这些东西竟是3D打印机打印出来的

 


如今,3D技术如火如荼,已逐渐从概念走向了现实,各式各样的打印产品也逐渐走进人们的视野。

首先,我们来了解下这个神奇的“3D打印”。

  • 3D打印,即快速成型技术的一种,它是一种以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。
  • 3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型,后逐渐用于一些产品的直接制造,已经有使用这种技术打印而成的零部件。



在这种技术下,各类3D打印产品接踵而至,无论是衣食住行还是航空母舰,甚至人类头骨也能被打印出来。

如此“无所不能”的3D打印机,倘若被你所拥有,你最想打印出什么呢?“女朋友!”哦~没问题,请看:



操作者先通过机器扫描人体模型,然后再转制成3D模型文件,接着打印上色就大功告成,打印机将给你全新的“女友”。



以上纯属一个小插曲,接下来让小站君带你来领略一下3D打印的魅力吧。

服装领域

美国著名艳星、玛莉莲曼森的前妻女郎蒂塔-万提斯(Dita Von Teese)曾试穿全球第一件3D打印礼服。



这件礼服出自设计师迈克尔-施密特(Michael SchMIDt)之手,衣服的骨架在印刷公司Shapeways用粉状尼龙3D打印而成,最后再仔细地涂满黑漆,总共耗时三个月制作完成。

如今已经有越来越多的设计师将3D打印元素引入到时装设计中来,但也仅限于展台秀场,无法走进普通老百姓的生活。



近日,英国赫特福德大学(UH)MODECLIX项目宣布推出了可穿戴3D打印服装。他们是通过模拟传统的织物来设计和3D打印出能够灵活活动的环链结构来解决3D打印服装的可穿戴问题,使其具有类似于布匹的柔性和垂感。



这些3D打印服装都是在一台工业级3D打印机——EOSFormiga——上打印出来的,使用的材料是白色的尼龙粉末。

平均来说,3D打印完成一件裙子大约需要62个小时。打印完成后,这些白色的“织物”还需进行清洗、表面处理,以及手工染色等。最后再用传统的制衣方式将各部分连接起来形成服装。

食品领域

食品3D打印机可以打印出各种吃的,比如:巧克力、煎饼、披萨饼等。

由美国宇航局出资支持的3D打印批萨项目打印出来的批萨吃起来相当美味。



据悉,美国宇航局研制3D食物打印机,为此还专门支付了Systems & Materials Research Corporation 12.5万美元的研发费用,他们希望3D打印食物能够为身处太空中的宇航员提供更加丰富的食物选择。



英国公司Chocedge是3D打印巧克力领域的先驱者,而知名巧克力厂商好时也与3D Systems公司达成合作伙伴协议,这一合作甚至有望在未来帮助好时用3D打印机替换掉工厂中的工人,并为消费者推出更具未来元素的好时“Kisses”巧克力。

只需要将3D打印机材料箱中的塑料替换成可口的巧克力酱,我们几乎就可以打印出无限可能的巧克力了。因为只要是能够经由电脑处理的图样设计,3D打印机便可以将其制作成型。

建筑领域

3D打印建筑最大的好处是节能环保、节省材料。

一家名为盈创新材料(苏州)有限公司的企业早在两年前就将3D打印的房子竖立在苏州工业园区。



“打印机”高6.6米、宽10米、长32米,底部占地面积有一个篮球场大,高度有三层楼高。打印的材料宽度只能是1.2米,但长度可以无限长。

根据电脑设计图纸和方案,由电脑操控一个巨大喷口喷射出“油墨”,喷头像奶油裱花一样,油墨呈“Z”字形排列,层层叠加,很快便砌起了一面高墙。

之后,墙与墙之间还可像搭积木一样垒起来,再用钢筋水泥进行二次“打印”灌注,连成一体。在24小时内可打印出10幢200平方米建筑。

采用3D打印技术,可节约建筑材料30%到60%,工期缩短50%到70%。建筑成本可至少节省50%以上。

由于设计方案完全由电脑完成,顾客可以私人定制家居和房子风格。

汽车领域

3D打印汽车,是指应用3D立体打印技术生产的汽车,耐用又环保时尚。2013年2月,世界首款3D打印汽车Urbee 2面世,它是一款混合动力汽车,绝大多数零部件来自3D打印。



从外观来看,Urbee 2看起来就像是一颗豌豆,而不是汽车。但事实上,这款拥有3个轮子的汽车虽然仅仅拥有7马力(5KW)的动力,但燃油效率非常高。研究显示,如果驾驶它横穿美国行驶4500公里的话,Urbee 2的油耗一共只有38升。

总部位于美国亚利桑那州的LocalMotors公司发布了一款3D打印电动汽车——LM3DSwim,Local Motors 设计的汽车由传统汽车的上万个零部件,减少为仅有几十个零部件。



其中80%的零部件是由3D打印而成的。汽车车身和底盘等关键零部件是使用碳纤维复合材料3D打印而成的,耗时约为40个小时,汽车组装仅需要4天时间。



3D打印可以实现无模具直接制造,让汽车设计的更新换代具有极大的灵活性。客户如果需要对汽车设计进行修改,可直接将全新设计的零部件打印出来。或许家用汽车的升级换代,将会变得和智能手机升级一样简单。

3D打印汽车只是未来交通工具的前奏,随着3D打印技术的发展,3D打印交通工具将成为未来的主流。

玩具市场

位于美国匹兹堡市的卡内基梅隆大学和迪士尼研究中心共同研发出一种新技术,利用纱线作为材料,成功打印出一只可爱的泰迪熊。



由卡内基梅隆大学的ScottHudson教授设计的这个制毡打印机,看起来更像是一台缝纫机。只不过,它的工作原理和3d打印机一样,都是利用熔融沉积成型(FDM)。

在常规的FDM打印机上,纤维线面料被放入机器中,融化,从打印头开始挤压形成每一层。纱线是由倒钩刺针反复刺穿,就像缝纫机一样。这也导致相邻纤维层互相缠绕,,一层层叠加。



和其他3D打印机一样,你得先在电脑上建模。由于纱线比传统FDM机器熔融挤压后的层次要厚,最后3D打印出来的物品分辨率也相应增加,就可能没有普通3D打印物品那么细致。

另外,由于绒毛制品很容易被扯开,打印时需要有更强结构的材料,如尼龙网。

除了毛绒玩具,3d打印可以打印个性化订制的人像人偶(如文中开头所述的女朋友塑像),还可以打印建筑模型。

荷兰一名设计师利用3D打印技术来打印他所设计的各种城市建筑的微缩模型。这些具有惊人的细节和逼真效果的小型模型充分展现了3D打印技术的能力。

这些建筑使用的打印材料是全彩砂岩材料,打印出来的建筑表面有一点磨砂的感觉。除此之外,这些建筑无论是细节还是色彩都力求逼真。



为了打造出这些建筑,这名设计师先需要现场拍照、通过软件建模、原型、再进行改进,整个过程非常耗时,同时也很昂贵。

这些建筑物微缩模型的比例为1:1000,它们打印出来的尺寸大小一般为1.177×1.063×0.994英寸,非常袖珍。

医疗领域

2015年8月由爱康医疗自主研发的基于3D金属打印技术的3D ART人工髋关节系统获得CFDA(国家食品药品监督管理局)的上市许可,成为全球第一个经过临床验证获准上市的骨科内植入物产品,也是全国首个获得CFDA上市许可的3D打印骨科内植入物产品。



图为3D ART人工髋关节系统

小到为病人打印出合适他自己的独一无二的假牙,大到为病人定制的义肢,甚至将会出现用于移植的包括耳朵、肾脏、血管、皮肤和骨头在内的人体器官都已经可以利用3D打印技术打印而成。



图为比利时3D打印公司Materialise展示的假脸3D模型。

3D打印还可以用于美容行业,比如用3D打印脂肪组织用于隆胸和整容。对于受严重外伤的病人,可以打印出适合病人的骨组织和皮肤组织进行修复。

可以相信,3D打印技术必将促进医疗行业突飞猛进的发展。未来,3D打印对于医生术前规划、骨科个体化治疗、康复辅具等多个领域的定制性,将成为人类的福音。

航空航天军事领域

3D打印技术作为第三次工业革命制造领域的典型代表技术,3D打印的发展时刻受到社会各界的广泛关注。尤其是航空航天制造企业,更是不惜耗费大量财力、物力加大研发力度,以确保自己的技术领先优势。



雷神公司3D打印导弹系统

2014年始,美国分别在埃塞克斯号航空母舰、杜鲁门号航母和奇沙冶号航母上安装3D打印设备。2015年7月份,美国国防部武器供应商雷神公司对外宣称,他们已经使用了3D打印技术制作了制导武器的几乎所有组成部分,这包括3D打印的火箭发动机,用于引导和控制系统的部件,导弹本身,导弹翅片。结语

3D打印作为新兴制造的科技来说,理论上只要你能想象到的,有三维数字模型都可以打印,其需求已逐渐呈现出多样化、多变化和个性化的特征。未来,3D打印技术将深入到各行各业,提供全面私人化定制服务。

文章来源:智能硬件小站原创,转载请注明出处。

图片来源:互联网。




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