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3D打印技術(shù)的應(yīng)用趨勢

閱讀:1369      發(fā)布時(shí)間:2021-10-11
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   1、3D打印技術(shù)在手工制造業(yè)方面的應(yīng)用
  的3D打印技術(shù)在制造業(yè)中得到*泛使用。從3D打印輪船汽車、3D打印機(jī)器人以及打印家具,到小型的3D打印螺絲螺母、工業(yè)零件和手機(jī)殼等,所有這些都可以通過3D打印進(jìn)行堆疊。2014年,美國康奈爾大學(xué)的創(chuàng)意機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室HodLipson制造了微處理器、電池和機(jī)器人連接器等部件,并且能夠*組裝輕型機(jī)器人。
  3D打印模具在控制精密零件的制造成本方面也具有一定的優(yōu)勢,對于一些尺寸較小、形狀較為復(fù)雜的零部件來說,采用3D打印可以充分利用材料,并合理控制零部件制造的成本,這對企業(yè)優(yōu)化精密零部件制造流程、提高企業(yè)利潤會產(chǎn)生積極影響。除了以上這些方面外,3D打印模具在提升精密零部件產(chǎn)品的性能、實(shí)現(xiàn)精密零部件產(chǎn)品的個性化制造等方面也表現(xiàn)突出。
  對于一些尺寸較小、形狀較為復(fù)雜的零部件來說,采用3D打印可以充分利用材料,并合理控制零部件制造的成本,這對企業(yè)優(yōu)化精密零部件制造流程、提高企業(yè)利潤會產(chǎn)生積極影響。除了以上這些方面外,3D打印模具在提升精密零部件產(chǎn)品的性能、實(shí)現(xiàn)精密零部件產(chǎn)品的個性化制造等方面也表現(xiàn)突出。企業(yè)可以借助3D打印來優(yōu)化精密零部件的制造工具,使相應(yīng)的工具在設(shè)計(jì)時(shí)更多地考慮人體工學(xué),以提高其操作舒適性和實(shí)用性,如精密零部件模具。通過優(yōu)化模具等制造工具的設(shè)計(jì),精密零部件的廢品率將進(jìn)一步降低。
  2、3D打印技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用
  3D打印技術(shù)可用于快速準(zhǔn)確地創(chuàng)建人體器官模型。在器官模型的幫助下,醫(yī)生可以診斷患者的病情。同時(shí),人體器官模型可以幫助醫(yī)生充分進(jìn)行術(shù)前討論,找到最佳的手術(shù)治療方案,從而有效縮短手術(shù)時(shí)間,降低手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。由于醫(yī)療模型的易用性,發(fā)達(dá)國家的市場正在迅速擴(kuò)大。除醫(yī)療模型外,還可以使用3D打印制造高效藥物。由于藥物的大小和形狀的高度相似性,以及成型過程的易于移植,應(yīng)用前景廣闊。美國科學(xué)家已經(jīng)成功地使用3D打印快速原型技術(shù)生產(chǎn)口服給藥的控釋片劑。
  3D打印還可以打印出人造骨骼,采用了能夠分解的工程材料作為打印機(jī)材料,通過3D打印機(jī)打印出帶有活性因子和疏松多孔的人造骨骼。并且將人造骨骼植入生物體內(nèi)后,通過一段時(shí)間的分解,鈣化物質(zhì)居然可以被活體*吸收并形成新的骨骼,這些都已經(jīng)在動物實(shí)驗(yàn)中得到了充分的驗(yàn)證。英格蘭一位女童裝上了3D手掌,一位農(nóng)民工則裝上了一塊頭蓋骨,甚至澳大利亞公司CSIRO可以為病人量身定做鈦制的胸骨和肋骨,從而為其打造一個3D胸腔。美國生物科技公司Organovo就曾經(jīng)利用細(xì)胞3D打印技術(shù),在細(xì)胞培養(yǎng)基座中打印出肝臟所需的細(xì)胞組織,經(jīng)過在器皿中的培養(yǎng),就可以生長為正常形狀的肝臟并移植到人體。
  3、3D打印技術(shù)在家庭消費(fèi)娛樂方面的應(yīng)用
  最開始的3D打印機(jī)大多數(shù)設(shè)備功能單一,主要用于工程建設(shè)和醫(yī)藥科學(xué)方面,由于價(jià)格不菲、體形龐大,因此嚴(yán)重影響了它們在家庭消費(fèi)領(lǐng)域的應(yīng)用。但隨著用于家庭和個人應(yīng)用的桌面3D打印機(jī)的出現(xiàn),3D打印機(jī)在家庭消費(fèi)市場上的銷量正在日漸升溫。伴隨著家用3D打印機(jī)的價(jià)格不斷下降,打印機(jī)的功能也變得更加多樣化,家用消費(fèi)領(lǐng)域3D打印機(jī)的應(yīng)用范圍將迅速擴(kuò)大。例如,在食品行業(yè),2012年,賓夕法尼亞大學(xué)的科學(xué)家們使用3D打印機(jī)技術(shù)在實(shí)驗(yàn)室中打印出了人造肉,人們居然可以在碳水化合物的生長框架上種植新鮮的肉類組織,其味道與真正的肉類非常相似。最近的研究結(jié)果表明3D打印技術(shù)在食品生產(chǎn)制造領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景,雖然3D打印食品技術(shù)仍處于初步實(shí)驗(yàn)階段。
  此外,家庭中的一些日常小工具,比如花盆、筆筒、收納盒等,都可以按照自己的意愿對模型的外形和尺寸大小進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì),然后在電腦上建模后通過3D打印技術(shù)制造出實(shí)體,給生活增添一份不一樣的樂趣。家里如果有兒童也可以利用3D打印為孩子們制作玩具,既培養(yǎng)了孩子們的動手動腦能力,又節(jié)省了買玩具的費(fèi)用。

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