模的整个过程。
标准推动3D打印 篇8
制造零部件,逐层叠加
现代机械和设备的很多零部件都是通过传统的减量制造生产的,从一块坚固的材料开始,通常是金属材料,在材料上面进行雕琢直到最后生成所需的形状。
而增材制造是通过建立三维目标,在CAD文件(计算机辅助技术)的指示下,这一文件包含了所有必需参数:厚度、形状、轮廓等等,使用逐渐累加层叠的方法,将材料添加进去制造而成的。
发展潜力和挑战
航空航天和军事应用已成为增材制造最具潜力的市场。Mary Kinsella,美国空军研究实验室增材制造集成产品团队的高级制造研究工程师,也是这一团队的领导,已经看到了增材制造潜力的端倪。
“目前,在航空航天领域,主要的结构性增材制造应用于模具、卡具、定制模型和设计迭代,”Kinsella如是说,“增材制造开始通过减少产品交付时间而对所有这些应用施加影响。一些非关键、非结构零件的应用,比如聚合物环境管道,已经在空中翱翔了。”
Kinsella指出通过增材制造技术能够迅速制造出原型零部件,使得更改设计更为快速且经济,她认为增材制造最终会取代零部件的模具制造并且实现零部件的“按需”制造,从而无需保持大量的备件储备。
Kinsella还指出“目前使用在军事系统的很多标准都是专用的,个别企业内部也制定了一些自主知识产权的标准,但是当技术和认知都日趋成熟时,还是需要公共标准来提供一种通用语言用以指导这些没有资源制定相关标准的企业。”
国际合作计划
ASTM F42与包括国际标准化组织(ISO)和美国制造、国家增材制造创新协会在内的国际组织进行合作。
2011年, ASTM和ISO就ASTM F42和ISOTC 261共同制定增材制造标准签订了正式协议。这一协议也标志着两大国际标准组织的合作进入重要里程碑,此后两大国际标准组织将共同制定ASTM和ISO联名标准。也就在同一年,ASTM和美国制造的上级部门美国国家国防制造和加工中心签订了制定增材制造标准的谅解备忘录。
F42在近6年的时间中,已经制定发布了11项ASTM标准,其中包括3项ASTM和ISO的联名标准。这些标准包括一项增材制造文件处理的规范,一项增材制造试样的数据报告指南和一项用于增材制造的金属粉末性能特性指南。所有这些标准为增材制造设备的生产方和使用方在进行零部件设计和使用或是增材制造材料、软件和硬件的检测提供了一种通用语言。
3d打印能否改变世界 篇9
“3D打印”这一词语在今年刚出现的时候，它只被很多人当做奇闻异事而已。但随着打印楼房、汽车甚至肾脏的新闻出现，它开始被各路媒体连篇累牍地报道。有关它的各路消息也越来越多，不知是3D打印在这一年确实发展神速，还是媒体将它捧成了明星。
其实，3D打印的概念早在几十年前就已提出。20世纪70年代，随着电脑3D设计的兴起，越来越多的设计师通过电脑软件就能设计三维物体。但要把设计的物体真正制作出来，就需要各类材料、加工技术和专门的工人。一旦需要修改，又得重新制作，费时费力。能不能像打印机那样，直接把模型喷出来呢？基于这一需求，3D打印最初的构想形成了。
1992年，美国斯川塔斯公司卖出了第一台商用3D打印机。它应用计算机软件设计出三维立体建模，然后进行打印。其打印的方法如同高等数学里的微积分一样，把立体的图形切分成无数个切片，打印机获取每个切片的信息进行打印，最后用一层层的切片堆叠出物体。
据亚洲制造业协会CEO罗军介绍，3D打印技术最早被称作快速成型技术。它制作物体的原理与打印机相似。最大不同就是“墨汁”不一样。平面打印机使用墨粉就够了。但3D打印机使用各种各样的材料，包括树脂、尼龙甚至金属。
中科院化学研究所研究员、新材料实验室主任宋延林告诉记者，任何材料只要能够变成半流体，并容易固化，都可以作为3D打印机的“墨汁”，比如沙石、食物甚至细胞。把它们通过高温或者激光的方法抽成丝状，就可以让打印机进行“喷墨”了。
“墨汁”材料的扩展，才使3D打印焕发生机。因为，如果只能用树脂、石膏，不过是方便设计师做模型而已。但各种材料都能使用，3D打印出来的就是实实在在的产品。
2011年9月，世界上第一辆“3D打印汽车”在加拿大亮相。名叫“Urbee”的汽车是一辆三轮、双座混合动力车，使用电池和汽油作为动力。虽然单缸发动机制动功率只有8马力，但由于其小巧轻便，最高时速可达112公里。
目前，打印房屋的试验正在美国南加州大学进行，该校教授比洛克·霍什内维斯说，一旦试验成功，打印一幢200平方米的房子，只需要20小时。
不仅如此，一些机构正在进行打印诸如皮肤、肌肉和血管片段等简单的活体组织的试验，在未来，如果3D打印机能够使用病人自身的干细胞制造出像肾脏、肝脏甚至心脏这样的大型人体器官，那么器官移植后的排异反应将会大幅降低。
如此看来，3D打印对世界的改变和影响似乎会是颠覆性的。无怪乎很多人将其称作第三次工业革命的标志。英国《经济学人》杂志给出了相对客观的评价：“伟大发明所能带来的影响，在当时那个年代都是难以预测的，1750年的蒸汽机如此……1950年的晶体管也是如此。而今，我们仍然无法预测，3D打印将在漫长的时光里如何改变这个世界。”
的确，3D打印在当下生活中能否使用，如何使用才更关系到我们自身。
我在家打印小模型，
他们打印出了飞机部件
3D打印的神乎其神，更多人是听说或者看到。普通人究竟能不能用？在工业制造中，它又运用于哪些方面呢？在宋延林看来，当前的3D打印应用于两个方向：民用方面，把3D打印当做工艺品的一种制造方法；在工业制造领域，则更多的是用来制作模型、模具来简化生产环节。
3000元即可打印
3D打印机有没有，或者是否普遍，问问电商就知道了。在淘宝上查询“3D打印机”，会出现数百条结果，价格从几千元到几万元不等，最便宜的要三千多元。难道，三千多元就能实现在家3D打印么？
杨阳是中软集团的软件工程师，典型的“技术宅”。他在北京参加了一个叫做创客空间的组织，其中一个项目就是3D打印。据他介绍，他们所使用的3D打印机就是几千元的“便宜货”，打个小东西，足够了。
机器只有一个桌子大小，有一个半透明的罩子，它连接电脑，快速“吐丝”，半个多小时的时间，一个塑料扳手就成型了。它不仅仅是个模型，在顶端还能转动，同真扳手一样，只不过是塑料制成的，强度造成其无法使用。
据杨阳介绍，打印这样的扳手，差不多需要一卷塑料。到耗材市场去买，差不多需要一两百元。而这样的打印机，几千元购买也可以，但对于他们这些“极客”而言，自己做出来更有成就。因为，国外早就把3D打印机的关键技术在网上公布了，不乏爱好者自己制作3D打印机。
这样的制作成本，一般家庭足以支付。只要有闲情逸致，打印个水杯、塑料盒还是挺有情趣且实上用的。不过事实上并没有那么简单。
图纸建模是关键
很多人都去关注制作的过程，而忘记了最核心的要素——“图纸”。电脑上需要有扳手的三维建模，才可能打印出来。而这样的建模并不是一般人能够做出来的，因为，并非每个人都能使用3D软件进行图像设计。
“其实，如果有兴趣，也并不太难，”杨阳介绍道，现在有不少国外的相关公司会把各种建模贴到网上，例如Tinkercad等网站。而且，它们使用起来并不复杂，一张照片或其他2D图片，都能通过程序转换成3D图像。还有一款名为Photofly的软件，只要有一张自己的照片，就能把自己生成3D建模，打印一个自己的人偶也并非难事。
虽然看似把3D打印与普通人拉近了一步，但也并不简单。如果没有十足的兴趣，一般的现代人不会花时间去钻研这件事。更何况，只能复制已有的东西，不能天马行空地创造。
杨阳在半年多前就打印过几次，之后再也没玩过。据他自己分析，主要是因为创造性太小，都是拿网上图纸打些已有的东西，自己发挥的东西不多，而且创意也不够。“这个项目里玩得最high的就是学艺术并且会建模的，只有他们才能把自己的创意变成现实，获得成就感。”
国内3D打印已应用于飞机
在我国，早在1991年，华中科技大学就成立了快速制造中心。其中，华中科技大学教授史玉升及其团队凭借对3D打印技术的研发，在2001年就获得了国家科技进步二等奖。中国对于3D打印技术的关注并不晚。
今年10月，由亚洲制造业协会联合华中科技大学、北京航空航天大学、清华大学等权威科研机构和3D行业领先企业共同发起的中国3D打印技术产业联盟正式宣告成立，成为全球首家3D打印技术产业联盟。
据史玉升介绍，我国在3D打印技术的核心领域已经与美国3D公司，以色列objet公司等国际巨头基本处于同一水平。虽然，民间的使用还有一定差距，但在制造业领域，中国技术已处于世界领先水平，并且广泛应用到航空航天等军事领域和大型复杂构件的一次成型制造。
北京航空航天大学材料科学与工程学院教授王华明担任了中国3D打印技术产业联盟理事长。他和研究团队通过3D打印技术，已研制生产了我国飞机装备中迄今尺寸最大、结构最复杂的钛合金及超高强度钢等高性能关键整体构件，并在大型客机C919等飞机研制生产中得到应用，这在世界尚属首例。
王华明告诉记者，他们所研究的技术叫做激光成型，是3D打印的最高形态。通常来讲，飞机上大型复杂金属构件，需要制定、开模具、锻造等一系列环节。仅仅使用生产模具就需要几十万甚至上百万，并且生产周期也很长。激光成型技术的使用，大规模节约了成本和时间。“特别是钛合金这种很难加工的金属构件，利用激光成型技术能够直接生成一个很精致的毛坯，再进行少量加工，就可以直接在飞机上使用。”
社会化制造挑战“MadeinChina”
相比较中国对于3D打印的关注，国外“动手”更早。2011年6月，美国总统奥巴马就宣布了一项新政策，并向3D打印产业支出5亿美元以提升美国在制造业上的领先地位。不同的是，中国更多用在重工业，而国外有些“不务正业”。
美国加利福尼亚州的LegacyEffect公司，利用3D打印机为电影特效片段制造3D模型和原型，为演员量身定制可以完全适合演员的脸、颈部和头部的道具，在电影《侏罗纪公园》、《阿凡达》、《钢铁侠》以及《复仇者联盟》中都有应用。
日本一家公司推出了面向个人的“Baby复原服务”：只需提供婴儿在母亲肚子里的X光照片，他们便可以将其复原成三维图像后，打印出一个“肚子里的婴儿”模型作为纪念。
2011年巴黎春夏时装展上，荷兰的一位时尚设计师发布了他直接用3D打印机制作的立体服装，这些超太空感的服装由锦纶打印而成。
3D打印的出现，不再依赖人工，没有组装流程，如果成本降低，制造业将被重新定义。专家预测，2020年之前，3D打印机将可以从事小规模生产。若果真如此，社会化制造将对劳动密集型的“MadeinChina”带来极大的挑战。
神奇的家用3D打印机
今年9月，3D打印机制造商MakerBot在曼哈顿和休斯敦开设了两个零售店，推出他们的Replicator2系列打印机。它不是一套复杂的设备，也不需要处理高级软件，而只由一个简单的操作系统驱动，就可以把电脑中的设计图纸变成实物。在店里，基本款的Replicator2售价2199美元，而高端款Replicator2X售价也只需2799美元。在MakerBot的CEO布雷·派蒂斯看来，3D打印机的春天已经来了。他的目标是让3D打印机创造出桌面制造系统。
和最初的桌面出版设备一样，早期的3D打印机还很简陋。但是发展到Replicator2系列，由于配置了更易操作的软件和可选式双层挤压机，它已经可以识别更为多样化的曲线，制作出更复杂的产品，分辨率更高，色彩更丰富，而且质量更有保证。随着3D打印数据库的不断丰富，自由设计图案越来越多，我们可以预测3D打印机带来的桌面制造革命将挑战传统工厂大批量生产的模式。
如今在一些美国牙医诊所，不少定制的口腔设备现在都会用到3D打印机。像调整牙齿排列的口腔防护器，戴上它几个月后就能把牙齿调整到合适的位置，牙医只需扫描牙齿位置就可以利用软件制作一个口腔防护器的塑料模型。而且速度还很快，牙医甚至可以现场使用3D打印机制作出牙齿模型，简单磨制后就能把假牙给你换上。
入门级的Replicator2使用的是一种环保生态塑料PLA。主要成分是玉米淀粉，温度降低的时候不会收缩，因此不需要机器进行太多调整，更方便个人操作。据派蒂斯介绍，“PLA是可降解的，打印时的味道就像奶油蛋糕”。在官网上，PLA是48美元/公斤，够做400颗国际象棋。
虽然你现在可能还想不到买一台3D打印机回家的用处，但是在派蒂斯看来，这就像早期的电脑，在真正使用前没人理解它的魅力。他表示，“你将创造出各种神奇的东西”。这些神奇的东西可能是首饰、智力玩具或者各种古怪的雕塑。孩子们经常会有些奇思妙想，会要一些奇怪的玩具，而使用者将在他们眼皮底下变出来。这也就是为什么刚刚开始出售MakerBot时，有一半以上的用户是程序员，而现在更多的用户是父母。
或许不久以后，也许只需数年，实用的主流3D打印机的市场规模将达到数百万台，消费者在沃尔玛或者好又多之类的超市里就可以买到，或许售价只需99美元。
3d 打印能引发
下一场工业革命？
看起来很美，想起来很炫，用起来并不简单。预想与现实的对比，让人不禁疑惑3D打印技术真的能掀起一场新工业革命么？
至少，美国著名科技杂志《连线》的前主编安德森这么认为。不仅如此，他还用实际行动诠释了这一观点：辞去主编职务，投身于3D打印的创业当中。“3D打印是一件比互联网更重大的事情”，他在新书《造物者：新工业革命》中如此写道。
在接受媒体采访时，安德森说道：“3D打印就像当年的Macintosh（电脑操作系统）一样，会掀起一场技术革命。它将会走入千家万户，成为居家旅行‘必备良品’，我女儿就有一台。当我看到人们用他们惊人的想象力打印出各种成品时，我意识到这是连接我们的想象和现实的新纽带，这就是一场革命。”
安德森在新书签售的演讲中把3D打印机类比1764年的珍妮纺纱机。后者是工业革命的起源，而前者将会是新一次工业革命的起源。他之所以没用惯用的蒸汽机作比方，是因为珍妮纺纱机与3D打印机一样，都基于家庭诞生，是一个历史的循环。
毫无疑问，安德森是3D打印技术的疯狂拥趸。他的观点也遭到了无数人质疑。但其实，无需去想象遥远的未来，就目前现状分析，3D打印至少有着三大瓶颈。
“墨汁”局限打印能力
3D打印不是一项高深艰难的技术。它与普通打印的区别就在于打印材料。
目前，以色列的Object是掌握最多打印材料的公司。它已经可以使用14种基本材料并在此基础上混搭出107种材料，两种材料的混搭使用、上色也已经是现实。但是，这些材料种类与人们生活的大千世界里的材料相比，还相差甚远。不仅如此，这些材料的价格便宜的几百元一公斤，最贵的要四万元左右。
在北京化工大学材料科学与工程学院教授苑会林看来，可打印材料的稀少和昂贵是制约3D打印技术的最大瓶颈。3D打印需要的材料必须是高分子材料，加热或激光照射之后要具有流动性，能够变成流体、半流体，成型之后有能力立刻固化。拥有这样条件的材料目前并不多。
3D打印的发展也体现了“墨汁”的决定作用。当只能使用塑料、石膏的时候，3D打印的应用主要局限在样品模型制作；当它能使用钛合金的时候，也就直接打印出构件使用在飞机上。如果未来几年，土壤、岩石、细胞等都能成“墨汁”，再造一个世界也就成为了可能。
对此，苑会林持相反观点。“尽管，使用材料的范围会扩大，但不会囊括所有。每一个材料都有其自身化学特性，并不是都能实现液化、固化的转换。例如生命科学家想利用干细胞打印器官。干细胞如何液化、固化转换，即使转换成功，还能保证正常机能么？这些预想，我认为都不大可能实现。”
变革仅在工业领域
尽管王华明多年致力于3D打印的研究，并成功完成了科研项目，但他也并不认为3D打印会改变人民生活。
“就我多年跟3D打印技术接触来看，这项技术在工业领域，确切地说，就是在大型关键整体构件的制造方面，带来了革命性的变化。在其他方面，还看不出会带来什么变革，特别是人民生活方面。说它是工业革命，说得太大了。”
即使是在工业领域，3D打印也不是万能的。例如汽车，如果是一整片车盖，使用3D打印技术没问题，但是把整辆汽车打出来，一种材料无法完成；如果是一个部件一个部件地打印，再拼装，那还有什么意义？做个新奇酷品可以，生产使用不可能。
在目前来看，3D打印使用的优势就在于工业中的大型整体构件。仅在这一方面，3D打印也还是刚刚起步，有很多不足。据王华明介绍，3D打印应用在工业领域就要对工艺有着很高的要求，特别是精密机械。“打印出来开不开裂，能不能成型，质量能否达标，性能怎么样，都是未来3D打印技术需要努力的方向，”王华明说道，“更重要的是标准。进入生产领域，技术标准体系就需要建立。从这些方面来看，3D打印才刚刚起步。”
不是人人都需要
从另一个方面来看，3D打印在民间应用所主打的“人人都是制造者”，并不是每一个人的需求。
例如，国外科技网站ZDNet的特约撰稿人弗莫尔斯基就十分不理解在家打印塑料小玩意跟去便利店购买相比，有着多大优势。并不是每个人都有情调，费时费力费钱地制造些小玩意儿能获得满足。更何况，现代人的生活已经够累了，希望一切都是能够买到的，谁还有心思去自己制造。
即使是个有情趣DIY的人，他也不见得精通3D绘图软件，还得求助专业公司；他也许不只想要个塑料制品而已；他可能也不想负担那么多钱。所以，当前在民间应用3D打印的，都是“极客”。未来几年也会是他们。
因此，在目前看来，一个只能制造塑料玩意儿的3D打印机能对我们的生活产生多大的颠覆性影响呢？即使有一天，3D打印成本跟购买商品成本一样低，相信也有很多人去选择购买。
如果从现状来看，硬要说会有什么变革，那就是诸如飞机等大型工业制品成本会降低，机票可能会便宜了。
枪支、武器可能泛滥
如同核反应既能发电，又能破坏一样。3D打印技术在初期就让人们看到了一系列隐忧，而未来的发展也会令不少人担心。如果什么都能彻底复制，想到什么就能制造出什么，听上去很美的同时，也着实让人恐惧。
据国外媒体11月26日报道，一个自称“分布式防御组织”的公司目前正在进行一个名为“维基武器”的项目，这一颇具争议的项目可以设计出全球第一款从网络下载武器设计图，并能够完全利用3D打印机制造出来的设备。现年24岁、得克萨斯大学法律系的大二学生同时也是该组织创始人的科迪·威尔逊宣布，全球第一台可以打印塑料材质武器的3D打印机原型机即将在今年末正式进入测试阶段。目前，在其公司网站上已经能够下载两款枪支的3D打印图纸。其中，AR-15冲锋枪配备了移动部件，与真枪十分接近。
虽然，“分布式防御组织”打印的武器还没有测试使用。但据美国《大众科学》网站消息，一位自称“HaveBlue”的网友在网站发文称自己最近成功打印出真枪的部分组件，并结合真枪其他部件制作成一把枪，还在一个农场进行了试枪。“6米远的地方都能瞄得很准，累计射击200余次，枪身依然完好无损。”HaveBlue颇为自豪地说。
如果他所言非虚，他将成为世界上第一个成功使用打印枪的人。但同时也引起了公众恐慌。如果手枪能够轻轻松松打印并且成功使用，那么人人持有武器的时代就会到来。特别是在中国等大多数公民不能持枪的国家，社会问题将尤为严重。因为，它的步骤太过简单，拥有一台3D打印机，下载一张图纸，购买需要的材料，就可以静待出“枪”。打印枪一出现，立刻启发了网民的思路，手榴弹等制作简单的杀伤武器被纳入了打印的范畴。
不仅仅是武器，一些唯一性的东西，有了3D打印技术也不再安全。比如，手铐的钥匙。前不久，德国的一名警察就通过扫描打印出了手铐的钥匙并成功开锁。当然，对于白领来说也有“福音”，指纹打卡机将会形同虚设。
设计再无秘密
3D打印是“骨子里”的复制，这让靠智慧、设计吃饭的人再次担忧。从网络信息共享时代吃尽苦头的创作人刚刚摸出了赚钱途径，又被3D打印的到来重重打击。3D打印成熟之后，版权问题将层出不穷。
当iPhone第20代出来的时候，山寨厂商扫描一下，打印一下，山寨机就会源源不断。特别是制造业上的巧妙设计，将毫无秘密可言。以设计为主要成本的衣服、鞋子、名牌包将会被山寨得一模一样。把路易威登新出的帆布包，打印成皮包也不是不可能，只要用户购买了合适材料。
即使在当前，打印“墨汁”还没有那么丰富，一些领域的大公司也明显感受到3D打印带来的威胁。那就是游戏模型厂商，例如乐高。现在用塑料3D打印出乐高玩具不是问题，水平高的玩家甚至能自己修改设计，打造出属于自己的乐高。
据报道，前不久，中国发明家协会组织了一些企业到北京计算中心参观3D打印机，大多数人对这一技术不敏感，不觉得它物有所值，唯一产生兴趣的是一家想做山寨眼镜的企业。可见，3D打印技术天生对于山寨有着巨大引力。
“人身攻击”与“异形”
2D时代，偷拍、艳照的泛滥，以及PS技术的移花接木。如果把它们都变成立体的呢？将这些2D作品转换成3D建模并不复杂，再把它们打印出来亦非难事。那么，带有明星脸的充气娃娃将会是宅男们的最爱；也可以把痛恨的人做成沙袋。但问题也就来了，用户的行为是否违法呢？照片毕竟只是一张纸而已，而一模一样的模型着实有些吓人。
前不久，在英国广播公司网站上的一段视频中，美国威克森林大学再生医学研究所教授安东尼·阿塔拉使用一台3D打印机打印出了一块柔软的人类组织。尽管打印器官还处于科学幻想阶段，但在中国科学院北京基因组研究所甄二真教授看来，这个方向在未来是有可能的。
提取人体的干细胞制成“生物墨水”，打印出来，这在生物学家们看来，原理上说得通。如果未来实现，器官捐献将不再需要，人类将会摆脱疾病、残疾。但是，如果我想打印一双翅膀安在身上呢？这些邪恶的想象如果成真，究竟会出现超人还是怪物？
资源大量消耗
3D打印让设计不再是设计师的专利，让生产不再是工厂的专利。人人都可以生产东西。随之而来的就是设计海洋、创意疲劳和信马由缰积极滥造。
环境保护者要头痛了，在自由想象与创造欲望的驱动下，随心所欲地涂鸦将带来灾难性的后果，各种耗材被民间大量使用。大量打印品的出现并快速地更新换代，会对环境造成不小的污染。尽管在制造业领域，3D打印的出现会大大节省成本、节约资源。但普通百姓的大量使用，对资源的消耗将会有过之而无不及。
3D打印鸟喙拯救秃鹰
浅谈3D打印技术 篇10
⑴3D打印技术的原理。《十二生肖》电影中, 成龙在银幕上让我们感觉了3D打印机的神奇, 一向以武打不用替身, 追求品质, 真实等元素吸引人的成龙大哥, 这次也不例外, 除了让你欣赏并赞叹他的变化无穷的成龙套路外, 还加入了有关3D打印机的科学元素。在电影里, 成龙大哥只用了大约三分钟, 就基本上让我们明白了什么是3D打印机。
3D打印技术 (3D printing) , 即快速成形技术, 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。早期常用在模具制造、工业设计等领域, 被用于制造模型, 现逐渐用于一些产品的直接制造。特别是一些特殊物品 (比如人体的髋关节或牙齿, 或钟表与飞机零部件等) 。
⑵3D打印所需要的关键技术。1) 信息技术。要求要有先进的设计软件及数字化工具, 辅助设计人员制作出产品的三维数字模型模型, 并且根据模型自动分析出打印的工序, 自动控制打印器材的走向。2) 精密机械。3D打印以“每层的叠加”为加工方式。要生产高精度的产品, 必须对打印设备的精准程度、稳定性有较高的要求。3) 材料科学。用于3D打印的原材料较为特殊, 必须能够液化、粉末化, 丝化。
⑶3D打印技术表现出的优点。它最突出的优点是无需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, 提高生产率和降低生产成本。与传统技术相比, 降低了生产成本, 大幅减少了材料浪费;而且, 它还可以制造出传统生产技术无法制造出的外形, 让人们可以更有效地设计出自己创意的东西;另外, 在具有良好设计概念和设计过程的情况下, 还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。大多数金属和塑料零件为了生产而设计, 这就意味着它们会非常笨重, 并且含有与制造有关但与其功能无关的剩余物。3D打印技术中, 生产出的零件更加精细轻盈。
2 我国3D打印产业发展状况
自20世纪90年代以来, 国内多所高校开展了3D打印技术的自主研发。清华大学在现代成型学理论, 分层实体制造, FDM工艺等方面都有一定的科研优势;华中科技大学在分层实体制造工艺方面有优势, 并已推出了HRP系列成型机和成型材料;西安交通大学自主研制了三维打印机喷头, 并开发了光固化成型系统及相应成型材料, 成型精度达到0.2mm;中国科技大学自主研制了八喷头组合喷射装置, 有望在微制造, 光电器件领域得到应用。近年来, 国内如深圳维示泰克, 南京紫金立德, 北京殷华, 江苏敦超等企业以实现3D打印机的整机和销售, 这些企业共同特点是由海外归国团队组建, 规模较小, 产品技术和国外厂商同类产品相比尚处于低端。在服务领域, 我国东部沿海地区走在了全国的前列, 已经将3D打印机进行了商业化模式, 如杭州等地开设的3D照相馆, 等等, 体现着3D打印技术带来的神奇效果。
3 3D打印的应用领域
⑴3D打印技术在医学上的应用。世界上首位使用3D打印产品做出人体骨骼的案例, 是一位83岁高龄的老人。由于他患有慢性的骨头感染, 常常遭受病痛。在成功尝试用3D打印机“打印”下颚骨后, 医生将其做手术换上, 效果很明显。
⑵3D打印技术在工艺品的应用。我国的浙江义乌市是中国小商品的天堂, 因为那里有雄厚的小商品, 工艺品加工技术。但是, 今天我想告诉大家, 无论是你的个性笔筒, 还是你半身浮雕的手机外壳, 或者是你和爱人拥有的世界上独一无二的戒指, 都可以用3D打印机打印出来。
⑶3D打印机技术在建筑设计的应用。将建筑和设计大师大师的作品模型用3D打印机打印出来, 这种方法速度快, 成本低, 环保又制作的精美, 同时又能节省大量材料。
4 第二届世界3D打印技术产业大世界3D打印技术产业大会
世界3D打印联盟和青岛市政府联合在北京宣布, 第二届世界3D打印技术产业大会将于6月20日至21日在青岛举行, 来自美国、德国、比利时、英国、荷兰、澳大利亚等10多个国家的3打印专家和企业代表将与会。中国作为一个发展中的大国, 3打印技术产业大会能在中国举办, 说明了我国目前3D打印领域处于高姿态的发展状态中, 而且影响力很大。此次大会的成功举办, 不仅能够使中国的3D打印机技术很好的与国际间各个发达国家的信息进行了很好的融合, 而且对以后国内3D技术的快速发展, 以及3D打印技术在广大中国百姓中的认识, 都起到了关键的作用。
综上所诉, 3D打印技术作为一种新兴的科学技术, 正在悄然的改变着我们的生活。随着智能制造的进一步发展成熟, 新的信息技术, 材料技术等不断被广泛应用到制造领域, 3D打印技术也将被推向更高的层面, 使得这项技术的发展更加精密化, 智能化, 通用化, 以及便捷化。
参考文献
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