3D打印机平时可以应用在哪些领域?

3D打印机平时可以应用在哪些领域?,第1张

产业发展的浪潮下,工业机器人、3D打印、云计算、虚拟现实、人工智能等都得到了快速发展,并在各行各业大放异彩。3D打印作为一种新兴技术,在我国及行业发展规划中具有相对重要的地位,那么,3D打印在哪一个领域可以应用?3D打印又可以做什么呢?

3D打印的应用领域主要涉及消费电子、工业设备、汽车、航空、医疗、建筑、科学研究等领域。经几年的发展,3D打印技术已在个人使用中得到了更广泛的应用,并逐渐扩展到家用领域。

一:私人领域

经过这些地方的开发,就个人使用而言,桌面级的3d打印机具有性价比高、运行稳定、打印精度高的特点,可以不断渗透到各种家居环境中。在不断开发和优化的产品中,目前打印机的价格已经达到1000元左右,这使得价格不再是消费者选择的障碍。

二:家庭范围

在家庭领域中应用桌面级的3d打印机是未来的一大趋势。3D打印机制造商希望将每台3D打印机,如衣架和衣架,成为必不可少的产品。餐具、餐具等日常用品均用3D打印机打印;如使用者遗失某件物品,亦可自行设计或下载通用型号,这是一种自我创造的方法,而不是去购物来增加家庭气氛。

三:教育界

目前,教育领域3D打印的应用是最普遍的,很多学校都在探索3D打印技术与教学,开设3D打印特色课程,促进3D打印在教育领域的应用。伴随着3D打印技术在教育领域的发展,社会对3D打印技术有了更多的认识,相信3D打印的相象空间在未来还会进一步拓展。

四:企业范围

一些企业借助3D打印来优化生产流程,从而达到节约成本、提高效益。利用桌面级的3d打印机,降低产品研发和样品制造的时间成本,可以大大提高一些快速消费品行业的竞争力。

3D打印可以大大降低生产过程中原材料的损耗,传统的制造技术在复杂、精密、个性化等领域很难实现3D打印。我相信,在不远的未来,3D打印将会给我们的生活带来更多的改变。3D打印可以更加深入我们的生活,并且可以应用到更多的领域。

3D打印使复杂的产品结构成为可能,同时产品结构设计的一体化趋势逐渐显现。由于目前生产工艺的限制,一般产品大多由若干部件组装起来共同构成产品的主体结构。这种组装结构增加了产品的质量、体积、复杂度和故障几率,同时在生产和装配过程中浪费了大量的材料及能源。

3D打印技术的“加式”方法使产品结构一体化,变得更加简单,甚至某些特殊铰接结构可借助辅助性材料一次成型而无需组装,不仅提高了生产效率,也提高了产品的结构强度和可靠性 。

(1)3d打印技术在汽车制造工作的具体应用

a.各类零件的制造: 3D打印技术所生产的零件则较为精细,力学性能也较为可靠。并且在处理一些突发状况时,3D打印技术有着绝对的优势,例如在汽车制造时,某一些零件出现意外问题,此时就可以使用3D打印技术来进行紧急的修复,3D打印技术相较于传统的制造技术,其生产周期非常短,并且可以使用加急打印,可以在短时间内解决意外产生的问题。这可以减少企业为了应对突发情况所准备的库存零件,可以在一定程度上增加企业的资金流通程度,促进企业的发展。

b.复杂模具的更高效、便捷的制造 :3D打印技术可以将模具一体成型,不再需要拼接等方式来制造模具,3D打印技术中选取激光烧结技术可以直接制作模具,这对于汽车制造企业控制模具投入成本有着极其重大的意义。同时3D打印技术所制造的复杂模具精确度很高,力学性质非常的稳定,这对于模具的实用性有很大的提升。

c.实现轻量化零件的更有效制造 :3D打印技术可以在确保了零件力学性能的情况下,有效地制作出轻量化零件。例如Fortus900mc生产型的3D打印机就可以生产出比同等质量黏土还要轻的且可以保证力学性能的零件。这为汽车行业响应可持续化发展提供了技术保障。

(2) 3D打印技术在汽车维修中的应用

a.3D打印技术在零部件维修工作中的应用 :目前在汽车维修行业中已经有许多零部件采用3D打印技术进行生产,例如后视镜,门把手,汽缸,各类齿轮等部件。

b.3D打印技术在维修工具中的应用 :3D打印技术可以在电脑上针对于不同零件的尺寸与规格,对相应的维修工具进行精确的建模,使得其具有标准的尺寸与规格,可以完全匹配所需要进行维修的零件。这对于汽车维修行业来说,具有非常重大的意义。

汽车制造行业与维修行业在不断的发展中遇到了许多实际的问题,而3D打印技术作为一项新兴的技术,可以有效地解决汽车制造行业与维修行业所遇到的各类问题。3D打印技术目前已经在汽车零部件的制造与复杂模型的制造和维修零部件与维修工具的制造中有了许多的应用。3D打印技术的应用对于汽车制造业与维修行业的发展有了极大的促进作用,并给整个汽车行业的发展带来巨大的影响。

(1)打印涡轮叶片的铸造型芯

(2)打印发动机支架 

(3)打印燃料喷嘴

(4)其他3D应用的重大消息

波音公司已经利用3D打印技术制造出300种左右的飞机零部件,同时波音公司正在与霍尼韦尔公司研究利用3D打印技术打印飞机机翼等更大型的产品。在国内,西北工业大学黄卫东教授团队利用3D打印技术,制造出长达5m的钛合金机翼前缘,并且通过了中国商用飞机公司的5项测试,其性能略高于此前业界常用的锻造件;北京航空航天大学王华明教授团队,针对大型飞机、航空发动机等国家重大战略项目,经过多年研究,在国际上首次全面突破了钛合金、超高强度钢等难加工大型复杂整体关键构件激光成形工艺、成套装备和应用关键技术,并已在飞机大型构件生产中研发出五代、10余型装备系统,已经接受近10年的工程实际应用考验,使我国成为迄今唯一掌握大型整体钛合金关键构件激光成形技术并成功实现装机工程应用的国家。

3D打印技术在打印牙齿、骨骼修复等方面的技术已经比较成熟。同时,3D打印技术在打印细胞、软组织、器官等方面也有所发展。

(1)在骨骼修复方面的应用

在骨骼修复方面,3D打印技术的应用主要在三方面。

一是利用具有良好的生物力学性能和生物相容性的钛及其钛合金材料以及聚醚醚酮(PEEK)等3D打印植入物,在骨缺损、骨肿瘤修复等具有较广泛的研究和应用;

二是用作骨科手术辅助材料的打印;

三是以可降解生物医用材料为基体,通过3D打印来构建骨组织工程支架,用于性化骨损伤修复,不同于材料植入物,可生物降解材料可降低排异反应。

(2)在口腔领域的应用

在口腔方面应用的材料主要有合金,生物陶瓷及光敏树脂等。合金材料主要用选择性激光熔化成型技术来3D打印制作活动假牙支架、牙钉、烤瓷牙金属内冠、牙桥内冠、舌侧正畸托槽等,用于牙齿的修复。

(3)在矫形外科方面的应用

通过逆向工程来构建缺损部位的结构,再应用3D打印将该缺损部位打印出来,形成个性化植入物,可以很好地将植入物与个体颌面部的结构精准吻合,从而使缺损组织的形态和功能得以恢复及美化。国内首例3D打印钛合金已经成功应用于颌面部整形。

(4)用于医学模型设计

利用3D打印技术制作病理器官模型,近年来,3D打印的医学器官模型已经广泛应用于临床实践和教学中,为临床的发展注入了新鲜的血液。

利用3D打印的医学模型能将病理器官及相关组织内部结构的细节形象地显示出来,使身体内部的结构变得更为直观明了,用于辅助术前计划和手术治疗分析及临床教学等。

虽然3D打印技术在医用领域中的个性化、精准化治疗方面表现出了极大的优势,并且已经在临床应用中取得了很大的进展,且在这方面的应用与研究受到了越来越多的关注。但由于受到3D打印设备和材料的限制,目前该技术在医学领域还没有达到规模化的应用。而随着研究者对3D打印设备,工艺研究的不断更新,打印材料的不断改进,3D打印技术在生物医用领域的应用将会越来越广。

(1)国外发展现状

国外的3D打印技术到现在已发展30多年,“轮廓工艺”打印技术、“D-Shape”工艺、3D混凝土打印技术现在都较为成熟。3D打印在建筑领域也日渐成熟,由荷兰建筑师简加普·鲁基森纳思设计的“莫比乌斯环屋”就是运用打印而建成的,以及迪拜推出了宏大的3D打印战略计划,计划2025年前25%新建筑都均3D打印技术建造。

(2)国内发展现状

国内起步晚,但在政府的支持下,也已经建立了多个科研中心,推动着我国3D打印技术发展。以同济大学、清华大学及华中科技大学等科研高校所组成的研究队也在进行着深入的探索。目前主流的研究队进行进深入探索。在环境政策上国家对其也给予了大力支持,《中国制造2025》《“十三五”材料领域科技创新专项规划》和《增材制造产业发展行动计划(2017-2020年)》等政策先后出台,为我国3D打印材料的发展提供了保障。

(3)3D打印建筑案例

a.莫比乌斯环屋

莫比乌斯环屋是以“莫比乌斯环”为原型,利用3D打印技术建造而成的,是世界上第一座由3D打印技术建造而成的房屋。耗时一年半,于2014年年底竣工,建筑面积高达10 500ft2。其建造原理是将建筑分成一个个6m×9m的块材,利用超大型3D打印机进行打印,最后进行拼合。

b.苏州别墅

一栋于2018年建成的位居苏州的别墅也是采用的3D打印建造技术。历时三天,仅由三名建造工人就完成了一栋130m2的别墅的全部建造过程。建筑材料选用钢筋、水泥和建筑垃圾混合而制,置于3D打印机中,再喷绘而出,层层叠加,完成建筑墙体部分建造(见下图)。建筑内部的家具也多采用3D打印技术打印而成(见下图)。

在军事领域,3D打印技术给装备保障带来的变化无疑也是革命性的。 在未来信息化战场上,无论武器装备处于任何位置,一旦需要更换损毁的零部件,技术保障人员可随时利用携带的3D打印机,直接把所需的部件一个一个地打印出来,装配起来就可以让武器装备重新投入战场 ,例如:3D打印导弹系统。

这项技术如果在战场上得到广泛应用,可以用于 应急维修,保证武器装备能够得到及时的维修,以最快速度回到战场上,保证部队的作战能力 。据外媒报道,美国陆军已经加入扩展3D打印行动,为“增强小型前线作战基地的可持续作战能力”,2012年,他们先后向阿富汗战区部署了两个移动远征实验室,实验室由一个6m的集装箱制成,配备有实验室设备、成型机、3D打印机和其他制造工具,可以将塑料、钢铁和铝等材料打印为战场急需零部件。

3D打印在食品领域也有成功的应用,做成的鲜肉特别有弹性,而且烹饪后肉质松散有嚼头,丝毫不逊于真正的肉。美国泰尔基金会近日已投资成立了“ 鲜肉3D打印 技术公司”,希望能够为大众提供安全放心的猪肉产品;德国科技公司Biozoon最近推出了一种叫 “Smoothfood”的3D打印食品 ,为进食困难的老年人带来福音,这种食品的制作方法是:将食品原料液化并凝结成胶状物,然后通过3D打印技术制造出各种各样的食物。这种食物很容易咀嚼和吞咽,很可能成为老人护理行业的革新者;国内福建省蓝天农场食品有限公司利用 3D打印技术做出色彩缤纷的个性化饼干 ,受到儿童和年轻女孩的喜爱,市场销路非常好。

3D打印技术在考古文物领域主要用于 修复已经破损的古文物 。在应用3D打印技术进行文物修复时,需要使用3D扫描仪扫描破损文物,完成数据采集,并处理数据,建立相应的模型之后进行打印美国哈佛大学闪族博物馆的两位研究人员通过3D打印修复了一个3000年前被打碎的 瓷器狮子 ,杭州铭展科技有限公司采用3D打印技术修复的 天龙山石窟的石像 古文物的修复展示了3D打印技术在保存物质文化方面的作用。

3D打印技术在时尚界主要用于制作 个性化的衣服鞋子等时尚品 。目前,3D打印技术主要是应用尼龙蜡ABS聚碳酸酯金属和陶瓷等粉末材料,采用选择性激光烧结成型的技术制作衣服和鞋子,如3D时尚凉鞋及背包3D打印技术在时尚界引起轰动。

3D打印技术在日常生活用品中主要用于 制作个性饰品 ,如个性笔筒手机外壳戒指以及各种饰品都可以通过3D打印技术打印出来.

最近,迪士尼的一组研究人员利用3D打印技术在与有机玻璃同样效果的高透光塑料上,以低廉造价打印出了 L C D屏幕与多种传感器 ,实现了I T应用中的新突破。利用3D打印光导管可以制造出高科技的 国际象棋 ,这些国际象棋的棋子可以侦测并显示当前位置。3D打印技术必将为智慧生活和智慧城市创造出更多的IT应用。

3D打印技术在制造业主要用于控制大规模生产质量,降低传统制造业的制作成本,提高速度和精确度。 从3D打印技术造出世界首艘3D打印皮划艇 ,并且成功下水开,到世界上首辆3D打印汽车Urbee在加拿大亮相,3D打印技术对传统制造业产生了一种颠覆性的变革。 3D打印技术通过软件将材料一层层堆积制作出产品,无需对材料切割、锻打组装等工序,节约人力资源,提高了产品的生产效率。

康奈尔大学创意机器人实验室HodLipson提出使用 3D打印技术打印机器人的零部件 ,比如电池电线,甚至微处理器等,打印机不仅可以打印出形状随意的机器人,也可以一次性打印而成机器人所有的机械装置和内部部件,并在打印出来时就完全装配好,无需组装过程(如图所示)打印机还可以打印出如图所示的仅3克重的轻便型的机器人,该机器人制动翅膀在空中自由飞行可以持续90秒,除了发动机和电池,其他部分都是打印出来的。

在"大众创业、万众创新"的大环境下,开展中学生的创客教育能够激发学生的创新思维, 三维建模技术、3D打印技术能够把中学生的设想变为实际模型,从而验证设想的可行性 。

另外, 结合3D打印技术的医学高等教育模式 是对传统模式的创新和发展,提升了学生学习的积极性和效果,未来随着技术的发展和教学方法的改进,由3D打印技术创建的教学环境将更逼真及个体化,学生将更易理解和掌握相关知识。但仍存在许多挑战和问题,还需建立全面的伦理体系以保证其合规性。

3D打印的应用领域主要涉及消费电子、工业设备、汽车、航空、医疗、建筑、科学研究等领域。经过几年的发展,一些消费级的3d打印机品牌已在个人领域中得到了更广泛的应用,并逐渐扩展到家用领域。

一、私人领域

通过这些设备的开发,就个人使用而言,消费级3D打印机具有性价比高、运行稳定、打印精度高等优点,随着家居环境的不断深入,3D打印机企业正在大力推广普及消费级3D打印机,由于产品的不断开发和优化,价格已达千元左右,使价格不再成为消费者选择的障碍,目前3D打印机已不能满足对静止物体、玩具或其他型号的需求,并开始大规模印刷无人机、机器人、装甲车等热门智能产品。有人用1:1的比例使用3D打印机打印出了兰博基尼。

二、家庭范围

在家庭领域中应用3D打印机是未来的一大趋势。3D打印机制造商希望将每台3D打印机作为衣架、衣架等必备产品。餐具等日常用品,可以用3D打印机打印出来;如使用者丢失某一物品,还可以通过自己设计或者下载通用型号,这样通过自创的方式比去购物更能增加家庭气氛。

三、教育界

目前,教育领域3D打印的迟缓应用是最普遍的,很多学校都在探索3D打印技术与教学,开设3D打印特色课程,促进3D打印在教育领域的应用。随着教育领域3D打印技术的发展,社会对3D打印技术有了更多的了解,相信未来3D打印的图像空间会进一步扩大。

四、企业范围

现在技术更新很快,传统零部件已经不能适应企业的发展。为了节约成本,提高效率,一些嗅觉敏感的企业已经开始使用3D打印来优化生产过程。利用3D打印技术,压缩产品研发和试样制造的时间成本,可以极大地增强某些快速消费品行业的竞争力。

3D打印可以大大降低生产过程中原材料的损耗,传统制造技术在复杂、精密、个性化等领域难以实现3D打印。如果你是家庭或个人用户,最优3d打印机品牌选择是纵维立方,他家旗下的Anycubic系列产品为消费级领域量身打造,价格不贵,性能优异。


欢迎分享,转载请注明来源:优选云

原文地址:https://54852.com/hy/427805.html

(0)
打赏 微信扫一扫微信扫一扫 支付宝扫一扫支付宝扫一扫
上一篇 2023-02-26
下一篇2023-02-26

随机推荐

  • 施华蔻多效修护19洗发露和新款区别

    施华蔻是很常见的一个洗护品牌,施华蔻的洗发水一直备受大家的欢迎与喜爱,生活中使用施华蔻洗发水的人非常多,施华蔻不同系列功效不同。施华蔻哪个系列好1、羊绒脂系列参考价格:2755件套适用发质:适合所有人群功效:全新升级的施华蔻羊绒脂滋养系列

    2023-12-14
    42800
  • 雅诗兰黛的精华怎么样值不值得买

    雅诗兰黛的精华可加强肌肤自然修护能力,是值得购买的。雅诗兰黛精华可持续修复肌肤日积月累因紫外线、环境污染、生活压力等因素造成的各项问题,持续使用会预防衰老,预防细纹和皱纹。雅诗兰黛精华首创细胞DNA修护概念,与肌肤自身修护机制和生理代谢周期

    2023-12-14
    31100
  • 百雀羚护肤品里含有水杨酸吗

    如果泡泡很少,说明营养成分少。如果泡泡多但是大,说明含有水杨酸。水杨酸洁肤效果好,但刺激性大,敏感肌慎用。百雀羚水嫩精纯系列含有“红景天益母草、忍冬花”三种黄金植物的浓缩精华,更蕴含了藏红花、积雪草等草本植物,富含多种丰富的维生素,能提亮肤

    2023-12-14
    21300
  • 资生堂悦薇珀翡系类

    资生堂悦薇珀翡系列主打抗老化和美白,所含VP8融合了活力植物提取物和美白成分4MSK。整套系列都是淡淡的花香,据说融合了百合、玫瑰和茉莉。来看看悦薇珀翡系列的各个产品吧!悦薇珀翡紧颜亮肤水水的瓶子就跟CPB沁肤蜜一样,有个小口子,方

    2023-12-14
    39100
  • 眉笔哪个牌子好

    有:玛丽黛佳眉笔,卡姿兰眉笔,资生堂六角眉笔,悦诗风吟眉妆大师三角形自动眉笔,伊蒂之屋双头眉笔。1、玛丽黛佳眉笔玛丽黛佳的眉笔具有防水防汗不容易脱色的性能,非常适合在容易流汗的夏季使用。而且这款眉笔是画起来很容易,晕染很自然,也很容易上色,

    2023-12-14
    22000
  • 求推荐学生党可以闭眼入的平价护肤品。

    学生党们也要注意护肤哦,不过学生党一般没有多少生活费,那么如何用低价实现高效护肤呢,接下来我就推荐几款平价护肤品吧,学生党跟着买准不会出错,性价比超高的护肤品,快来喊你的**妹一起入手!1、MUJI 无印良品敏感肌水乳参考价格:100元这款

    2023-12-14
    30800
  • 男士美白护肤品有哪些

    给大家推荐一家我一直追随的男士专业化妆品,非常不错的,男士美白不要只看广告,一定要看看网络上那个牌子的男士美白是不是主打产品啊,像雅芳什么的,也有男士美白,但是那就和副业一样,并不是专业生产男士美白的品牌,像碧欧泉男士美白的就很好用,口碑在

    2023-12-13
    19600
  • 化妆品研发课程

    Ⅰ 现在学化妆学什么课程好学什么课程好主要取决于发展方向,根据你的兴趣和性格特点和发展方向选择。学化妆有个人化妆课程、新娘化妆课程、明星时尚类化妆课程、剧组影视类化妆课程等。不管学哪个方向各有千秋:新娘化妆课程主要是基

    2023-12-13
    19200
  • 酵母菌发酵护肤品为什么那么多人用,跟传统护肤品对比有哪些地方做得好

    我觉得酵母菌发酵护肤品最突出的一点就是它能够做到有效渗透肌肤底层,从而真正触发细胞的新生与活跃,而且这些护肤品里面也没有香精、色素、防腐剂等等添加剂,是真的安全、天然。所以国内专门做酵母菌发酵护肤品的企业,比如Bio‎Tru‎ly全丽这样的

    2023-12-13
    19200

发表评论

登录后才能评论
保存