3D打印機(jī)的構(gòu)造

1、.3d打印機(jī)的構(gòu)造文章來(lái)自 葉曉劼 在 sat, nov 17 2012 09:05:00 consumer applications manufacture instrumentation300 查看之前有篇blog中frank為大家講述了什么是3d打印，有很多朋友問(wèn)我，可不可以對(duì)這個(gè)新奇的3d闡述得更為準(zhǔn)確，其實(shí)frank也是學(xué)電子的，3d打印其實(shí)涉及得更多的是自動(dòng)化與藝術(shù)設(shè)計(jì)造型，所以frank在了解一定的3d打印后，為大家更詳細(xì)地說(shuō)說(shuō)，3d打印的每個(gè)模塊是如何工作以及一些簡(jiǎn)單的原理步驟介紹。3d打印時(shí)代已經(jīng)來(lái)到什么是3d打印？舉個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)例。假如你在虛擬游戲中看到一個(gè)喜歡的人物或者寵物

2、，而你又沒(méi)有辦法得到他，如果你有他的三維模型，那么3d打印機(jī)可以幫助你實(shí)現(xiàn)夢(mèng)想，給你打印一個(gè)與你提供的模型完全一樣的人物或者寵物，這就是3d打印機(jī)。3d打印機(jī)又叫三維立體打印機(jī)，也可以稱之為快速成型機(jī)，它是用液體或粉狀塑料制造物品，能制造從牙刷到?jīng)鲂仍S多家庭用品。目前3d打印機(jī)在建筑設(shè)計(jì)、食品制作、微型模型、復(fù)雜結(jié)構(gòu)、零配件、趣味模型等領(lǐng)域都已經(jīng)有了一定的應(yīng)用。簡(jiǎn)單的3d打印原理看了很多3d打印的視頻和模型，你會(huì)被它神奇的克隆能力驚呆了，這太神奇了，完全是神奇的克隆機(jī)器嘛。這樣的高科技到底是怎么工作的呢？說(shuō)起它的原理，它一點(diǎn)都不復(fù)雜，其運(yùn)作原理和傳統(tǒng)打印機(jī)工作原理基本相同，也是用噴頭一點(diǎn)點(diǎn)“

3、磨”出來(lái)的。只不過(guò)3d打印它的噴的不是墨水，而是液體或粉末等“打印材料”，利用光固化和紙層疊等技術(shù)的快速成型裝置。通過(guò)電腦控制把“打印材料”一層層疊加起來(lái)，最終把計(jì)算機(jī)上的藍(lán)圖變成實(shí)物。下面我們就以makerbot公司（這家公司的創(chuàng)始人之一bre pettis，曾經(jīng)是一名普普通通的教師）的3d打印機(jī)為例來(lái)講講3d打印是怎么工作的。它的工作這樣的。使用cad軟件來(lái)創(chuàng)建物品，如果你有現(xiàn)成的模型也可以，比如動(dòng)物模型、人物、或者微縮建筑等等。然后通過(guò)sd卡或者usb優(yōu)盤把它拷貝到3d打印機(jī)中，進(jìn)行打印設(shè)置后，打印機(jī)就可以把它們打印出來(lái)，其工作結(jié)構(gòu)分解圖如下。3d打印機(jī)的工作原理和傳統(tǒng)打印機(jī)基本一樣，都

4、是由控制組件、機(jī)械組件、打印頭、耗材和介質(zhì)等架構(gòu)組成的，打印原理是一樣的。3d打印機(jī)主要是在打印前在電腦上設(shè)計(jì)了一個(gè)完整的三維立體模型，然后在進(jìn)行打印輸出。3d打印與激光成型技術(shù)一樣，采用了分層加工、疊加成型來(lái)完成3d實(shí)體打印。每一層的打印過(guò)程分為兩步，首先在需要成型的區(qū)域噴灑一層特殊膠水，膠水液滴本身很小，且不易擴(kuò)散。然后是噴灑一層均勻的粉末，粉末遇到膠水會(huì)迅速固化黏結(jié)，而沒(méi)有膠水的區(qū)域仍保持松散狀態(tài)。這樣在一層膠水一層粉末的交替下，實(shí)體模型將會(huì)被“打印”成型，打印完畢后只要掃除松散的粉末即可“刨”出模型，而剩余粉末還可循環(huán)利用。3d打印的精度是控制的？3d打印機(jī)要打印出逼真的3d物體，其中

5、的最重要的是對(duì)物體的精度控制，比如細(xì)到發(fā)絲和纖維的打印。這是怎么做的呢？根據(jù)前面講述的3d打印原理，我們知道3d打印是一層一層進(jìn)行的。每打一層的厚度0.01毫米，這個(gè)厚度基本上人的肉眼很難看出。而且在每層的橫切面，3d打印技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)600dpi分辨率（dpi單位代表每英寸所打印的點(diǎn)數(shù)或線數(shù)，用來(lái)表示打印機(jī)打印分辨率），這是很高的精度了。我們知道高質(zhì)量的印刷打印，一般要求是300dpi，這樣的精度，即使模型表面有文字或圖片也能夠清晰打印。所以3d打印機(jī)在生產(chǎn)應(yīng)用方面存在著巨大的潛力，并在珠寶首飾、工業(yè)設(shè)計(jì)、建筑、汽車、航天、醫(yī)學(xué)高領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用?？偨Y(jié)普通用戶在使用3d打印技術(shù)時(shí)通常面臨這樣的難題：并非每個(gè)人都能使用3d軟件進(jìn)行圖像設(shè)計(jì)，并非每個(gè)人都買得起價(jià)格百萬(wàn)的3d打印機(jī)。但是“開(kāi)源”、“社交”等互聯(lián)網(wǎng)理念，使這些問(wèn)題迎刃而解。一些公司將3d建模軟件分享到互聯(lián)網(wǎng)，例如123d和tinkercad，它們使用起來(lái)并不復(fù)雜，可以把一張iphone照片，或舊名信片，轉(zhuǎn)換成3d圖像數(shù)據(jù)。另外一款名為photofly的軟件，只要你有一臺(tái)單反相機(jī)或者是普通的卡片機(jī)，就可以將你自己的人像生成3d數(shù)據(jù)。從工業(yè)領(lǐng)域到尋常百姓家，3d打印的產(chǎn)業(yè)鏈正在形成。“社會(huì)化制造”成為行業(yè)內(nèi)外熱議的一個(gè)話題，制造業(yè)的形態(tài)正在發(fā)生潛移默化的改變。未來(lái)我們有可能利用這項(xiàng)