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3D打印机:新世纪“制造革命”

2013年04月03日08:43    来源:人民网-财经频道

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人气沸腾的“3D打印机”,究竟是什么?

 

只要使用个人电脑制作的三维数据,就能轻松制作出立体造型。这种方式有助于缩短开发期、压缩成本,如今正活跃于制造业的方方面面。不仅是汽车、电子等行业的大企业,随着3D打印机价格的走低,3D打印机还在向个人及风险公司渗透。

只要下载设计图,按下3D(三维)打印机的按钮,就能轻而易举制造出枪支──美国德克萨斯州的非营利团体“分布式防御(Defense Distributed)”已经推出了这样一个惊人的项目。

该团体效仿网络免费百科全书“维基百科(Wikipedia)”,开设了名为“维基武器项目(Wiki Weapon Project)”的网站。网站开放给非特定公众,并上传有各式各样的枪支设计图,访问者只需下载设计图,即可使用3D打印机制造枪支。现在,网站上已经公开了手枪、步枪等部件的设计数据。

根据这些设计数据,该网站的运营者亲自使用3D打印机制作部件,并组装出了步枪。所发布的视频证实该枪可发射600发以上的子弹。在悲惨的枪击案频发、要求枪支管制的社会舆论愈发强大的情况下,这个项目在美国引起了争议。

与此同时,轻而易举就能制造出枪支不可或缺的精密部件的3D打印机也成为了关注的焦点。这究竟是一项怎样的技术?

一听到打印机,一般人脑海中浮现的会是家庭和办公室使用的产品。其作用是把个人电脑编辑的文件和数码相机拍摄的照片等数据打印在纸张等二维介质上,而3D打印机能够以相同的原理简单地制作出三维立体造型。

薄层叠加

通过使用3D打印机,企业商品无需委托专业企业,即可在办公室和家中轻松制造开发过程中必不可少的试制品。作为制造业的革新技术,3D打印机如今备受关注,在美国,从大企业到风险公司、个人,其用途正在快速扩大。介绍3D打印机的《MAKERS─21世纪工业革命开始》在日本也成为了畅销书籍。

3D打印机制作立体造型的步骤如下。首先,准备待制物体的三维数据。一般来说,三维数据的制作使用的是个人电脑中安装的CAD(计算机设计)等软件。接着,把设计数据转换成切片状态,发送至3D打印机。

3D打印机的原理多种多样,全球份额居首的美国Stratasys的主力机型使用的是“热熔层压法”,其流程如下。

在接收到来自个人电脑的数据后,首先,树脂从3D打印机底部的材料盒输送到打印机顶部的打印头。接着,打印头内的加热器加热树脂使其熔化。打印头按照切片的设计数据,沿左右方向(X轴)和前后方向(Y轴)运动,喷射熔化的材料。

形成一个薄层后,载物台向下(Z轴)移动与其厚度相当的距离。通过重复这一过程,薄层反复叠加,最终制作出立体造型。用于支撑立体造型的支撑材料也由打印头同时喷射。支撑材料可以轻易拆下,去掉后边完成成品。

 

(责编:值班编辑、庄红韬)

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