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神奇的3D打印

3D打印,又称作增材制造,是快速成型技术的一种,被誉为“第三次工业革命”的核心技术。材料是3D打印的物质基础,也是当前制约3D打印发展的瓶颈。

    3D打印,是根据所设计的3D模型,通过3D打印设备逐层增加材料来制造三维产品的技术。这种逐层堆积成形技术又被称作增材制造。3D打印综合了数字建模技术、机电控制技术、信息技术、材料科学与化学等诸多领域的前沿技术,是快速成型技术的一种,被誉为“第三次工业革命”的核心技术。

    通过该课程的学习,学生能学到基本的3d建模知识、简单的3d打印操作,能独立完成从建模到打印的流程。
    在子模块的设计上,每个模块都体现一个文化或知识主题,例如建筑文化、卡通文化、产品设计、生物知识、机械常识等。对学员的素质进行全面的提升。

 建议课时:12课时(每次2小时)

 以下为部分3D打印应用案例。

10.食物


       目前被称为3Dsystem的一个公司已经在3D印刷领域展开研究,并且一直在研究做出不同类型的食物。他们制造出的这种机器被称为chefjet,它能做出一些巧克力产品和很多种类的糖果。这种机器和其他3D打印机工作原理类似,通过把多种材料分层打印直到这个设计作品完成。

9.医疗植入物

       目前已经有越来越多并且复杂的身体部件能够使用3D打印机制作出来。普林斯顿大学正在尝试通过集成电子原理制作出一个功能健全的耳朵。在过去,要融合电气部件和软组织是相当困难的,但是3D技术的出现使得那些设计者们能够制作出理论上难以做到的人类身体部件。

        一些医学人士推测,在不远的未来,机器能够为患者创建可替代的器官,这样的话就不会有那么多人需要等待器官捐献。

8.汽车

7.外骨骼

       杜邦儿童医院开发了一种外骨骼来帮助有严重肌肉问题的残疾儿童,这种外骨骼可以帮助这些残疾儿童能够更自由地移动。然而,一个名叫艾玛的两岁女孩无法使用这种外骨骼,因为它太重了。因此,这个团队设计了一个更轻的版本,并利用3D打印机制造它。


6.定制纪念品


       迪士尼在2012年买下了《星球大战》经销权之后,他们开始向粉丝提供个性化的《星球大战》项目。例如参观迪士尼乐园的游人可以选择装扮成为一个冲锋队员或汉·索罗。

5.尼龙自行车


       欧洲宇航防务集团(EADS)创造了一个“Airbike”来展示他们的特别的印刷技术。他们使用强大的激光加热尼龙制作相应的分层,这样它就可以一层层的叠加,塑造出来一个功能完整的成品,包括脚踏板和链条。


       EADS声称尼龙自行车比传统的自行车有更多优点,主要是尼龙自行车的重量只有传统自行车的一半,但强度跟钢一样。此外,尼龙自行车的生产意味着它的制造过程比传统自行车的制造更环保。

4.工具

       一些制造商也在使用3 D打印机制作高度专业化的工具。这种工具的范围很广,从很常见的扭力扳手、扳手、锤子,甚至到一些在非常特殊的情况下工作所需的工具。设计师甚至推测,客户有一天可以打印或定制他们自己设计的工具。

3.电池和发电机
       在这个没有电就无法正常生活的年代,每个人所用的电子设备越来越多,每天带着自己的电子设备的电池在外面到处跑的感觉非常糟糕。Erichsen想出了一个解决办法,使用一个3D打印机打印出来一个手摇的发电机。这种发电机的转速可以达到每分钟4000转,并产生足够的电力支撑手机等小型电子设备。


2.机器人


       机器人是很有用的好东西,可以帮助人们做事情或解决一些问题,有时还能成为和人类一起娱乐的朋友。自3D印制技术变得更加日常广泛,人们已经设计了很多的机器人去执行各种操作。


1.3D打印机


       3D打印机是否能够打印出一个3D打印机呢?目前3D打印技术的研究者们正在把这个作为一个项目来研究,与俄罗斯套娃类似,这种开源程序旨在制作一个可以复制自己的3D打印设备。该项目是完全开源的,允许任何人贡献和帮助实现这个目标。到目前为止,这个项目已经发布了四个不同版本的印刷设备。目前的设想是3D打印机能够复制出所需的另一个副本几乎所有的零件,并且可以打印无数次。