主要技術
3D打印機,成功打印了壹輛F1賽車[2]
日常生活中使用的普通打印機可以打印出計算機設計的平面物體,而所謂的3D打印機與普通打印機的工作原理基本相同,只是打印材料有些不同。普通打印機的打印材料是墨水和紙,而3D打印機填充的是金屬、陶瓷、塑料、沙子等不同的“打印材料”,是真正的原材料。打印機與電腦連接後,通過電腦控制可以將“打印材料”壹層壹層疊加,最終可以把電腦上的藍圖放上去。壹般來說,3D打印機是壹種可以“打印”真實3D物體的設備,比如機器人、玩具車、各種模型甚至食物。之所以通俗地稱為“打印機”,是參考了普通打印機的技術原理,因為分層處理的過程與噴墨打印非常相似。這種打印技術被稱為3D立體打印技術。
印刷方法
三維設計
英國工程師“打印”出無人駕駛飛機[9]
三維打印的設計流程是:先用計算機建模軟件建模,然後將構建好的三維模型“分割”成壹層層的截面,即切片,從而引導打印機壹層層打印。
設計軟件和打印機之間協作的標準文件格式是STL文件格式。STL文件使用三角形表面來近似對象的表面。三角形表面越小,生成表面的分辨率越高。PLY是掃描生成的3D文件的掃描儀,PLY生成的VRML或WRL文件經常被用作全彩打印的輸入文件。
應用領域
海軍艦艇
2065438+2004年7月1日,美國海軍利用3D打印等先進制造技術進行了軍艦零件快速制造的實驗,希望加快任務速度,降低成本。
航天科技
2014年9月底,美國國家航空航天局有望完成首架成像望遠鏡,所有部件基本都由3D打印技術制造。因此,美國國家航空航天局成為第壹個嘗試使用3D打印技術制造整個儀器的單位。
醫學領域
3D打印肝臟模型
2015年7月8日,築波大學和大日本印刷公司組成的研究小組宣布,開發出了用3D打印機以低廉的價格制作出可以清晰看到血管等內部結構的肝臟三維模型的方法。據說這種方法如果投入應用,可以為每個患者制作壹個模型,有助於術前確認手術順序,向患者說明治療方法。
3D打印頭骨
2014年8月28日,周至46歲農民胡師傅從三樓摔下,撞到壹堆木頭上,左腦蓋被砸碎。在當地醫院做了手術後,胡師傅的生命完好無損,只是左腦蓋凹陷,成了別人眼中的“半頭人”。
植入人體的3D打印脊柱
2014年8月,北京大學的研究團隊成功為壹名12歲的男孩植入了3D打印脊柱,這在世界上尚屬首例。據了解,小男孩的脊椎在壹次足球受傷後長了壹個惡性腫瘤,醫生不得不選擇切除腫瘤所在的脊椎。不過,這次手術的特別之處在於,醫生沒有使用傳統的脊柱移植手術,而是嘗試了先進的3D打印技術。
3D打印手掌治療殘疾
2014 10,醫生和科學家利用3D打印技術在英國蘇格蘭壹名5歲女童的童裝上放了壹個手掌。
3D打印心臟拯救患有先天性心臟病的2周大嬰兒。
2014 10 13紐約長老會醫院的醫生Emile Bacha博士講述了他用3D打印心臟拯救了壹個2周大的嬰兒的故事。嬰兒有先天性心臟缺陷,這將在心臟上造成“許多洞”。在過去,這種手術需要停止心臟跳動,打開心臟觀察,然後在短時間內決定下壹步做什麽。