3D打印出的模型為什么沒(méi)有想象中那么完美?

lanyuan   2016-11-02 15:57:28

當(dāng)我們看到3D打印機(jī)的第一幅作品,似乎失望大于期望,沒(méi)有我們想象的那么完美,其實(shí)這和3D打印的耗材有關(guān)。


下面我們就從3D打印的耗材說(shuō)起吧。

  

能打印出什么,關(guān)鍵看耗材

  

根據(jù)3D打印的原理來(lái)說(shuō),只要給3D打印機(jī)使用與模型相同的材質(zhì),就能打印出模型幾乎一模一樣的東西。比如面包,你使用面粉做材料,打印的面包是可以吃的,你使用塑料、石膏等材料打印的只能是面包的模型。

  

然而關(guān)于3D打印的耗材并不廣泛,從3D打印的原理來(lái)說(shuō),3D耗材的擴(kuò)展,決定了3D打印機(jī)的能力范圍。目前主要為塑料絲、金屬絲、石膏粉等,這些材料就精度和應(yīng)用范圍來(lái)說(shuō),都讓目前的3D打印機(jī)還停留在模型的制造上,它的更大價(jià)值還沒(méi)有完全發(fā)揮出來(lái)。

  

比如我們現(xiàn)在推出的FDM打印機(jī),它使用的耗材是PLA,五大合成樹(shù)脂之一,是目前產(chǎn)量最大、應(yīng)用最廣泛的聚合物)。它具有無(wú)毒、無(wú)味、價(jià)格便宜等特點(diǎn),每千克僅100元.

 

這臺(tái)打印機(jī)采用的是“熔積成型”的技術(shù),整個(gè)流程是將一根粗的塑料繩,在噴頭內(nèi)熔化成液體,一層層沉積塑料纖維成型。由于這種塑料絲要經(jīng)過(guò)熔化后再冷卻,模型是通過(guò)一層一層的堆砌而成,加上熱脹冷縮的原理,所以在表面光潔度控制上并不是很高。但是精度很高。制造成本也很低,適合所有人群使用,比如家庭,學(xué)校,有設(shè)計(jì)能力的公司以及團(tuán)隊(duì)等等

  

相對(duì)而言,使用粉末微粒作為打印介質(zhì)(最常用的是石膏粉)的3D打印機(jī),打印的模型更精細(xì)一點(diǎn)。它的工作原理是將粉末微粒噴在鑄模托盤(pán)上形成一層極薄的粉末層,然后由噴頭噴出的液態(tài)黏合劑進(jìn)行固化。

 

目前精度比較高的是采用“激光燒結(jié)”熔鑄技術(shù)的3D打印機(jī)。例如在北京永豐科技園的北京計(jì)算中心,就有一臺(tái)售價(jià)160萬(wàn)元人民幣的Objet3D打印機(jī),使用光敏樹(shù)脂耗材,這是一種遇紫外線照射會(huì)立刻變硬的特殊材料,另外一種支撐材料也必不可少。在電腦的三維數(shù)據(jù)圖像的控制下,打印機(jī)的六個(gè)噴頭以16微米的厚度,一層層噴出液態(tài)材料,物體的部分使用光敏樹(shù)脂,其余部分則噴出填充材料,每噴一層,就進(jìn)行一次紫外線照射,液態(tài)材料隨即變硬。使用材料不僅昂貴,其打印方式也十分復(fù)雜。

  

目前3D打印機(jī)的耗材還并不是很豐富,但已經(jīng)打印出很多讓你十分驚訝的東西了,從吃的到用的,再到醫(yī)學(xué)上的心臟、血管等器官……哇,這真的太神奇了,看來(lái)離科幻電影中的人物克隆機(jī)并不遠(yuǎn)了。

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