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          要學3D打印,首先你要弄懂制造技術的三大思維

          如果你只是知道“3D打印”這個名詞,以及看過3D打印的報道,但對其背后的技術并不了解,那實際上你還是個門外漢。為什么媒體都稱3D打印要引發第三次工業革命?為什么說3D打印要顛覆制造業?這項新技術與傳統的制造技術相比有什么不同?


             制造技術的三大思維

               這時,你需要先理清楚制造技術的三大思維:等材制造、減材制造、增材制造。當古代人想要做出一件青銅器、兵器或者錢幣的時候,他們通常會采用鑄造工藝。鑄造是一項古老而先進的技術,根據甘肅馬家窯出土的青銅刀判斷,5000余年前的古人就開始使用鑄造技術了。直到今天,鑄造工藝仍然是制造業中的一項重要技術,比如汽車發動機缸體、變速箱缸體等仍然采用鑄造工藝。這種以鑄造、注塑等為代表的制造思維,在制造過程中材料的體積幾乎不發生變化,我們稱之為“等材制造”。

          △古代鑄造

          △古代鑄造

             而第二種制造思維歷史也很悠久,比如古代人想制作一根茅用于捕捉獵物,那么他需要有一個茅頭,然后找一根木棍將木棍的一頭用刀削尖,然后插上茅頭。將木棍通過削掉多余部分,達到自己想要的結構,這種制造思維我們稱之為“減材制造”。如今,隨著工業化的發展,減材制造被運用的最為廣泛,比如機床加工,絕大部分的金屬零配件都采用機加工的方式來生產。一般以金屬棒材、塊材為原材料,通過機床的刀具進行切削,得到最終的零件。而以制造設備形式出現的這種減材制造技術,已經有300年歷史。

          △減材制造(機加工)螺紋

             第三種思維就是我們所要介紹的主角,我們稱之為“增材制造”(3D打?。?,顧明思議,通過增加材料來制造物體。比如農村蓋房子,就是將磚頭一塊一塊的壘起來,如此來說“增材制造”的歷史也很悠久了。而蓋房子的過程是人工去堆積磚頭,而本文所講的3D打印是用計算機程序控制材料自動堆積。 

          △人工蓋房子

          △增材制造(3D打?。┘夹g制造墻體

             因此嚴格來說,“增材制造”始于1983年,距今已經有35年歷史。當時,SLA(Stereo Lithography Apparatus,立體光刻設備) 3D打印技術的發明者Chuck Hull正在為一個美國的小公司工作,使用高強度紫外線來把液體塑料固化成固體,它的產品之一是涂層一個桌子。Hull說:"在某個時候我想到了我們正在固化的塑料薄片,我想也許我能堆積這些薄片來創建一個原型部件"。在無數次的嘗試之后,Hull終于打印出了一個小杯子,1986年Hull成立了3D Systems公司將SLA 3D打印技術商業化。目前,3D Systems公司已經成為全球3D打印領域的龍頭企業。

             以上就是制造技術的三大思維,以前人民習慣于使用前兩種技術,對3D打印技術了解甚少。從最近幾年,3D打印技術才得到廣泛的關注,在國家政府、廣大媒體、從業人員的大力推動下,越來越多的行業開始嘗試3D打印技術。從航空航天、軍工、醫療、教育科研、齒科、模具、汽車、藝術時尚、考古、食品、鞋子、房子等等各個行業,思維超前的企業和個人,已經利用3D打印技術進行了大量的創新,毫無疑問這些人跟上了時代的潮流。人們在進入增材思維以后,一些以前難以解決的難題被解決了,一些以前難以想象的事情被實現了。

             如今隨著3D打印技術越來越成熟,打印速度越來越快,原材料價格越來越便宜,設備價格逐漸下降,3D打印的應用門檻也越來越低,3D打印正在朝著新的未來奮力前



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