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--热烈祝贺我会联办的科普活动被中国科协评为--优秀科普活动
12月21日,中国科学技术协会办公厅印发《关于对2020年全国科普日有关组织单位和活动予以表扬的通知》(科协办函普字【2020】158号), 、南京工程学会和江苏省学会服务中心联办的“2020年全国科普日暨第一届‘天印筑梦·科普智行’”活动,被评为优秀科普活动。
什么是3d打印技术?
3d打印技术,是一种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。3d打印机则出现在上世纪90年代中期,即一种利用光固化和纸层叠等技术的快速成型装置。它与普通打印机工作原理基本相同,打印机内装有液体或粉末等“印材料”,与电脑连接后,通过电脑控制把“打印材料”一层层叠加起来,最终把计算机上的蓝图变成实物。如今这一技术在多个领域得到应用,人们用它来制造服装、建筑模型、汽车、巧克力甜品等。
3D打印的历史及其发展通过加法工艺进行3D打印的最早记录是1981年的日本发明家小玉英夫(Hideo Kodama)。他发明了一种产品,该产品使用紫外线来硬化聚合物并产生固体物体。这是立体光刻(SLA)的垫脚石。
查尔斯·赫尔(Charles Hull)发明了立体光刻技术,该工艺类似于3D打印,该工艺使用技术来创建较小版本的对象,以便在花费时间和金钱来创建实际产品之前就可以对其进行测试。逐层打印对象,用溶剂冲洗,然后用紫外线硬化。该过程使用计算机辅助设计(CAD)创建3D模型。
选择性激光烧结(SLS)是另一种更高级的3D打印形式。它使用增材制造和粉末聚合物(通常是尼龙)来创建对象。SLS使用激光将粉末逐层熔合在一起,形成比SLA能够形成的形状更复杂的形状。
由Scott Crump开发的熔融沉积建模(FDM)是当今最常见的3D打印形式。它被称为“台式3D打印机”,因为它是该技术最常用的形式。为了形成物体,打印机将热塑性电缆加热成液体形式,然后逐层挤出。
3D打印将会大范围应用
从技术方面来看,熔融沉积成型(FDM)是3D打印发展的核心技术,最初是采用普通的加热棒,通过打印头挤出后固化成型。发展至今,已经出现了多射流熔融、激光烧结熔融技术、EBM电子束熔融等多种先进的熔融技术,使得3D打印可以采用更多的材料。
在3D打印材料方面,从过去只是塑料成型到现在的树脂、石墨、陶瓷、金属以及有机生物材料,新型材料技术的不断突破,进一步扩大了3D打印的应用范围。
随着熔融技术和材料的发展,3D打印扩展到各个领域已经不是问题。目前来说,在离散制造业中,汽车和航空航天行业是3D打印最大应用市场,汽车厂商开始利用3D打印技术制造汽车零部件,它代替了冲压机、注塑机等设备。3D打印可以支持更多的定制化服务,帮助航空制造商实现发动机叶片到座椅的个性化制造。
此外,预计医疗行业未来几年将进一步发展,例如打印生物组织、器官、骨骼等物体,医疗保健提供商预计将增加3D打印的支出,复合年增长率预计为19.5%。除了工业和医疗方向,3D打印还有应用于售后零件、建筑设计方面,3D打印隐藏的巨大空间很快会释放出来。
在3D打印材料方面,从过去只是塑料成型到现在的树脂、石墨、陶瓷、金属以及有机生物材料,新型材料技术的不断突破,进一步扩大了3D打印的应用范围。
随着熔融技术和材料的发展,3D打印扩展到各个领域已经不是问题。目前来说,在离散制造业中,汽车和航空航天行业是3D打印最大应用市场,汽车厂商开始利用3D打印技术制造汽车零部件,它代替了冲压机、注塑机等设备。3D打印可以支持更多的定制化服务,帮助航空制造商实现发动机叶片到座椅的个性化制造。
此外,预计医疗行业未来几年将进一步发展,例如打印生物组织、器官、骨骼等物体,医疗保健提供商预计将增加3D打印的支出,复合年增长率预计为19.5%。除了工业和医疗方向,3D打印还有应用于售后零件、建筑设计方面,3D打印隐藏的巨大空间很快会释放出来。
3d打印技术的优点
3d打印技术的魅力在于它不需要在工厂操作,桌面打印机可以打印出小物品,3d打印技术产品而且,人们可以将其放在办公室一角、商店甚至房子里;而自行车车架、汽车方向盘甚至飞机零件等大物品,则需要更大的打印机和更大的放置空间。
3d打印技术发展趋势
关于什么是3d打印技术的问题总结,不过现在3d打印技术还不够成熟,材料特定、造价高昂,打印出来的还都处于模型阶段,也就是说真正用于生活应用的还并不多,但3d打印技术的前景很好,未来将有可能得到普及,进入我们的生活。
3D打印机应用领域
1.模具制造
传统模具生产时间长,成本高。但是将3D打印技术与传统的模具制造技术相结合,可以大大缩短模具制造的开发周期,提高生产率,这也是解决模具设计与制造薄弱环节的有效途径。
2.医疗领域
近几年,人们对3D打印技术在医学领域的应用较多。以医学影像数据为基础,利用3D打印技术制作人体器官模型,对外科手术有极大的应用价值。
3D打印机牙套
3.航天航空
在不久前,利用3d打印机成功打印出了航天发动机的重要零部件,与传统技术想必3d打印机打印出来的产品让成本缩减30%周期缩短40%,这将是航天领域的新征程。
4.汽配配件
3D打印技术用于汽车可以在数小时或数天之内制作出概念模型,复杂结构一次成型,满足装配拆卸在传统制造工艺复杂结构件一直是生产技术瓶颈,但是如果使用3D打印技术,这完全不是问题,只要有选料讲究的3D打印就可完美解决问题。
5.教育行业
3D打印技术在国内教育的应用法方面应该是普及率最高的,众多院校都在探索3D打印技术与教学,开办3D打印特色课程,激发3D打印技术在教育方面的应用。随着3D打印在教育领域的发展,社会对3D打印的认知程度越来越高,相信在未来,3D打印技术将在教育领域得到广泛应用。