一、3d打印包装领域
3D打印技术在包装领域的应用
在当今快速发展的科技时代,3D打印技术被广泛应用于不同行业,其中包装领域也不例外。通过3D打印技术,包装行业可以实现更加快速、创新和定制化的生产,提升产品包装的设计水平和制造效率。本文将探讨3D打印技术在包装领域的应用和发展趋势。
3D打印技术优势
3D打印技术在包装行业的应用带来了诸多优势。首先,通过3D打印技术可以实现包装设计的个性化定制。根据客户需求,设计师可以快速制作出特定形状、颜色和材质的包装产品,满足不同客户的需求。其次,3D打印技术可以大大缩短产品开发周期,加快产品上市速度。传统的包装设计和制造需要花费较长时间,而通过3D打印技术,可以在几小时内完成从设计到制造的整个过程,提高了生产效率。
此外,3D打印技术还可以实现包装产品的轻量化设计。通过优化结构和材料利用率,可以降低包装产品的重量,减少材料浪费,提高可持续性。另外,3D打印技术还可以实现复杂形状的包装设计,提升产品包装的美观度和功能性,增强产品的市场竞争力。
3D打印技术在包装设计中的应用
在包装设计过程中,3D打印技术可以发挥重要作用。设计师可以利用3D打印技术快速制作出样机和模型,进行形态和结构的验证,提前发现问题并进行改进,提高设计效率。同时,通过3D打印技术,可以实现包装产品的个性定制,为不同客户提供独特的包装解决方案。
除此之外,3D打印技术还可以应用于包装材料的研发和创新。利用3D打印技术,可以研究开发新型环保材料,提升包装产品的可持续性和环保性。通过3D打印技术,设计师可以尝试不同材料的组合和结构设计,创造出更具创新性和功能性的包装材料。
3D打印技术在包装制造中的应用
在包装制造过程中,3D打印技术也可以发挥关键作用。传统的包装制造需要制作模具和工装,耗费时间和成本较高。而通过3D打印技术,可以直接将设计文件转化为实体产品,省去了制作模具的环节,大大降低了制造成本和周期。同时,3D打印技术还可以实现大规模定制生产,根据客户需求快速制造出不同规格和材质的包装产品。
在包装制造过程中,3D打印技术还可以实现包装产品的功能性设计。通过与传感器技术和智能控制系统结合,可以实现包装产品的智能化设计,监测产品的运输和存储环境,保障产品的安全和质量。此外,通过3D打印技术,可以实现包装产品的可视化设计,增强产品的包装效果和品牌形象。
3D打印技术发展趋势
随着科技的不断发展和创新,3D打印技术在包装领域的应用将会越来越广泛。未来,3D打印技术将更加智能化和自动化,实现自动化设计和制造,提高生产效率和质量。同时,随着材料科学和工艺技术的不断进步,将会涌现出更多种类、更优质的3D打印材料,满足包装行业不同需求。
另外,随着数字化技术的发展,3D打印技术与大数据、云计算等技术的融合会更加紧密,实现包装设计和制造的数字化和信息化。通过数据分析和智能化算法,可以实现包装产品的个性化定制和生产优化,提高包装行业的竞争力。
综上所述,3D打印技术在包装领域的应用前景广阔,具有巨大潜力和发展空间。随着技术的不断进步和创新,相信3D打印技术将为包装行业带来更多的机遇和挑战,推动包装行业向更高水平发展。
二、3D打印领域
3D打印领域的未来发展前景
随着科技的不断进步,3D打印领域作为一项新兴技术正逐渐改变着制造业的格局。在过去的几年里,3D打印领域取得了长足的发展,为各个行业带来了许多创新。那么,3D打印领域的未来发展前景又将会呈现怎样的趋势呢?
技术创新驱动未来发展
在未来,技术创新将继续驱动3D打印领域的发展。随着材料、打印速度、精度等方面的不断改进,3D打印领域将会涌现更多的应用场景。而且,随着人工智能、大数据等技术的不断融合,3D打印领域的潜力将会得到更好的释放。
应用领域不断拓展
目前,3D打印领域的应用已经涵盖了医疗、航空航天、汽车、建筑等多个行业。未来,随着技术的进步,3D打印领域的应用领域将会不断拓展,涉及更多的领域和行业。比如,定制化产品、快速原型制作、数字化制造等将成为未来的发展趋势。
可持续发展成为主流
随着社会对环保和可持续发展的重视,3D打印领域也将朝着这个方向发展。相较于传统的制造方式,3D打印领域可以减少材料的浪费,降低能源消耗,实现生产过程的可持续化。这也将成为未来3D打印领域发展的主流趋势。
挑战与机遇并存
当然,3D打印领域的发展也面临着一些挑战。比如,材料选择、打印速度、成本等问题仍然存在,需要不断的技术创新和改进。同时,市场竞争也日益激烈,企业需要不断提升自身的技术实力和服务水平。
然而,挑战之中也蕴藏着机遇。通过不断的创新和发展,3D打印领域将迎来更广阔的市场空间和商机。同时,国家对于高新技术产业的扶持也将为3D打印领域提供更多的政策支持。
结语
总的来说,3D打印领域的未来发展充满着希望和挑战。在技术不断更新迭代的同时,我们也需要不断地思考和探索,为3D打印领域的发展贡献自己的力量。相信在未来的日子里,3D打印领域会迎来更加美好的发展前景。
三、3d打印包装
3D打印包装技术改变了物流与包装行业
在当今全球化且高速发展的世界中,物流与包装行业扮演着至关重要的角色。随着电子商务的兴起,包裹的数量不断增加,对于高效且创新的包装技术的需求也日益迫切。而3D打印技术的引入,为物流与包装行业带来了巨大的革新。
为什么选择3D打印包装?
传统的包装过程通常需要大量的人力、时间和资源投入。而使用3D打印技术,可以减少许多传统包装的制造流程,提高包装的效率和质量。
首先,3D打印技术使得包装的定制化成为可能。传统包装一般都是大规模生产,无法满足个性化的需求。然而,3D打印可以根据不同产品的尺寸、形状和材料特性,定制化地制造包装。这不仅可以提供更好的保护效果,还可以提升品牌形象。
其次,3D打印包装可以减少物流环节和节省运输成本。传统包装中,产品通常需要在运输前进行二次包装,以保证安全。而有了3D打印包装,可以将产品和包装作为一个整体制造,减少中间环节,同时节约了运输所需的空间和时间。
最重要的是,3D打印技术还可以减少包装材料的浪费。在传统包装中,常常会出现过度使用包装材料的情况,浪费了资源,同时对环境也造成了负面影响。而使用3D打印技术制造包装,可以精确控制材料的使用量,避免浪费,实现可持续发展。
3D打印包装的应用领域
目前,3D打印包装技术已经在许多领域得到了广泛应用。
- 电子产品:对于微小且脆弱的电子零件来说,精确的包装至关重要。通过使用3D打印技术,可以为每个不同尺寸的电子元件制造定制的包装,提供额外的保护。
- 医疗器械:医疗器械通常需要在运输过程中保持完整和无菌。使用3D打印包装,可以根据不同器械的形状和尺寸制造合适的包装,确保产品安全到达目的地。
- 食品行业:食品安全和保鲜是食品行业最关注的问题之一。通过使用3D打印技术制造食品包装,可以根据不同的食品特性,提供更好的保护和保鲜效果。
- 奢侈品:奢侈品通常需要精美而独特的包装,以增加其价值和吸引力。使用3D打印技术,可以根据设计师的构思,制造出独一无二的奢侈品包装。
3D打印包装的未来发展趋势
随着科技的不断进步和3D打印技术的日益成熟,3D打印包装行业的未来前景可谓一片光明。
首先,随着3D打印技术的进一步发展,打印速度将得到提高,成本将不断降低。这将进一步推动3D打印包装技术在各行业的应用和普及。
其次,越来越多的企业和消费者将意识到环境保护和可持续发展的重要性。使用3D打印技术制造包装,可以最大限度地减少材料的浪费,降低对环境的影响。因此,3D打印包装技术将受到更多关注和需求。
最后,随着人们对个性化产品的追求不断增加,3D打印包装技术将带来更多创新和可能。消费者可以根据自己的需求和喜好,定制专属的包装,增加产品的独特性和个人化体验。
结论
3D打印包装技术的引入,为物流与包装行业带来了重大的变革。它提供了定制化、高效率和低浪费的包装解决方案,为各行各业带来了巨大的价值和机遇。随着技术的不断进步,3D打印包装的未来发展前景将更加广阔,为我们的生活和工作带来更多惊喜和便利。
四、3d打印 包装
3D打印在包装行业的应用在当前科技迅速发展的时代,3D打印技术被广泛应用于各个行业,其中包装行业也不例外。3D打印技术以其高效、灵活和创新的特点,为包装行业带来了许多前所未有的机遇和挑战。
1. 包装设计的个性化
传统的包装设计往往受限于生产工艺和成本的因素,难以实现个性化的要求。而3D打印技术可以轻松实现灵活的设计和定制化的生产,为包装设计师提供了更多的可能性。
通过3D打印技术,包装设计师可以实现更加复杂、独特的设计,结合不同材料和色彩,创造出各种各样的包装形态。无论是形状诡异的酒瓶,还是结构复杂的礼品盒,3D打印技术都能够满足设计师的要求。
此外,3D打印技术也可以用于包装模具的制作,极大地提高了模具制造的效率和精度。包装设计师可以根据产品的特点和要求,精确制作模具,并快速生产出符合要求的包装产品。
2. 包装制造的效率提升
传统的包装生产往往需要复杂的流程和大量的人力投入。而3D打印技术的应用可以大幅度提高包装制造的效率。
首先,3D打印技术可以实现一次性成型,避免了传统制造中的多次加工和组装过程。只需通过3D打印机一次性打印出所需的包装产品,可以大大缩短生产周期。
其次,3D打印技术可以实现快速定制化生产。生产厂商可以根据客户的需求,在3D建模软件中设计出所需的包装产品,并快速打印出来。这种快速响应能力可以大大提高客户满意度,并缩短产品上市的时间。
另外,3D打印技术还可以减少生产过程中的浪费。传统的包装生产中,常常需要进行大量的试产和调整,导致了严重的资源浪费。而3D打印技术可以在虚拟环境中进行模拟和优化,减少试产和调整的需求,从而节约了资源和成本。
3. 包装品质的提升
3D打印技术可以为包装行业带来更高品质的产品。
首先,3D打印技术可以实现更高的精度和细节。传统制造往往难以实现复杂形状和精细纹理的包装产品,而3D打印技术可以轻松实现。无论是雕刻般的花纹,还是精致的文字,3D打印技术都可以恢复原汁原味的呈现在产品上。
其次,3D打印技术可以提高包装产品的稳定性和耐用性。传统制造中常常会出现材料结构不均匀、零件接口不牢固等问题,而3D打印技术可以实现一体成型,杜绝这类问题的发生。这使得包装产品更加稳定、结实,并能够更好地保护内部产品。
最后,3D打印技术可以实现材料的多样化选择。不同材料具有不同的特性,可以为包装产品带来更多的功能和附加值。例如,使用耐高温材料可以实现耐热包装,使用透明材料可以实现可视包装。
4. 包装设计师的挑战
虽然3D打印技术为包装行业带来了许多机遇,但同时也给包装设计师带来了一些挑战。
首先,包装设计师需要学习3D建模和3D打印技术。掌握这些技术需要一定的时间和精力投入,需要不断学习和实践。只有技术过关,才能充分发挥3D打印技术的优势,创造出高质量的包装设计。
其次,包装设计师需要更好地理解产品和市场需求。3D打印技术可以实现高度个性化的包装设计,但过度个性化也可能带来产品定位和市场接受的问题。因此,包装设计师需要深入了解产品和市场,找到恰当的平衡点。
另外,3D打印技术也带来了材料选择的挑战。目前3D打印材料种类较少,而且价格较高。包装设计师需要根据产品需求、成本和可行性等因素,选择合适的材料进行设计和生产。
5. 未来展望
可以预见,3D打印技术将持续在包装行业发挥重要作用。
首先,3D打印技术将进一步实现个性化和定制化生产。随着3D打印技术的不断创新和发展,包装设计师将有更多可能性进行创作和设计,满足客户个性化需求。
其次,3D打印技术将与其他技术相结合,实现更高级的功能性包装。例如,3D打印技术可以与感应技术、智能芯片等结合,实现智能包装的创新。
最后,3D打印技术将不断降低成本,提高生产效率。随着技术的成熟和市场的扩大,3D打印设备及材料的价格将进一步下降,推动整个包装行业的发展。
总之,3D打印技术给包装行业带来了许多机遇和挑战。包装设计师可以通过3D打印技术实现个性化设计和定制化生产,提高效率和品质;同时也需要面对学习和适应新技术的挑战。展望未来,3D打印技术将在包装行业发挥越来越重要的作用,为行业带来新的突破和创新。
五、3d打印在医疗领域应用?
一、运用3D打印制造医疗模型和手术导板
医生可以运用患者的CT数据来进行三维建模,通过三维建模将数据导入到3D打印机,然后用3D打印机将患者的数据模型打印出来。这样可以更好帮助医生更为直观地观测到患者需要手术部位的三维结构。从而帮助医生在手术治疗时定制更好的手术方案,从而提升手术成功率、降低手术风险。
二、运用3D打印制造人体植入物
如患者有骨肿瘤、骨骼缺损、颌面损伤、颅骨修补等骨科问题,用一般的修复产品是难以满足患者的治疗需求。因为每个患者的实际情况不一,需要特定制作的植入物才能帮助患者修复成功。同样的还有口腔齿科,也是因为人体口腔牙齿的排列情况、受损情况、实际医疗情况不一,也是需要高度的定制。因此,不管是骨科还是齿科,都需要运用3D打印技术来为患者进行量身定制,让植入物医疗更加精准、,并且有效减轻医资力量紧缺的问题。
三、运用3D打印制造康复器械
3D打印为矫正鞋垫、仿生手、助听器等康复器械产生的真正价值不单单是是完成精准的定制化,更关键反映在让精准、高效的数字化制造技术替代手工制作方式,减少生产周期。以助听器举例,传统工艺制作,技师必须根据患者的耳道模型做出注塑模具,随后对模具进行钻音孔等后处理。而运用3D打印机制作助听器只需将扫描的CAD文件转成3D打印机可读取的设计文件,进一步打印出来就可以了。现阶段市面上的大型工业3D打印机除去工业运用外,也可运用于医疗模型打印。
四、运用3D打印制造生物器官
这里不再多叙述,就以2019年4月的一篇报道为例,在以色列一所大学里,人们3D患者的生物组织成功地打印出一个小型心脏,并且具有细胞、血管、心室和心房等基本功能的完美的“心脏”。虽然无法直接运用到人体,也有诸多因素仍无法克服,但这次打印心脏成功,是3D打印直接打印生物组织的一次重大突破。
六、3d打印技术医疗领域应用?
采用3D打印技术,世界上首次完成了完全使用定制植入物代替整个下颚的制作过程。与传统制作方法相比,3D打印耗费的材料更少,生产时间更短,往往只需数小时便可以制出一只下颌骨。为了避免排斥反应的发生,科研人员在制作完成的下颌骨上涂上了生物陶瓷涂层。技术人员可根据移植患者的具体需求来设计骨骼部件的效果图,然后利用高精度镭射枪来熔解钛粉,并将他们一层层地喷涂叠加起来,最终制作出立体人造骨骼部件成品。整个过程不需要任何胶水或粘结剂。科研人员们已经成功为一名83岁的老妇人植入了经3D打印制成的下颌骨。
2.打印外骨骼
3D打印现在已经进军体外骨骼打印,旨在辅助残疾人士与肌肉萎缩人士提升行动能力。经3D打印制作的轻量级体外骨骼可以辅助用户站立及走动。
3.打印细胞
科学家已经使用人类细胞经3D打印制作出了世界上第一个人造肝脏。研究人员开发出了基于瓣膜的细胞打印过程,可以按特定的模式打印细胞。细胞打印过程中的关键在于打印机喷嘴,喷嘴用力必须轻柔,以保护细胞和组织的生命力。赫瑞瓦特大学开发了一种基于瓣膜的双喷嘴打印机,能够打印高度活细胞如用于组织再生的人体胚胎干细胞,其细胞打印系统方案图,见图2。
4.打印活体组织
研究人员日前创造出一种水滴网络,能够模仿生物组织中的一些细胞特性。利用一台3D打印机,研究小组可将小水滴组装成为一种类似胶状物的物质,它能够像肌肉一样弯曲,并能够像神经细胞束一样传输电信号,可用于修复或缓解器官衰竭。这一技术应用在医疗领域有望能够合成人造组织或器官模型。
5.打印血管
联合3D打印技术和多光子聚合技术,人们已成功打印出人造血管。通过这一过程打印出来的 血管可以与人体组织相互“沟通”,不会发生器官排斥,且可以生长出类似于肌肉的组织。该研究成果将有望用于人体试验和药物测试。
6.打印器官
科研人员采用3D打印技术配合人体自身细胞,使用加入细胞混合物凝胶的可生物降解脚手架, 逐层构建出了肾脏。这项技术还帮助一个孩子成功移植了人工膀胱。此外,利用CT扫描等医学影像技术,3D打印机还可以采用丙烯酸树脂制作出半透明的器官模型,从而帮助外科医生了解器官内部结构,实现肿瘤放疗效果的可视化。美国科学家成功利用3D打印技术制作出了能够精确复制疑难并发症患者的心脏解剖结构的人体心脏模型,用于医生术前研究患者心脏结构。
7.治疗癫痫
日本科研团队研发了一种新的光固化三维打印材料,这是一种具有高导电性的新型树脂,可应用于制作包括3D碳电极的燃料电池或生物传感器的接口。其最有前途的应用是制作可与大脑连接的3D微电极,大脑中的神经可以通过3D微电极的接口进行互连,从而发送或接收来自神经元的电信号,可用于进行深部脑刺激和相关疾病如癫痫、抑郁症、帕金森氏病的干预及治疗。这项技术目前仍处于实验阶段。
七、3d打印 发展领域
3D打印:引领发展的领域
近年来,3D打印技术的突飞猛进引起了世界范围内的广泛关注。作为一种快速原型制造技术,3D打印在多个领域展现了其强大的潜力。特别是在发展领域中,3D打印技术为实现更加高效、可持续和创新的解决方案提供了新的可能性。
医疗保健
在医疗保健领域,3D打印技术正在改变着患者的生活。医生们可以使用3D打印技术打印出患者特定部位的模型,以便更好地了解和诊断疾病。此外,3D打印还可以用于制造个性化的假体、矫形器和义肢。这种个性化的制造过程为患者提供了更加舒适和适配的解决方案。
此外,通过3D打印技术,医生们可以制造出复杂的器官模型,用于手术规划和医学教育。这些模型可以帮助医生更好地了解人体结构,提高手术的准确性和安全性。
航空航天
航空航天是另一个领域,3D打印技术正在迅速发展和应用。传统制造方法通常需要复杂的加工过程和更多的材料浪费。而使用3D打印技术,可以直接将零部件打印出来,减少了加工的时间和材料的浪费。
使用3D打印技术制造的零部件还可以通过优化设计,减轻飞机和航天器的重量,从而提高燃油效率和性能。此外,3D打印还为航空航天领域提供了更灵活的设计和生产过程,使得创新和定制化更加容易实现。
制造业
在制造业中,3D打印技术正在改变着生产模式和供应链管理。传统制造业通常需要大规模生产,而3D打印技术可以实现小批量甚至单件生产,减少了固定资产的投入。这对于中小企业来说尤为有利,他们可以快速响应市场需求并灵活生产。
此外,3D打印技术还可以制造出复杂的结构和形状,无需使用传统制造方法难以实现的工具。这为设计师和制造商提供了更大的创作空间和灵活性。同时,3D打印还可以减少成本和能源的浪费,实现可持续制造。
建筑业
在建筑业中,3D打印技术正在帮助建筑师们快速打印出建筑模型和原型。这些模型可以帮助他们更好地可视化设计方案,并与客户进行交流和讨论。与传统的手工制作相比,3D打印技术可以节省时间和精力。
此外,一些建筑公司开始尝试使用3D打印技术制造建筑构件。这种方法可以提高生产效率,并减少建筑废料的产生。同时,通过优化设计,可以制造出更具结构稳定性和耐用性的建筑构件。
结论
总而言之,3D打印技术在各个发展领域都展现了其巨大的潜力。无论是医疗保健、航空航天、制造业还是建筑业,3D打印技术都可以帮助我们实现更加高效、可持续和创新的解决方案。随着技术的不断进步和应用的推广,我们相信3D打印技术将会在更多领域掀起技术革命。
八、3d打印对医疗领域的意义?
1、精确诊断 3D打印可精确的模拟出器质性病变位置、大小及毗邻关系,为疾病诊断提供详细、精确的临床资料;
2、手术模拟 3D打印后的病变部位或脏器可应用于术前手术模拟,对于确保(重大、疑难)手术成功具有重要意义;
3、个体化手术耗材制造 3D打印制作个体化的手术耗材具有重要意义。目前针对具体患者、具体病变部位而设计制作的3D打印(心脑血管)支架已经开始应用于临床;
4、医学教育 3D 打印技术对于医学教育易化具有重要意义,一方面3D打印人体正常结构形象直观,易于理解记忆。另一方面3D打印的教具便于临床技能培训、考核,降低教育成本。
九、3d打印技术在航天领域应用?
(1)缩短新型航空航天装备的研发周期。
航空航天技术是国防实力的象征,也是国家政治的体现形式,世界各国之间竞争异常激烈。因此,各国都想试图以更快的速度研发出更新的武器装备,使自己在国防领域处于不败之地。而金属3D打印技术让高性能金属零部件,尤其是高性能大结构件的制造流程大为缩短。无需研发零件制造过程中使用的模具,这将极大的缩短产品研发制造周期。
国防大学军事后勤与军事科技装备教研部教授李大光表示上世纪八九十年代,要研发新一代战斗机至少要花10-20年的时间,由于3D打印技术最突出的优点是无需机械加工或任何模具,就能直接从计算机图形数据中生成任何形状的零件,所以如果借助3D打印技术及其他信息技术,最少只需3年时间就能研制出一款新战斗机。加之该技术的高柔性,高性能灵活制造特点,以及对复杂零件的自由快速成型,金属3D打印将在航空航天领域大放异彩,为国防装备的制造提供强有力的技术支撑。
国产大飞机C919上的中央翼缘条零件是金属3D打印技术的在航空领域的应用典型。此结构件长3米多,是国际上金属3D打印出最长的航空结构件。如果采用传统制造方法,此零件需要超大吨位的压力机锻造而成,不但费时费力,而且浪费原材料,目前国内还没有能够生产这种大型结构件的设备。
所以,要想保证飞机研发进程及安全性,我们必须向国外订购此零件,且从订货到装机使用周期长达2年多时间,这严重阻碍了飞机的研发进度。采用金属3D打印技术打印出的中央翼缘条,其研制时间紧一个月左右,其结构强度达到甚至超过了锻件使用标准,完全符合航空使用标准。金属3D打印技术的使用在很大程度上缩短我国大飞机的研制,让研制工作得以顺利进行。
而这仅是金属3D打印技术应用在航空航天领域的一个缩影而已。
(2)提高材料的利用率,节约昂贵的战略材料,降低制造成本。
航空航天制造领域大多都是在使用价格昂贵的战略材料,比如像钛合金、镍基高温合金等难加工的金属材料。传统制造方法对材料的使用率很低,一般不会大于10%,甚至仅为2%-5%。材料的极大浪费也就意味着机械加工的程序复杂,生产时间周期长。如果是那些难加工的技术零件,加工周期会大幅度增加,制造周期明显延长,从而造成制造成本的增加。
金属3D打印技术作为一种近净成型技术,只需进行少量的后续处理即可投入使用,材料的使用率达到了60%,有时甚至是达到了90%以上。这不仅降低了制造成本,节约了原材料,更是符合国家提出的可持续发展战略。
2014年在中国科学院一个专题讨论会上,北航王华明教授曾表示,中国现在仅需55天就可以打印出C919飞机驾驶舱玻璃窗框架。王华明还说,欧洲一家飞机制造公司表示,他们生产同样的东西至少要2年,光做模具就要花200万美元,而中国采用3D打印技术不仅缩短了生产周期,提高了效率,而且节省了原材料,极大地降低了生产成本。
(3)优化零件结构,减轻重量,减少应力集中,增加使用寿命。
对于航空航天武器装备而言,减重是其永恒不变的主题。不仅可以增加飞行装备在飞行过程中的灵活度,而且增加载重量,节省燃油,降低飞行成本。但是传统的制造方法已经将零件减重发挥到了极致,再想进一步发挥余力,已经不太现实。
但是3D技术的应用可以优化复杂零部件的结构,在保证性能的前提下,将复杂结构经变换重新设计成简单结构,从而起到减轻重量的效果。而且通过优化零件结构,能使零件的应力呈现出最合理化的分布,减少疲劳裂纹产生的危险,从而增加使用寿命。通过合理复杂的内流道结构实现温度的控制,使设计与材料的使用达到最优化,或者通过材料的复合实现零件不同部位的任意自由成型,以满足使用标准。
战机的起落架是承受高载荷,高冲击的关键部位,这就需要零件具有高强度,高的抗冲击能力。美国F16战机上使用3D技术制造的起落架,不仅满足使用标准,而且平均寿命是原来的2.5倍。
(4)零件的修复成形。
金属3D打印技术除用于生产制造之外,其在金属高性能零件修复方面的应用价值绝不低于其制造本身。就目前情况而言,金属3D打印技术在修复成形方面所表现出的潜力甚至是高于其制造本身。
以高性能整体涡轮叶盘零件为例,当盘上的某一叶片受损,则整个涡轮叶盘将报废,直接经济损失价值在百万之上。较之前,这种损失可能不可挽回,令人心痛,但是基于3D打印逐层制造的特点,我们只需将受损的叶片看作是一种特殊的基材,在受损部位进行激光立体成形,就可以回复零件形状,且性能满足使用要求,甚至是高于基材的使用性能。由于3D打印过程中的可控性,其修复带来的负面影响很有限。
事实上,3D打印制造的零部件更容易得到修复,匹配性更佳。相较于其他制造技术,在3D修复过程中,由于制造工艺和修复参数的差距,很难使修复区和基材在组织、成分以及性能上保持一致性。但是在修复3D成形的零件时就不会存在这种问题了。修复过程可以看作是增材制造过程的延续,修复区与基材可以达到最优的匹配。这就实现了零件制造过程的良性循环,低成本制造+低成本修复=高经济效益。
(5)与传统制造技术相配合,互通互补。
传统制造技术适用于大批量成形产品的生产,而3D打印技术则更适合个性化或者精细化结构产品的制造。将3D打印技术和传统制造技术相结合,各取所长,充分发挥各自的优势,使制造技术发挥更大的威力。
比如,对于表面要求高质量性能,但中心要求性能一般的零件而言,可以使用传统制造技术生产出中心形状的零件,然后使用激光立体成型技术在这些中心零件上直接成型表面零件,这样就生出了表面性能高,中心要求一般的零件,节省了工艺的复杂程度,减少了生产流程。这种互补的生产组合,在零部件的生产制造中具有重要的实际应用价值。
再者,对于外部结构简单,但是内部结构复杂的零部件,其采用传统制造技术制造内部复杂结构时,过程繁琐,后续加工工序复杂这就造成了生产成本,延长了生产周期。采用外部使用传统制造技术而内部采用3D打印技术直接近净成形,这样只需少量后续工序就可完成产品的制造,这缩短了生产周期,降低了成本,发挥出传统技术和新技术的完美匹配制造的结合,实现了互通互补。
航空航天作为3D打印技术的首要应用领域,其技术优势明显,但是这绝不是意味着金属3D打印是无所不能的,在实际生产中,其技术应用还有很多亟待决绝的问题。比如目前3D打印还无法适应大规模生产,满足不了高精度需求,无法实现高效率制造等。而且,制约3D打印发展的一个关键因素就是其设备成本的居高不下,大多数民用领域还无法承担起如此高昂的设备制造成本。但是随着材料技术,计算机技术以及激光技术的不断发展,制造成本将会不断降低,满足制造业对生产成本的承受能力,届时,3D打印将会在制造领域绽放属于它的光芒。
十、3D打印在科学领域的作用?
一、3D打印在汽车行业的用途
相比较于传统的工艺,3D打印技术为汽车制造行业带来的优势不容小觑。利用3D打印技术,可以在数小时或数天内制作出概念模型,由于3D打印的快速成型特性,汽车厂商可以应用于汽车外形设计的研发。相较传统的手工制作油泥模型,3D打印能更精确地将3D设计图转换成实物,而且时间更短,提高汽车设计层面的生产效率。目前许多厂商已经在设计方面开始利用3D打印技术,比如宝马、奔驰设计中心。
二、3D打印在航空航天方面的用途
为适应新时代国防、科技事业发展的需求,我国有关部门采取了多种措施来推动航空航天事业的建造。在这个过程中,前沿技术所发挥的作用也得到了充分重视,借助3D打印等新兴技术来推进飞机零部件的制造工艺提高,也成为了业界共识。
三、3D打印在医疗器械方面的用途
3D打印技术由于操作便捷、模型结构精确等特点,目前已在骨科领域广泛应用,且3D打印技术的临床效益显著。通过实物模型可以更好地与患者及家属沟通,解释和交流病情,而至于3D打印生物器官方面,也是未来一大趋势,但是在医疗领域里,3D打印目前最重要的角色是生产医疗器械原型机。除此之外,3D打印技术还可以把CT和MRA的图像打成3D模型,可以做设计、分析、测量、检查等方面的工作。
四.3D打印对于我们个人的应用
相信大家在自己的日常生活中,都有一些喜欢的小东西,可能是很久之前买的,现在已经买不到了,突然就很想要一个复制品。或者不小心弄坏了,想要一个一模一样的的复制品,以现在传统制造业的加工工艺来看,从设计到生产需要大量的时间,而且成本花费会非常高,所以往往会给自己带来困扰,但是3D打印的出现就会让您摆脱这种烦恼,您只需要提供一张它的照片和尺寸,我们就可以帮您在3天之内完成,然后送到你的手上。还有在日常生活的中看到的不知名的小玩意,不知道怎样购买的,3D打印都可以做到,真正实现了高相似度批量快速生产。