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3d打印技术可以用于什么方面(3d打印技术可以用于什么方面?)

admin2023-02-09科技生活92

3D打印技术目前主要应用于哪些领域?

3D打印的应用领域很广泛。教育、医疗、服饰、广告、建筑、手办、工业制造、原型开发、模具、文物修复等众多行业中都有应用。

因为3D打印是一种增材制造技术,上游取决于材料,有别于传统生产工艺流程,所以基本上解决了材料问题是万物皆可打印。

下面例举部分行业例子说明一下:

1.3D打印应用于医疗科技

之前某期节目中闪妹无意间看到了3D打印血管模型,用于新型研发的医疗仪器现场展示使用(如下图)。

其实,现在3D打印技术在医疗中的应用已经很普遍,无论是在医疗研究还是实际应用中。关于3D打印技术与医疗科技的新闻也屡见不鲜。

在我们不知道的情况,3D打印技术已经大量运用在医疗科技中,像3D打印义齿、耳朵、头骨等等,都已有了成功的先例并造福了部分人。随着技术不断成熟,这些普及大众只是时间的问题。

这些3D打印技术在生物医疗领域的发展及成果转化实现的是更精准和定制化的医疗服务及治疗,有效减轻病人的痛苦,减少治疗程序,同时提高治愈率。

如未来3D打印种植牙的应用,可以很好地实现仿生牙齿的种植,有效实现即拔即种,并可以准确贴合每个人的牙槽,减少种植步骤、减轻病人痛苦,并有效降低费用。

2.3D应用于工业制造

3D打印在工业制造中的应用也是越来越普遍的现象及未来趋势。航天航空、建筑业、织造业、珠宝工艺等等,都正在用3D打印逐渐替换传统制造业中一部分工程,可谓是进行了一次新式工业制造的革命。

让国人骄傲的C919民用航空机中的3D打印零部件,迪拜计划投入使用的3D打印办公楼,阿迪达斯推出的3D打印运动鞋等,上到航空航天,下到家用小物件都不难看见3D打印的影子。

(阿迪达斯全球首款可量产的3D打印运动鞋)

3D打印在这些工业制造中的运用,正是符合了现在及未来的消费市场定制化快消需求的体现。3D打印在其中的加入,有效缩短制造工期,降低制造成本可环保,相信未来在短时间内实现大量差异的个体定制化服务将不成问题。

比如珠宝工艺,现在通常会使用3D打印蜡模或者可失蜡的树脂替代传统的工匠雕刻蜡的步骤来完成熔模铸造,有效缩短了首饰制造的流程,提高了首饰制造的效率。

3.3D应用于教学教育

创客教育在学校的教学中也越来越受到推崇,也是我们现在致力在推进的事。

在我们与多位老师用户的接触中得知,3D打印在教学上的应用与创新,确实有效地增加了学生学习的主动性和积极性,并通过形象的三维展现加强了孩子对理论知识的理解以及图形思维的建立。有效地开发孩子的创造力和想象力。

3D打印给教育带来的变革,有利于真正落实素质教育,同时解决以前填鸭式的教学,真正让孩子理解知识,运用知识。

4.影视动漫行业

此外,3D打印在动漫、电影场景中、特效中的运用也比较普遍。逼真的场景效果,同时方便于快速又低成本的场景搭建。

以上是部分行业举例,3D打印的应用还有很多。

未来,3D打印还将运用到更多的领域、更多的研究及实际应用中。也许,有许多人还未真正了解3D打印,也有许多人对3D打印的未来感到迷惑。

但是,不可否认的是,3D打印结合各种应用已渐渐惠及我们的生活。技术毕竟还掌握在人的手中,如何有效切实地用好它,以及利用它创造更便捷美好的生活,还在于行业中每个人的努力。

三维打印技术有哪些用途?

一、使用在工艺品行业

1、提升原创设计:通过三维数字手段快速获取设计的元素,将元素融入原创性产品设计,节省60%开发时间;

2、提高雕塑的速度降低成本:三维数字化可以将产品放大缩小然后3D打印出来,实现不同尺寸的快速复制;

3、提高雕塑品质:通过电脑CG技术,可以更高效得完成产品设计及雕塑,通过电脑CG设计雕塑产品,在日本和迪斯尼产品的样品通过率达到90%以上;

二、鞋厂行业

通过3D技术开发的鞋底与鞋面的合模率几乎可达100%。3D打印是一种特殊材料累积过程,原料利用率100%,只需简单操作电脑即可,制作过程中无需其他人工辅助,在节约人工成本上也显示出了明显的优势;

三、汽车行业

未来3D打印技术将在汽车等各行业中发挥极为重要的作用,无论是在设计的模型打印还是在汽车产品的零部件打印中,3D打印都发挥着巨大的作用;

四、沙盘模型行业

3D打印沙盘模型有着传统制造工艺所不可比拟的优势,不仅能快速精确地制造出缩小比例的三维实体模型,还能满足个性化、定制化的需求,让沙盘制作走向了更广阔的空间。3D打印沙盘模型基于数字制造工艺,3D打印将精确的虚拟3D模型和真实的实体对象结合在一起,大大降低了沙盘制造的门槛和时间周期;

五、航空行业

作为第三次工业革命制造领域的典型代表技术,3D打印的发展时刻受到各界的广泛关注;

航空业借助3D打印技术及其他信息技术,最少只需3年时间就能研制出一款新战斗机。加之该技术的高柔性,高性能灵活制造特点,以及对复杂零件的自由快速成型,金属3D打印将在航空航天领域大放异彩,为国防装备的制造提供强有力的技术支撑。

3D打印技术的应用领域

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打印技术主要应用于哪些地方?

1.3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。常在模具制造.工业设计等领域被用于制造模型,后逐渐用于一些产品的直接制造,已经有使用这种技术打印而成的零部件。2.该技术在珠宝.鞋类.工业设计.建筑.工程和施工(AEC).汽车,航空航天.牙科和医疗产业.教育.地理信息系统.土木工程.枪支以及其他领域都有所应用。3D打印技术可以运用生活中从小到大的许多领域。3.在建筑业里,工程师和设计师们已经接受了用3D打印机打印的建筑模型,这种方法快速.成本低.环保,同时制作精美。完全合乎设计者的要求,同时又能节省大量材料。4.医疗行业里,西安市红会医院借助3d打印技术实现西北首例多孔型钛金属骨植入假体治疗强直性脊柱炎患者骨折脱位患者治疗。西安市第四医院“私人定制”3D打印置换肩关节完成高难度置换术。

操作步骤/方法

13d打印技术应用是:21.3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。常在模具制造.工业设计等领域被用于制造模型,后逐渐用于一些产品的直接制造,已经有使用这种技术打印而成的零部件。32.该技术在珠宝.鞋类.工业设计.建筑.工程和施工(AEC).汽车,航空航天.牙科和医疗产业.教育.地理信息系统.土木工程.枪支以及其他领域都有所应用。3D打印技术可以运用生活中从小到大的许多领域。43.在建筑业里,工程师和设计师们已经接受了用3D打印机打印的建筑模型,这种方法快速.成本低.环保,同时制作精美。完全合乎设计者的要求,同时又能节省大量材料。54.医疗行业里,西安市红会医院借助3d打印技术实现西北首例多孔型钛金属骨植入假体治疗强直性脊柱炎患者骨折脱位患者治疗。西安市第四医院“私人定制”3D打印置换肩关节完成高难度置换术。

3d打印机有哪些应用,可以应用在哪些方面?

1、3d打印人体组织

生物3d打印机可以打印各种人体组织结构,这是拯救生命的医疗行业新实验的一部分。利用生物3d打印机打印人体组织,比如手指、皮肤等,可以为组织工程和再生医院提供多种可能性。而且利用3d打印的人体组织还有一个优势,可以用于医学研究人员进行实验室测试,代替测试动物,直接在人体组织器官上进行测试。

2、在地球外也能使用

不仅可以在地球上使用,空间站宇航员也对其有所青睐,空间3d打印可以在外太空用于多种项目,可以直接创建自适应工具到生活在火星或月球上,无重力3d打印机给实际提供了更多的可能性。

3、使用3d打印机反而能减少成本

很多人认为3d打印技术是一种高科技的、昂贵的制造技术,但实际上应用可以通过加速设计师的产品开发来降低成本。使用3d打印机可以快速制作设计原型,可以将传统工艺中制造模具的时间节约出来,因为其只需要通过一个3d模型便可以直接生成,在时间上相比传统制造要节约超过一半的时间。

4、可以利用3d打印机建造房屋

建筑3d打印机可以直接进行房屋建造!这种制造技术的主要优势是可以节约时间,在24小时就能制造550-75平米的房子了。这种技术也被认为是建造紧急适用房屋的一种新方法。其不仅可以用于社会住房,还可以用于解决我国农村房屋短缺的问题。

5、可以穿到身体上的3d打印产品

衣服、鞋子、首饰、包包、眼镜、手表等元素都可以用3d打印机进行生产!而且3d打印的产品已经成为了新的时尚,被运动鞋品牌广泛采用,如:耐克、阿迪达斯、 锐步等,且都取得了不同程度的成功。3D打印眼镜也正在成为一件大事。在眼镜行业,这项技术越来越多地用于制作,因为它为制作完全定制的3D打印眼镜框提供了广泛的可能性。生产工艺的优化,成本的优化定制或创造复杂形状的可能性…纵维立方3d打印将为时尚行业开辟一个新的创意领域。

什么是3D打印机?可以应用在哪些方面呢?

什么是3D打印机?正如名称所示,3D打印机是制作3D对象的打印机。一种基于数字模型文件的快速成型技术,采用金属或塑料等粘接材料,逐层印刷形成物体。

过去,3D打印机通常用于模具制造、工业设计和其他领域的模型制造。如今,像纵维立方mono X 6k这样的高性价比桌面光固化设备的出现,意味着3D打印技术正在普及,能够逐渐用于一些产品的直接制造。桌面机特别适用于教学、家庭DIY等小模型制作的场合,当我们了解了它之后,我们来看一下它可以应用到哪些行业。

教育:桌面级3D打印机非常适合上课,可以形象化书中的内容,让孩子更容易学习。高年级的同学还可以涉及3D打印操作实践,让化学课上常见的原子模型、教具模具等3D打印物品移动。

医学:应用增材制造技术,定制修复体,制作器官,牙套,头颅模型,骨骼等等。

科研成果:采用3D打印技术,可实现保暖、制动、感测等多项神奇功能;航天领域可通过烧结金属技术生产金属飞行器部件、航天飞机火箭连接器等。

工业性设计:可以制作整体车体,定制仪表盘,复杂结构的进气部分等。

美术创意:随着3D打印技术的不断发展,将会有更多的个性化需求被激发出来,艺术爱好者可以通过3D打印技术来实现个性化创意。

传统产品开发:mono X 6k具有制造复杂多样的产品不增加成本,不装配,无线组合材料,无技术含量,无技术含量,设计空间无限制。

建筑物设计:3D打印提供传统建筑的3D效果图和建筑模型,例如流行的3D效果图。这将使模型成为建筑师矫正设计的手段,这一初衷是重生的。整个建筑模型制造过程分为三个阶段:照片、建模和打印。这种操作方法比用软件绘制图纸和模仿图纸更准确、更快捷。

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