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3D打印能打印PMMA?

东从蓉4年前 (2021-09-11)问答82
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  可以的,这是第三次革命。3D打印机是利用光固化和纸层叠等技术的快速成型装置。它与普通打印机工作原理基本相同,打印机内装有“打印材料”,在计算机辅助设计(CAD)模型下,一层层地打印物体,从而把计算机上的蓝图变成三维实体。

  世界上第一台3D打印机诞生于1986 年,由美国人恩里科·迪尼发明。

  他成立的3D Systems公司是世界上第一家生产3D打印设备的公司,所采用的技术被称为“立体光刻技术”,利用紫外线照射可将树脂凝固成型来制造物体。

  《007天降杀机》中的阿斯顿·马丁由3D打印公司Voxeljet完成,以代替使用价格不菲的阿斯顿·马丁真车。

  他们采用了体积达8立方米的先进的VX4000 3D打印机,按照1:3的比例打印了3辆阿斯顿·马丁DB5汽车模型。

  其实在2011年9月,世界上第一辆“打印汽车”Urbee就已在加拿大亮相。它使用电池和汽油作为动力,搭载单缸发动机,虽然制动功率仅有8马力,但由于其小巧轻便,最高时速可达112公里。

  Urbee是一辆橙红色车身、三轮、双座混合动力车,扁长的外形颇具后现代主义色彩——圆润的流线、黑色的玻璃顶棚,像极了科幻电影中的小型飞行器。底盘为不锈钢制成,包括玻璃嵌板在内的所有外部组件都是通过Stratasys 公司的大型3D打印设备生产。

  2012年1月,第90届布鲁塞尔车展展出了全球首台3D打印的赛车亚利欧,最高时速141公里。它由比利时Materialise公司的“猛犸”(Mammoth)3D打印机打印完成,这种打印机能够打印尺寸达到210厘米×68厘米×80厘米的零部件。

  英国《经济学人》刊文称,“3D打印技术将与其他数字化生产模式一起,推动第三次工业革命的实现”。据称,从器官到鲜肉,再到房子、飞机,从某种意义上说,只要3D打印机使用的耗材足够广泛,它就能创造无限可能。

  美国《福布斯》杂志报道称,欧洲飞机制造公司空客的设计师正计划从飞机零部件开始,在2050年前达成3D打印飞机的计划。

  它还称2012年年底,空客会在A380客舱里先使用3D打印机的行李架,而其生产的军用飞机“台风”式战斗机,此前已经使用了3D打印的空调系统。

  但是3D打印机并非无所不能,网络上对新技术的一些描述并不准确,有的简直是异想天开。比如3D打印机可以打印很多汽车零件,但不能打印出一整辆车。

  007电影中的阿斯顿·马丁并非直接被打印出来,而是先制作了钢材质车身框架,然后通过CAD将所有部件数据输入3D打印机,接着使用PMMA塑料打印出了门、车顶、挡泥板等零件,最终通过对全部18个独立元件进行组装完成了3个汽车模型——其中一个在电影中“牺牲”了,而余下两个中,已有一个被佳士得拍卖行拍卖,价格让人讶异的高达99041美元——超过拍卖行预估的50%。

  3D打印的成本与物体的材质、结构和体量相关,物体越大结构越复杂,时间和成本随之骤升。来自荷兰的研发团队已经展示了一小块通过3D打印制成的肉片——2厘米长,1厘米宽,1毫米厚。据称,制作出一整个汉堡所需的成本是30万美元。

  《汽车商业评论》了解到,现在几乎所有跨国汽车企业都拥有3D打印设备,但多用于研发环节,这让他们设计更加自由也更易创新。

  2012年年底至今年初,福特官方连续公布了两段视频,介绍他们如何运用3D打印技术制造模型及零件。

  位于福特汽车硅谷实验室中的工程师伊文思(Dave Evans)完成了新的车辆仪表设计,将3D设计方案通过电子邮件发送给位于迪尔伯恩总部的同事Zac Nelson。

  而Nelson则使用一台被称作MakerBot Thing-O-Matic的设备,打印出该部件的模型。

  福特技术咨询委员会成员、高级技术工程师普拉萨德(K。Venkatesh Prasad)说,开发实体模型是研发过程中最好的做法,但这也非常耗时同时也很昂贵。

  3D打印技术的出现,则让这一切不再是难题。福特工程师们可以自行制造测试部件,让汽车设计过程的运行节奏更为紧凑,产品推向市场的时间更短。

  目前,福特已经试图大量运用3D打印技术,已知的应用了该项技术的零部件即包括:福特C-MAX和福特福星混合动力车里的转子,阻尼器外壳和变速箱;福特翼虎复合动力车使用EcoBoost四气缸发动机;福特2011版探险家的刹车片;福特F-150的3。

  5L EcoBoost引擎里的排气导管。

  我国的3D打印技术的研发始于1990年代,时任华中理工大学(现华中科技大学)校长、机械制造专家黄树槐在1991年成立快速制造中心,在1994年研制出了具有自主知识产权的“立体打印机”。2007年黄树槐去世,研发接力棒交到了史玉升教授手里。

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