科學(xué)理念的不斷更新對(duì)技術(shù)的快速發(fā)展有著很大的促進(jìn)作用，二十世紀(jì)九十年代中期出現(xiàn)了3D打印技術(shù)。這種技術(shù)是一種成型極快的技術(shù)。3D打印是指運(yùn)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行三維模型的設(shè)計(jì)，通過軟件分層系統(tǒng)和數(shù)字化控制，利用激光等方式將材料用物理層疊加的方法，形成三維立體的技術(shù)。從技術(shù)方面來看，3D打印是包含了數(shù)字建模、機(jī)電控制、信息管理等多種技術(shù)的一個(gè)新型綜合技術(shù)。這種制造模式就復(fù)雜的產(chǎn)品制造模式而言，減少了很多復(fù)雜的工藝和機(jī)械設(shè)備。利用CAD就可以直接在計(jì)算機(jī)中通過圖形生成各種形狀的構(gòu)件，使產(chǎn)品構(gòu)件的生產(chǎn)制造變得更加便利、應(yīng)用范圍更加廣泛。

13D打印技術(shù)的原理和方法

3D打印技術(shù)包含了噴墨打印、激光燒結(jié)、電子溶結(jié)等技術(shù)。用來快速的進(jìn)行產(chǎn)品或者零件的設(shè)計(jì)。在3D打印技術(shù)的實(shí)際操作中，設(shè)計(jì)者應(yīng)用CAD軟件對(duì)產(chǎn)品或者零件進(jìn)行數(shù)字模型的創(chuàng)立，然后對(duì)其數(shù)字模型進(jìn)行保存，利用3D打印機(jī)讀取計(jì)算機(jī)的數(shù)字模型指令，然后開始打印3D產(chǎn)品或者零件。打印機(jī)是3D打印技術(shù)中最重要的組成部分，其過程也是打印3D產(chǎn)品的最終途徑。目前打印機(jī)能夠通過3D打印技術(shù)實(shí)現(xiàn)打印600DPI分辨率，層間厚度0.01毫米的打印效果。相比較傳統(tǒng)的打印技術(shù)有了很大的提高，并可以使用有色膠水來進(jìn)行彩色打印。

23D打印技術(shù)在應(yīng)用方面存在的問題

目前我國(guó)的3D打印在世界上的產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力比較低，體系還不夠完善。有一部分制造企業(yè)對(duì)于3D打印技術(shù)在制造中的優(yōu)勢(shì)認(rèn)識(shí)不夠深刻，現(xiàn)在的3D打印創(chuàng)新上對(duì)于產(chǎn)品的實(shí)驗(yàn)檢測(cè)和研發(fā)的平臺(tái)比較缺乏。3D打印產(chǎn)業(yè)的整體系統(tǒng)還沒有統(tǒng)一化，缺乏在系統(tǒng)上的一致性和創(chuàng)新性。3D打印的標(biāo)準(zhǔn)也需要規(guī)范化。在現(xiàn)在的3D打印中，對(duì)知識(shí)產(chǎn)權(quán)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范制度比較少，對(duì)3D打印技術(shù)和行業(yè)發(fā)展都是一個(gè)不利的因素。

33D打印技術(shù)在電子信息領(lǐng)域的應(yīng)用

由于現(xiàn)在的3D打印技術(shù)持續(xù)進(jìn)步，應(yīng)用的領(lǐng)域范圍也越來越廣，現(xiàn)在的技術(shù)應(yīng)用主要是在提高產(chǎn)能、節(jié)約成本、環(huán)保方面進(jìn)行產(chǎn)品的設(shè)計(jì)研究。打印電子元件、器件、電路模塊甚至是電子設(shè)備是3D打印技術(shù)中的一個(gè)新興領(lǐng)域。

3.1在電子設(shè)備中運(yùn)用3D打印技術(shù)。電子設(shè)備系統(tǒng)設(shè)計(jì)極其復(fù)雜，需要各種先進(jìn)的仿真技術(shù)和測(cè)試來提高產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量、降低產(chǎn)品使用過程中的風(fēng)險(xiǎn)。3D打印技術(shù)的運(yùn)用可以保證電子設(shè)備在測(cè)試時(shí)的便利性。雖然現(xiàn)在的電子設(shè)備還不能直接打印整體的電子設(shè)備，但是可以用3D打印來實(shí)現(xiàn)更多電子設(shè)備零部件設(shè)計(jì)、制造。如產(chǎn)品的塑膠外殼及各種安裝發(fā)件等。比如制造手機(jī)的過程中，目前可以運(yùn)用3D打印的手機(jī)天線，在設(shè)計(jì)時(shí)運(yùn)用計(jì)算機(jī)的計(jì)算和數(shù)字建模使其外表美觀、質(zhì)量得到保證。

3.23D打印在汽車工業(yè)的應(yīng)用。汽車是由很多復(fù)雜的高精度零件組成，其可以對(duì)3D打印的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行發(fā)揮，使用3D打印的技術(shù)，汽車設(shè)計(jì)師可以用計(jì)算機(jī)完成汽車的模型設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)師在完成設(shè)計(jì)后只需很短的時(shí)間就能獲得其汽車的打印模型，然后在針對(duì)模型進(jìn)行修改，這樣能對(duì)汽車設(shè)計(jì)的效率有很大程度的提升。如圖1所示，在2013年，第一輛3D打印汽車問世，是由美國(guó)的設(shè)計(jì)公司KOREcologic和3D打印制造商Stratsys共同完成的混合動(dòng)力汽車Urbee2。這輛汽車不是一個(gè)汽車模型，而是可以真正上路的汽車。一輛正常設(shè)計(jì)的汽車要由成百上千的零部件進(jìn)行組裝，而Urbee2的零部件只有50個(gè)。

Urbee2依靠3D打印技術(shù)對(duì)外殼和零部件進(jìn)行打印，研究人員只負(fù)責(zé)對(duì)其進(jìn)行組裝和調(diào)試，整個(gè)制造過程僅花費(fèi)2500小時(shí)。如圖2所示，2014年，世界著名汽車制造廠商柯尼塞格發(fā)布新車One1，其風(fēng)道、排氣部位和渦輪增壓器都是利用3D打印技術(shù)設(shè)計(jì)進(jìn)行的加工制造。如圖3所示，同年9月美國(guó)LocalMotors汽車制造商在芝加哥國(guó)際制造展上，在現(xiàn)場(chǎng)僅僅花費(fèi)了44小時(shí)就制作了一輛完全由3D打印的敞篷車Strati。3D打印除了汽車安裝領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛，其在汽車維修領(lǐng)域也邁出了腳步，隨著3D打印的普及，汽車在維修時(shí)的成本支出會(huì)得到有效的降低。使用3D打印進(jìn)行如車燈、排氣管的制造，會(huì)對(duì)制造成本和運(yùn)輸成本都有著很大程度的改善，進(jìn)而減少了消費(fèi)者的在維修汽車上面的花費(fèi)。

4結(jié)論

綜上所述，3D打印技術(shù)經(jīng)過了長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)展，現(xiàn)在已經(jīng)被各種制造行業(yè)進(jìn)行了相關(guān)的應(yīng)用。在世界未來的發(fā)展趨勢(shì)上，3D打印技術(shù)將會(huì)應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域，使更多的企業(yè)、消費(fèi)者感受到來自于3D打印技術(shù)的便利。

參考文獻(xiàn)

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作者:徐若帆        單位:遼寧省阜新市實(shí)驗(yàn)中學(xué)