不可否認在當今時代,超乎我們想象的事情可以說越來越多。比如說我們知道的互聯(lián)網(wǎng)、云計算和人工智能,這些技術(shù)的不斷升級和應用,讓我們的生活中很多的不可能變成了可能。相信對于很多朋友而言,對互聯(lián)網(wǎng)、人工智能等技術(shù)已經(jīng)并不陌生,畢竟這些技術(shù)已經(jīng)成功的融入到了我們的生活當中,給我們的生活帶來了很大的便利。而我們今天要說的3D打印技術(shù)你又了解多少呢?
究竟何為3D打印?
在了解3D打印技術(shù)之前,首先我們來看下有關(guān)3D打印的概念。所謂3D打印技術(shù),也可以說是快速成型技術(shù)的一種,它是以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ),運用粉末狀家金屬或者塑料等可粘合的材料,最終通過逐層打印技術(shù)的方式來構(gòu)造物體。
而3D打印通常是采用數(shù)字技術(shù)材料打印機來實現(xiàn)的,起初被用于工業(yè)設(shè)計的模型制造,后來逐漸用于一些產(chǎn)品的直接制造,在建筑、航空、醫(yī)療等領(lǐng)域中都發(fā)揮著不小的作用。
而說到3D打印技術(shù),最早可追溯到20世紀90年代中期,其實就是利用光固化和紙層疊等技術(shù)的快速成型裝置。其實它與普通打印機的工作原理基本相同,3D打印機內(nèi)裝有液體或者粉末狀的打印材料,通過電腦的控制可以將打印材料一層層的疊加起來,最終可以把電腦上的藍圖變?yōu)閷嵨?,我們把這樣的技術(shù)稱之為3D打印技術(shù)。
3D打印和普通打印區(qū)別在哪?
打印類產(chǎn)品可以說無論是在日常生活或者說是在辦公中都應用的十分廣泛,相信大家對于普通的打印類產(chǎn)品也并不陌生。而我們都知道,日常生活中的打印機可以打印電腦設(shè)計的平面物品,而所謂的3D打印技術(shù)其實和我們?nèi)粘V杏玫降钠胀ù蛴C工作原理上基本相同,而區(qū)別就在于打印材料的不同。
我們都知道日常生活中使用的打印機打印材料一般為墨水和紙張,而我們所說的3D打印機內(nèi)是裝有塑料、金屬等不同的打印材料,可以說是實實在在的原材料。最后通過電腦與打印機連接后,可以把3D打印的材料一層層的打印出來,比如說是一個模型、或者說是一個玩具車,甚至是食物等等。
3D打印的這些黑科技你了解多少?
關(guān)于3D打印的黑科技,你了解多少呢?不得不說近年來3D打印技術(shù)應用到的領(lǐng)域越來越廣泛,不少關(guān)于3D打印的黑科技慢慢浮現(xiàn)在我們的眼前,今天我們就通過不同的領(lǐng)域來盤點這些不可思議的3D打印黑科技。
房屋建筑
我們首先要說的就是3D打印應用到建筑領(lǐng)域的黑科技,3D打印的房子?真是想想就讓人覺得不可思議。
由蘇黎世聯(lián)邦理工學院和30多位業(yè)內(nèi)人士共同開發(fā)的DFAB HOUSE近日正式開放,這標志著世界上第一個可居住的,由數(shù)字化規(guī)劃、機器人和3D打印機大規(guī)模建造的房子正式完工。
而這座房子坐落于瑞士Dübendorf的三層高、占地200平方米的NEST大樓最頂層,其客廳帶有采用3D打印模板鑄造的混凝土天花板以及由建筑機器人建造的弧形混凝土墻。
DFAB HOUSE安裝了第一個智能家居解決方案,包括智能、多階段防盜保護、自動眩光和遮陽選項以及最新一代的聯(lián)網(wǎng)智能家用電器。這座房子在能源管理方面也非常聰明。屋頂上的光伏模塊平均供電量是設(shè)備本身耗電量的1.5倍。廢水的熱量通過熱交換器直接在淋浴盤中回收,熱水在不使用時從管道流回鍋爐保溫。這種方法不僅可以節(jié)省能源和水,還可以降低細菌在管道中生長的風險。
汽車行業(yè)
我們都知道,2014年世界上就已經(jīng)出現(xiàn)了3D打印的建筑物,而在這時第一輛3D打印的汽車也終于問世。據(jù)悉這輛汽車只有大約40個零部件,而建造它花費了44個小時,售價約為11萬元人民幣。
而這臺世界上第一臺3D打印車是有美國Local Motors公司設(shè)計并制造,一個名為“Strati”的小巧兩座家用汽車打開了汽車行業(yè)的新篇章,這輛3D打印的汽車也在2014美國芝加哥國際制造技術(shù)展會上公開亮相,成為了世界上第一輛3D打印的汽車。
可見3D打印技術(shù)同樣在汽車領(lǐng)域起著不小的作用,并且利用3D打印的汽車可由鋁制節(jié)點和碳纖維管材拼接而來,這樣可有助于輕松的組裝成汽車的底盤,當然也更加環(huán)保。
醫(yī)學領(lǐng)域
我們說到3D打印技術(shù)應用到的領(lǐng)域,那么不得不提到醫(yī)療領(lǐng)域,3D打印技術(shù)總是能給我們的生活帶來不可思議的改變,就像孩子們經(jīng)常在家里用3D打印機制作玩具一樣,3D打印技術(shù)同樣可以打印出和真人大小一樣的心臟模型,可以幫助挽救生命。
真人大小的三維心臟也為醫(yī)療人員提供了一個極好的視覺工具,要知道當兒童被診斷為先天性心臟缺陷時,醫(yī)學專家通常使用二維成像技術(shù)來了解缺陷的結(jié)構(gòu)細節(jié),而三維打印心臟可允許多個角度來觀察心臟,可顯示每個病人的具體細節(jié)。
專家表示已經(jīng)使用這項技術(shù)來治療幾個兒科病人,其中就包括幾個嬰兒和兒童。并且打印機可在不到一天的時間內(nèi)創(chuàng)造一個心臟模型,一般需要18個小時。未來3D打印技術(shù)還可能包括生物清洗技術(shù),這將會給醫(yī)療保健帶來革命性的變革。
航天科技
同樣,3D打印技術(shù)也可以應用到航天領(lǐng)域。早在2014年,美國宇航局就已經(jīng)完成了3D打印火箭噴射器的測試。在這次測試中,噴射器的燃燒溫度可達到6000華氏度,大約為3315攝氏度,可產(chǎn)生2萬磅的推力,這充分驗證了3D打印技術(shù)在火箭發(fā)動機制造上的可行性。
當然制造火箭發(fā)動機的噴射器需要精度很高的加工技術(shù),而如果使用3D打印技術(shù)則可有效降低制造上的復雜程度。由此可見3D打印部件可以有效的改變火箭的設(shè)計和制造,以達到提升系統(tǒng)性能的目的,當然更重要的則是可以節(jié)約時間和成本。
應用到3D打印技術(shù)之后,想要制造出復雜的形狀也并不困難。就算需要修改設(shè)計的原型,只需要在電腦上做出更改,打印機就會做出相應的調(diào)整。這種方法相比于傳統(tǒng)的制造方式方便了很多,既然美國的宇航局已經(jīng)使用3D打印技術(shù)制造火箭的零部件,那么看來3D打印的前景還是十分光明的。
生活中的3D打印
前面我們提到3D打印技術(shù)在建筑、汽車、醫(yī)學、航天等領(lǐng)域都有著一定的優(yōu)勢,但其實在生活中3D打印技術(shù)同樣十分常見。3D打印的自行車你見過嗎?在幾年前,Cerevo首次推出了高科技限量版Orbitrec公路自行車。最終這家日本消費電子產(chǎn)品制造商已宣布自行車的定價,限量生產(chǎn)10輛自行車的售價竟然高達14萬美元。雖然這包括這前往日本的旅行和住宿費用,以便為買家的定制車架進行測量,但是這樣的價位仍然讓人望而卻步。
當然出了3D打印的自行車之外,3D打印的摩托車也是存在的。這輛電動摩托車被命名為“Nexa”。在整個摩托的機身上,除了一些精密的電子元器外,車身的輪輞、輪胎、框架、前叉和座椅均經(jīng)過全3D打印制作而成。
值得一提的是,其實這輛全新的電摩結(jié)合了多項罕見的創(chuàng)新技術(shù)。其中就包括無氣輪胎以及嵌入式技術(shù)讓這輛摩托車突破了傳統(tǒng)工程設(shè)計的極限,而無氣輪胎也是由3D打印技術(shù)制成。
又或者說是3D打印的鞋子?最近阿迪達斯發(fā)布了一款3D打印制作的運動鞋,命名為AlphaEDGE 4D。雖然在旗艦店還未售賣,但是在官網(wǎng)已經(jīng)可以下單購買,售賣為2499元人民幣。這款最特別的是鞋底采用了Continental 馬牌橡膠,中底采用了極為精細的數(shù)字化設(shè)計。在設(shè)計時從真實的運動員腳步數(shù)據(jù)中構(gòu)建模型,并且經(jīng)過多次的模擬和優(yōu)化,最終才能確定最終的打印方案。
我們都知道,如今各大品牌運動鞋的制造點都分布在勞動力低廉的大型工廠。而如今用人成本在不斷增加造成勞動力短缺,3D打印技術(shù)的優(yōu)勢就可以得以體現(xiàn)。其技術(shù)可以使產(chǎn)業(yè)鏈大大增大,提高工廠的效率。
當然在家具方面同樣可以運用到3D打印技術(shù),這不最近宜家就為殘障人士推出了專屬的3D打印家具附件。這次推出的“ThisAbles”系列3D打印附件其中就包括了一些沒有門把手的衣柜以及很難觸碰的燈具開關(guān)等。目前“ThisAbles”已經(jīng)有13種設(shè)計的配件可供選擇,我們可以將它們搭配到宜家家具中使用,比如將沙發(fā)的離地高度抬升幾厘米,讓特殊的人群更容易使用。
展望3D打印的未來
以上我們盤點了3D打印在各大領(lǐng)域的黑科技,其實無論是建筑、醫(yī)學、航天,又或者說和我們生活息息相關(guān)的物品,3D打印技術(shù)都能給我們帶來不一樣的驚喜。
在我們看來,3D打印技術(shù)確實非常適合一些小規(guī)模的制造,尤其是高端的定制化產(chǎn)品,比如一些產(chǎn)品的零部件,目前來看3D打印技術(shù)已經(jīng)先后進入醫(yī)療、航空、建筑等領(lǐng)域,未來可應用的領(lǐng)域也將會越來越廣泛。
在未來,3D打印技術(shù)將持續(xù)帶給我們驚奇。那么,未來我們還能打印什么?可隨時按需打印身體被損壞器官?又或者說打印殖民火星所需的房子?讓我們一起拭目以待吧。
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