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科幻电影成现实 谈3D打印机未来趋势
材料来源:PChome           录入时间:2013/3/4 10:54:02

好莱坞大作《十二生肖》电影,相信各位成龙迷们对该部影片也不陌生,但该部影片中有项非常流行技术不知各位是否有留意,《十二生肖》中成龙佩戴了专业扫描手套来扫描剧中十二生肖铜像,另外一边通过专业设备将所扫描的铜像完美打印,看似很科幻不切实际,其实,影片中出现的专业设备就是目前流行的3D打印技术,对于曾经来说这类技术可能属于试验阶段的产品,对于目前技术高速发展的时代来说,已经有国产品牌推出万元内3D打印机产品,并且还在京城首家3D打印机体验馆中进行了展示。

科幻电影成现实 谈3D打印机未来趋势

打印机是款一直被定义于办公用户的产品,但小编却觉得3D打印机并不属于办公用品,而是一款生活中常会使用到的家电产品,为什么说3D打印机是款家电产品呢?首先,小编大胆假设下,如果生活中安装某设备,突然发现少掉一颗螺丝,正常情况下可能会去五金店里配,但有了3D打印机之后,就完全可以在家中打印一个相符的螺丝,用户无须出门就会解决困扰。另外,用户也可通过3D打印机制作DIY产品,比如在网络上看见非常别致的装饰品,就可通过3D打印机将其打印出来,当然生活中会使用到3D打印机的机会当然不止这些。

3D打印源自100多年前的照相雕塑和地貌成形技术,世纪80年代已有雏形,其学名为"快速成型"。它的原理是:把数据和原料放进3D打印机中,机器会按照程序把产品一层层造出来,并且打印出的产品,可以即时使用。

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打印出塑料制成的固体制品

早在2010年3月时期,一位名为恩里科·迪尼(Enrico Dini)的发明家设计出了一种神奇的3D打印机,它甚至可以“打印”出一幢完整的建筑。

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3D打印机制作实验

据恩里科·迪尼介绍,这种打印机的原料主要是沙子。当打印机开始工作时,它的上千个喷嘴中会同时喷出沙子和一种镁基胶。这种特制的胶水会将沙子粘成像岩石一样坚固的固体,并形成特定的形状,然后只需要按照预先设定的形状一层层喷上这种材料,最终就可以“打印”一个完整的雕塑或者教堂建筑。3D打印是添加剂制造技术的一种形式,在添加剂制造技术中三维对象是通过连续的物理层创建出来的。3D打印机相对于其他的添加剂制造技术而言,具有速度快,价格便宜,高易用性等优点。

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3D打印机工作原理

3D打印机就是可以"打印"出真实3D物体的一种设备,功能上与激光成型技术一样,采用分层加工、迭加成形,即通过逐层增加材料来生成3D实体,与传统的去除材料加工技术完全不同。称之为"打印机"是参照了其技术原理,因为分层加工的过程与喷墨打印十分相似。随着这项技术的不断进步,我们已经能够生产出与原型的外观、感觉和功能极为接近的3D模型。

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3D打印机工作原理

说的简单一点,3D打印是断层扫描的逆过程,断层扫描是把某个东西"切"成无数叠加的片,3D打印就是一片一片的打印,然后叠加到一起,成为一个立体物体,如果看过《十二生肖》电影的人肯定对此类工作原理不陌生。

 

3D打印机作为快速成形技术,它能根据计算机里的3D模型,用粉末状金属或塑料等可粘合材料进行多层叠加,在较短的时间内"打印"出3D实物。与传统制造技术相比,3D打印能节省大量时间和人力。可以说,人们所想象出的任何形状,都能通过它变成现实,从而实现"个性化制造"。

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3D打印机制作的变形金刚模型

说了那么多概念东西,接下来就跟小编来看看目前3D打印机发展如何吧。早在美国CES2013展会上,3D Systems展出了隶属于旗下Cubify系列、名为方块(Cube)的家用3D打印机。

近期,德国公司Nanoscribe GmbH在美国旧金山某展会上,发布了一款迄今为止最高速的纳米级别微型3D打印机Photonic Professional GT。

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纳米级别微型3D打印机Photonic Professional GT

这台Photonic Professional GT 3D打印机,能制作纳米级别的微型结构,以最高的分辨率,快速的打印宽度,打印出不超过人类头发直径的三维物体。

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Photonic Professional GT打印出的飞机

这台微型3D打印机是应用到了全新的激光印刷术:首先通过CCD传感器对通过曝光、扫描产生的原稿的光学模拟图像信号进行光电转换,然后将经过数字技术处理的图像数码信号输入到激光调制器,调制后的激光束对被充电的感光鼓进行扫描,在感光鼓上形成静电潜像,图像处理装置对诸如图像模式、放大、图像重迭等作数码处理后,再经过显影、转印、定影等步骤,完成整个印刷过程。

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3D Systems Cubify系列家用3D打印机

另外,这款打印机还采用了基于双光子聚合的3D打印技术,让激光瞬时通过脉冲调制聚合光敏材料,来制作出自我支撑的微型(和纳米)结构,以达到直接激光写入。此外,这款德国Nanoscribe的打印机可以以每秒超过5太位(terabits)的速度来打印聚合物波导(polymer waveguides),堪称世界最高速,且它的精度可以在一根头发上打印出一个10个字母的公司名称。

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3D Systems Cubify系列家用3D打印机

另外,3D Systems公司还在CES2013展会上推出了一款Cubify系列家用3D打印机,与第一代产品相比,第二代Cube有许多改进,其中包括打印速度是原来的1.5倍,既可以使用ABS,也可以使用可回收的PLA塑料。第二代Cube保持了第一代产品的许多特性,例如方便加载的粉盒(交回旧粉盒可获得折扣)、触控屏控制和WiFi连接。

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带有扫描功能的手套

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《十二生肖》电影中3D打印生肖铜像

文章总结:目前3D打印机制作3D产品需要提供3D制作图才能进行制作,对于普通用户来说可能比较困难,不过对于未来3D打印机来说,可能只需提供产品的多个角度的照片就可自行制作成3D制作图,或者可以像《十二生肖》电影中,通过专业手套来进行扫描产品,之后再通过3D打印机来制作即可。另外,未来3D打印机也会在家庭中必备的家电产品,就如文前小编所说,发现没有螺丝、碗碎了、模型零件损坏、制作DIY产品都可以使用3D打印机来进行制作,未来3D打印机可以为家庭添色不少。(


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