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林老师高中政治教学博客

普宁市第一中学 政治组 林锦礼

 
 
 

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3D打印技术  

2013-05-25 19:56:40|  分类: 高考热点 |  标签: |举报 |字号 订阅

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小编在朋友圈里发了这样一条状态:“小时候玩橡皮泥会用布裹着泥巴挤出一坨屎的形状,现在回想起来,那可不就是3D打印么。原来我的极客气质从那个时候就已经开始养成了。”本意是想独自黑一下概念大于实际的3D打印,没想到引起了很多业界人士的共鸣。看来不少人都认为目前市面上流行的“3D打印革命”的说法言过其实。
  小编查阅了一些资料,试着理一理3D打印到底是怎么回事。
■3D打印的历史
  3D打印并不是新事物,它的学名是“快速成型技术”,上个世纪80年代就已经产生并且开始应用于工业领域。
  维基百科释义:
  三维打印(英语:3D printing),即快速成形技术的一种,它是一种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。过去其常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型,现正逐渐用于一些产品的直接制造。特别是一些高价值应用(比如髋关节或牙齿,或一些飞机零部件)已经有使用这种技术打印而成的零部件。“三维打印”意味着这项技术的普及。
  一说“快速成型”,也就是模具制造的一种,而套上“3D”这么洋气的名字之后逼格迅速上升几个等级,但本质上还是一种工艺生产技术。 而且并不是最近才冒出来的前沿科技,资料显示最早的三维打印的例子发生在20世纪80年代,那时的三维打印机体量很大、很昂贵,应用场景和所能制造的产品可能非常有限,主要适用于一些工业领域,使用专有的金属粉末、铸造介质(如沙子)、塑料或磁带,并用于许多快速原型使用的大学和商业公司。
  3D打印的热门也是由于最近几年它开始用于民用,有了走入寻常百姓家的可能。科技大拿Chris Anderson等人的吹捧,科技圈一些人尊其为“第三次工业革命的标志”,以及国外一些新兴3D打印公司的出头,让人看到了3D打印所能带来的无限想象力。
  ■3D打印的原理
  依然是维基百科的解释:
  三维打印的设计过程是先通过计算机辅助设计(CAD)或计算机动画建模软件建模,再将建成的三维模型“分区”成逐层的截面,从而指导打印机逐层打印。设计软件和打印机之间协作的标准文件格式是STL文件格式……打印机通过读取文件中的横截面信息,用液体状、粉状或片状的材料将这些截面逐层地打印出来,再将各层截面以各种方式粘合起来从而制造出一个实体。
  简单的说,3D打印把一个物体分解成很多薄片,每次打印出一个薄片,最后组合在一起就成了一个完整的物体(这和医院的CT检查倒有点类似) 。实际上3D打印就是一种跟过去不同的制造工艺,它改变或者简化了工业生产的流程,但并没有改变生产本身,所以我们不能指望3D打印能打印一切。按照原理,你把一头猪塞进3D打印机里也许可能可以打印出一堆腊肠来,但反过来把一堆腊肠塞进3D打印机——以现阶段能预见的技术水平——应该是没有办法打印一头猪出来的。
  3D打印能打印的,应该是现阶段能够以传统工艺制造出来的、并且制造步骤是机器能够理解和执行的产品,比如说,如果现在你知道怎么生产Google Glass并且过程全部能由机器执行,那么才有3D打印Google Glass的可能性。
  ■3D打印的现状
  小编的同事昨晚去本地一个创客空间打印了一副Google Glass——当然只是模型,现阶段也只能是模型。
  目前3D打印除了技术之外,遇到的最大的瓶颈就是材料问题。目前3D打印支持的材料有尼龙、铝 、树脂、 ABS (一种强度高硬度好并拥有最好尺寸精度的材料)、钛、不锈钢等等十多种能够溶解又重新塑形的材料,十分有限。在国内,这种材料的限制更明显:自主研发的3D打印机大多只能打印金属、ABS这区区两种材料,而且一台机器只能打印一种材料,无法实现打印材料的自由切换。
  现在民用3D打印应用最多的场景就是打印一些玩具、模型等等,日本的人偶已经打印得很精致,而我们的小编在深圳本地创客空间用3D打印机打出来的成品是这样的:
  这是一个手机壳,从这个图片我们可以看到:3D打印的工艺上还有很大的进步空间啊。离大规模应用还有难以预期的距离。
  但是3D打印确实还是一种让人心潮澎湃的技术,小编对于能够代表未来的技术保持一颗敬仰之心,未来3D打印会怎么发展、可以实现多少功能,可以尽情想象。只不过现阶段,3D打印所受到的关注度已经远远超过了它应该承载的。
(作者:林藠头)
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