3D打印技术的特点与应用

刘跨文

【摘 要】随着技术水平的发展,3D打印技术已经形成了一个完整的体系,在文化艺术、模具制造、建筑工程等领域都有着良好的应用前景.主要针对3D打印技术的特点与应用进行分析.

【期刊名称】《技术与市场》 【年(卷),期】2016(023)010 【总页数】1页(P92)

【关键词】3D打印技术;特点;应用 【作 者】刘跨文

【作者单位】平江第一中学,湖南 平江414500 【正文语种】中 文

全球第三次工业已经到来，相比以往的工业来说，这一次的工业在制造业上对于社会产生的影响更大，特别是3D打印技术的出现，受到了全球广泛关注。

3D 打印技术，又被人们称之为添加制造技术，或者是增材制造和增量制造技术。美国材料与试验协会针对3D打印技术进行了明确的界定，3D打印技术与当前的传统加工方式具有极大的差别。这一技术是利用三维 CAD成型技术对材料进行逐层的加工工艺，是一种使用直接制造和三维模型技术相结合的三维物理实体模型的加工方法。3D打印技术包括了材料加工前期快速原型和生产过程中的快速制造相

关联的打印工艺、 技术、设备的使用。3D打印是集CAD建模、测量、软件、数控、激光和材料等多学科于一体的技术，具有3D打印数字、分层、堆积、直接和快速等多方面的制造优点。

当前3D打印设备的生产主要集中在美国、德国、以色列、日本和瑞典等国家，其中主要以美国为主。打印材料可以划分为块体、液态和粉末等材料，美国材料与试验协会3D打印技术委员会对加工工艺和加工材料进行了规定，其中加工材料主要为光敏聚合材料、聚合材料、蜡、金属、铸造砂和纸等，其加工工艺主要为光固化成形、材料喷射、粘结剂喷射、熔融沉积制造、选择性激光烧结、定向能量沉积等。 3.1 3D打印的耗材

3D打印技术中耗材问题对3D打印技术的推广造成了严重的影响。3D打印技术材料主要以上述几种材料为主，但是为了满足不同领域的需求，需要研发出更多经济便捷的加工材料，并且依照加工材料的特性，研发质量检测程序，从而完善材料性能数据的规范性标准。除此之外，寻找合适的3D打印材料应用于重要行业也是一个有待解决的问题。 3.2 3D打印机本身

据相关数据显示，在当前能够对多种材料进行加工的打印机只有一种，但是受到加工工艺的制约，产品的精度和表面质量往往达不到使用要求，只能以原型的方式进行使用。虽然3D打印技术使用了叠加制造工艺，但是就算层和层间连接再怎样严密，也无法与传统锻件相媲美。 3.3 3D打印的价格

当前，3D打印不能够进行规模的经济生产，成本偏高。当前，1 kg打印材料加工费少则几百元，多则要数万元，所以，在短时间内3D打印技术还不能完全替代传统的制造技术。但是要进行小批量、个性化定制等生产方面的应用，无论是生产一件还是数百件，其价格都没有太大的差别，这是当前3D打印技术无可比拟的优势。

3.4 3D打印机的操作方式

当前3D打印技术主要是依靠数字模型进行加工，但普通用户要想掌握CAD成型技术还存在较大的难度。 4.1 3D 打印技术的应用领域

当前3D打印机所使用的范围非常广泛，涵盖了各行各业，只要是需要模型和原型的行业都可以使用。当前3D打印技术已经在工业、机械制造、航空航天、军事、建筑、影视、家电、轻工、医学、考古和雕刻等行业都有广泛的应用。随着3D打印技术的不断发展，应用领域主要表现几个方面：设计方案的评定、制造方式与装配的检测、功能样件的制造与性能检测、快速模具的小批量制造、建筑总体与装修的展示评价、科学计算数据实体可视化、医学与医疗工程、首饰及日用品快速开发与个性化定制、动漫造型评价和电子器件的设计与制作等多个方面。 4.2 对生产生活方式的影响

1)制造工艺的改变。3D打印对传统原料的切削加工和组装方式等进行了改变，从而有效的节约了原料和时间。比如，在航天航空制造业中，其主要金属材料是固体钛加工而成，其中有90%以上的材料会被浪费掉。如果通过钛粉3D打印技术，就可以加工出与传统固体钛一样具备特性的材料，从而大大节省了原料。 2)推动制造技术进步。3D打印技术是融合多种学科优势所形成的高新科学技术，随着3D打印技术的不断发展和趋于成熟化，将会使新材料和智能制造技术方面得到性发展，进而带动其他相关行业的发展。

3)促使制造模式的改变。3D打印技术对以生产线为加工模式的第二次工业进行了极大的调整和改变，开始朝着智能化、个性化和定制化的方向发展。 3D打印技术属于新型高新技术，有着独特的运作模式。虽然3D打印打印技术在各个领域都有着广泛的应用前景，但是由于可制造材料有限，制作成本偏高，致使3D打印技术的推广受到了一定的。我们深信，3D打印技术的应用必然能够

取代传统的生产线，有效提升各个产业的生产效率。

【相关文献】

[1] 杨永强,刘洋,宋长辉.金属零件3D打印技术现状及研究进展[J]. 机电工程技术, 2013(4). [2] 刘利刚,徐文鹏,王伟明,等.3D打印中的几何计算研究进展[J]. 计算机学报, 2015(6).

[3] 刘红光,杨倩,刘桂锋,等.国内外3D打印快速成型技术的专利情报分析[J]. 情报杂志, 2013(6).