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3D打印引领第三次产业革命言过其实?

2013-03-28 11:35
人在旅途20
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  从中美在增材制造领域所施展的力度不难看出,3D打印技术确实能在未来的制造业中独领风骚。但其能扛起第三次产业革命的大旗是否言过其实呢?

  “输入资料、填入材料,几分钟后,圆明园丢失的兽首出现了,连历史的沧桑感都体现十足”。看过《十二生肖》的观众都不会对这一情节陌生,这就是3D打印机所展现出的神奇魅力。

  3D打印技术,又称增材制造,这个被誉为“上上个世纪的思想,上个世纪的技术,这个世纪的市场”的奇葩不仅可以打印出电影中所需要的道具,只要有足够的材料配以严密的数据,大到路桥别墅,小到厨房用品都可以通过它来实现。

  增材制造技术,俗称3D打印,是利用计算机设计数据采用材料逐层堆积的方法制造实体零件的技术,其始于20世纪80年代的快速成形技术。目前,已经发展出激光烧结技术、熔融沉积成形技术、立体光刻技术、电子束熔炼技术、超声波固结技术、喷墨沉积技术等多种类型。

  3D打印的技术主要包括SLA、FDM、SLS、LOM等工艺,目前三种主流技术为:

  1、立体光刻造型技术(SLA):先由软件把3D的数字模型,“切”成若干个平面,这就形成了很多个剖面,在工作的时候,有一个可以举升的平台,这个平台周围有一个液体槽,槽里面充满了可以紫外线照射固化的液体,紫外线激光会从底层做起,固化最底层的,然后平台下移,固化下一层,如此往复,直到最终成型。

  其优点是精度高,可以表现准确的表面和平滑的效果,精度可以达到每层厚度0.05毫米到0.15毫米。缺点则为可以使用的材料有限,并且不能多色成型。

  2、熔融沉积成型技术,同样是需要把3D的模型薄片化,但是成型的原理不一样。熔融沉积成型技术,就是把材料用高温熔化成液态,然后通过喷嘴挤压出一个个很小的球状颗粒,这些颗粒在喷出后立即固化,通过这些颗粒在立体空间的排列组合形成实物。

  这种技术成型精度更高、成型实物强度更高、可以彩色成型,但是成型后表面粗糙。

  3、选择性激光烧结(简称SLS)不同材料的粉末为原料

  SLS工艺又称为选择性激光烧结,由美国德克萨斯大学奥斯汀分校的C.R. Dechard于1989年研制成功。SLS工艺是利用粉末状材料成形的。将材料粉末铺洒在已成形零件的上表面,并刮平;用高强度的CO2激光器在刚铺的新层上扫描出零件截面;材料粉末在高强度的激光照射下被烧结在一起,得到零件的截面,并与下面已成形的部分粘接;当一层截面烧结完后,铺上新的一层材料粉末,选择地烧结下层截面。

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