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3D打印机

近些年来有一个新的词逐渐进入人们的视野，那就是“3D打印机”，其实这个词也挺好理解的，就是打印三维立体物件的机器，听起来像是只存在于科幻片里的东西，但是它其实已经存在很久了，3D打印机原理是什么呢？它能打印出这么多东西，甚至有设计师准备有那个3D打印机造房子，看起来真是很不思议，今天就让我们一起来探究下3D打印机原理。

3D打印机原理是这样的，它其实是以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。由于在3D打印机原理中把复杂的三维制造转化为一系列二维制造的叠加，因而可以在不用模具和工具的条件下生成几乎任意复杂的零部件，提高了生产效率和制造柔性。3D打印机原理看着很简单，现在虽然有一些产品能直接打印出来，但要打印出精密产品还有很长的路要走。

3D打印机

3D打印并非是新鲜的技术，早在20世纪80年代就存在3D打印这项技术了，但是当时的机器非常巨型而且昂贵，经过20多年的发展，技术逐渐成熟，机器也渐渐小型化，二十一世纪年以来3D打印机的销售逐渐扩大，价格也开始下降。

3D打印机主要特点：

1、3D打印带来了世界性制造业革命，以前是部件设计完全依赖于生产工艺能否实现，而3D打印机的出现，将会颠覆这一生产思路，这使得企业在生产部件的时候不再考虑生产工艺问题，任何复杂形状的设计均可以通过3D打印机来实现。

2、3D打印无需机械加工或模具，就能直接从计算机图形数据中生成任何形状的物体，从而缩短了产品的生产周期，提高了生产率。尽管仍有待完善，但3D打印技术市场潜力巨大，势必成为未来制造业的众多突破技术之一。

3、3D打印使得人们可以在一些电子产品商店购买到这类打印机，工厂也在进行直接销售。科学家们表示，三维打印机的使用范围还很有限，不过在未来的某一天人们可以通过3D打印机打印出更实用的物品。

4、3D打印技术对美国太空总署的太空探索任务来说至关重要，空间站现有的三成以上的备用部件都可由这台3D打印机制造。这台设备将使用聚合物和其他材料，利用挤压增量制造技术逐层制造物品。3D打印实验是美国太空总署未来研究项目之一，3D打印零部件和工具将增强太空任务的可靠性和安全性，同时由于不必从地球运输，可降低太空任务成本。

3D打印机工作步骤：

软件建模

先通过计算机建模软件建模，如果你有现成的模型也可以。

然后通过SD卡或者USB优盘把它拷贝到3D打印机中，进行打印设置后，打印机就可以把它们打印出来。

3D打印与激光成型技术一样，采用了分层加工、叠加成型来完成3D实体打印。每一层的打印过程分为两步，首先在需要成型的区域喷洒一层特殊胶水，胶水液滴本身很小，且不易扩散。然后是喷洒一层均匀的粉末，粉末遇到胶水会迅速固化黏结，而没有胶水的区域仍保持松散状态。这样在一层胶水一层粉末的交替下，实体模型将会被"打印"成型，打印完毕后只要扫除松散的粉末即可"刨"出模型，而剩余粉末还可循环利用。

三维设计

三维打印的设计过程是:先通过计算机建模软件建模，再将建成的三维模型"分区"成逐层的截面，即切片，从而指导打印机逐层打印。

打印过程

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。这种技术的特点在于其几乎可以造出任何形状的物品。

传统的制造技术如注塑法可以以较低的成本大量制造聚合物产品，而三维打印技术则可以以更快，更有弹性以及更低成本的办法生产数量相对较少的产品。一个桌面尺寸的三维打印机就可以满足设计者或概念开发小组制造模型的需要。

制作完成

3d打印机打印成品三维打印机的分辨率对大多数应用来说已经足够（在弯曲的表面可能会比较粗糙，像图像上的锯齿一样），要获得更高分辨率的物品可以通过如下方法:先用当前的三维打印机打出稍大一点的物体，再稍微经过表面打磨即可得到表面光滑的"高分辨率"物品。

有些技术可以同时使用多种材料进行打印。有些技术在打印的过程中还会用到支撑物，比如在打印出一些有倒挂状的物体时就需要用到一些易于除去的东西（如可溶的东西）作为支撑物。

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