Question

3d打印的基本概念和工作原理？

Answer 1

3d打印是最近两年开始流行的一种快速成形技术,它以数字模型文件为基础,通过逐层打印的方式来构造物体，3d打印机的工作原理是以一种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。

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3d就是立体的意思，意思就是打印出来的是一个立体的实物，这个是有别于传统的打印仅仅打印文字图像，3D打印机技术是一类制造技术，能够很容易的把电脑中的构图变为现实。

3D打印需要一个实物模型，就是虚拟化的建模，通过专业软件切片，然后用打印机逐层打印，通过一层层打印叠加来完成。

3D打印的核心原理：增材制造、快速成型、个性化。

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一、3D打印技术简介

3D打印技术出现在20世纪90年代中期，实际上是利用光固化和纸层叠等技术的最新快速成型装置。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。

过去其常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，现正逐渐用于一些产品的直接制造。特别是一些高价值应用（比如髋关节或牙齿，或一些飞机零部件）已经有使用这种技术打印而成的零部件，意味着“3D打印”这项技术的普及。

二、3D打印技术原理分析

1.三维设计

3D打印的设计过程是：先通过计算机辅助设计（CAD）或计算机动画建模软件建模，再将建成的三维模型“分割”成逐层的截面，从而指导打印机逐层打印。

设计软件和打印机之间协作的标准文件格式是STL文件格式。一个STL文件使用三角面来大致模拟物体的表面。三角面越小其生成的表面分辨率越高。PLY是一种通过扫描来产生三维文件的扫描器，其生成的VRML或者WRL文件经常被用作全彩打印的输入文件。

2.打印过程

打印机通过读取文件中的横截面信息，用液体状、粉状或片状的材料将这些截面逐层地打印出来，再将各层截面以各种方式粘合起来从而制造出一个实体。这种技术的特点在于其几乎可以造出任何形状的物品。

打印机打出的截面的厚度（即Z方向）以及平面方向即X-Y方向的分辨率是以dpi（像素每英寸）或者微米来计算的。一般的厚度为100微米，即0.1毫米，也有部分打印机如ObjetConnex系列还有3DSystems‘ProJet系列可以打印出16微米薄的一层。而平面方向则可以打印出跟激光打印机相近的分辨率。打印出来的“墨水滴”的直径通常为50到100个微米。用传统方法制造出一个模型通常需要数小时到数天，根据模型的尺寸以及复杂程度而定。而用3D打印的技术则可以将时间缩短为数个小时，当然其是由打印机的性能以及模型的尺寸和复杂程度而定的。

3D打印枪械

传统的制造技术如注塑法可以以较低的成本大量制造聚合物产品，而3D打印技术则可以以更快，更有弹性以及更低成本的办法生产数量相对较少的产品。一个桌面尺寸的3D打印机就可以满足设计者或概念开发小组制造模型的需要。

3.完成

目前3D打印机的分辨率对大多数应用来说已经足够（在弯曲的表面可能会比较粗糙，像图像上的锯齿一样），要获得更高分辨率的物品可以通过如下方法：先用当前的3D打印机打出稍大一点的物体，再稍微经过表面打磨即可得到表面光滑的“高分辨率”物品。

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Answer 2

3D打印（3DP）是一种快速成型技术，也称为增材制造，它是一种以数字模型文件为基础，运用树脂、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打印技术由于其灵活性、定制性和快速原型制作能力，在各个领域得到了广泛的应用。在制造业中，3D打印技术主要用于原型制作、快速制造和小批量生产。它可以制造复杂的零件、模具、工具，如发动机部件和座椅支架，从而降低制造成本和提高生产效率。

在航空航天领域，3D打印技术中用于制造复杂的零件、轻量化结构和引擎部件。它可以提高航空航天设备的性能，并减少部件的重量。

在汽车行业，汽车制造商主要使用3D打印技术来制造原型、定制零件和生产工具，如仪表盘面板和车门把手。这有助于加快汽车开发周期，降低成本并提高生产效率。

在医疗领域中，3D打印技术用于制造个性化的医疗器械、植入物、义肢和假体，据患者的身体结构定制，以提供更好的适配性和舒适性。

随着技术的不断发展和应用，3D打印技术将为各个领域带来更多的机遇和可能性。中科广电CASAIM是中科院下属的事业部，总部在广州，是华南地区3D打印及三维数字化综合技术方案提供商，CASAIM开发、生产及销售智能制造相关3D打印机及三维扫描仪设备及自动化三维检测系统，也提供相应技术服务如三维扫描、三维测量、逆向建模、3D打印等。

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