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3D打印(Three Dimensional Printing)是現(xiàn)代前沿技術之一。自1976年噴墨打印機誕生以來,科學家及工程師們對打印技術持續發展與創新,嚐試由(yóu)“墨水(shuǐ)+平麵打印”模式升級到“其它材料+空間打印”模式,時至今日已在多個行業及領域獲得應用(yòng)甚至量產。本文回顧3D打印技(jì)術的發展(zhǎn)、分析3D打印目前在民用建築的應用情況,並研究總(zǒng)結3D打印在民用建築的發展(zhǎn)趨勢。
19世紀末,美(měi)國根據照相雕塑和地貌成形技術形成了3D打印核心製(zhì)造思想,初(chū)期用於打印玩具、工具及廚房用品等小型東西;後續(xù)隨著數字(zì)化技術的進步發展,打印設備、打印材料和(hé)輔助工具的發展,多學科多行業的交叉衍生,3D打印技術水平獲得了(le)大幅度提升並(bìng)開始(shǐ)廣泛(fàn)應(yīng)用。 目(mù)前已在汽車工(gōng)業、航空航(háng)天、武器裝備、生物醫療、通用(yòng)製造(zào)等多個(gè)行業及領域得到應用。
3D打印是一種通過“逐層堆積成型”方式實現實體打印的技術,它將設計的3D模型通過圖形處理軟件分割轉化為二維麵的模型,通過3D打(dǎ)印機把(bǎ)滿足要求的打(dǎ)印材料逐層打印(yìn)成(chéng)三維產品。與傳統工業化方(fāng)法相比,傳統方法屬於減法(“去除成型(xíng)”),3D打印屬於加(jiā)法(“堆積成型”)。

3D打印不需模具(jù)及機械加工,可以直接從設(shè)計完成的計算機圖形數(shù)據(jù)中生成任何形狀的物體,產品可以實(shí)現高精度、無(wú)縫連接及個性(xìng)化需求,因此在醫療領域也廣泛應用(yòng)於醫療輔助器具,包括義(yì)肢、假牙及骨骼等;甚至結合肌電係統形成功能接近原肢的器具。
航空航天領域3D打印主要針對由鈦合金、鋁合金、超高強度鋼、高溫合金等難加工(gōng)材料生產的部品。上述材料強度(dù)高、熔點(diǎn)高,不易(yì)成型加工,若采用傳統加工(gōng)工藝則生產周期長、成本高昂(áng)。3D打印(yìn)可以有效地提高部品質量、並降低製造成本,且製造速度快、加工(gōng)周期(qī)短,統計表明至(zhì)少可節約70%的時間;材料利用率高、加工成本低,統計表明可降低50%的製造費(fèi)用;且加工過程(chéng)不(bú)受零件複雜程度的(de)影響,大幅度降低(dī)後續機加工難度及周期。以(yǐ)波音公司為例,該公司已在16種不同的商用和軍用(yòng)飛(fēi)機上使用了200多種(zhǒng)、2萬多個3D打印的飛機零(líng)部件。
除傳統的粉末黏合成型技術外,隨著材料及(jí)相應固化/成型技術的發(fā)展及變化,衍生出了各種3D打印技術,表(biǎo)一是常(cháng)用的3D打印技術。
| 上一(yī)篇:全球3D打印材(cái)料行業處在成長初期(qī)階段 |
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