3d打印機(jī)的基本原理是逐層打印,一般要與cad軟件相配合,在接收cad的信息后,機(jī)器將其翻譯成3d打印機(jī)空間能識別的三維信息,然后進(jìn)行分層,得到每層的二維信息。 接下來不同的打印機(jī)原理不同,但基本原理都是一樣的,先打出第一層材料,燒結(jié)(或用激光加熱使其凝結(jié)),在第一層材料上抹上黏合劑,然后再在第一層材料上打第二層材料,直到打完所有的層數(shù),也就拼湊成3d樣品。
材料專業(yè)中,主要接觸3d打印機(jī)有工業(yè)生產(chǎn)中用于制作工件或器件樣品,另外一個是用于組裝仿生骨。
在工業(yè)生產(chǎn)中,通過3d打印機(jī)可以迅速將電腦中的三維圖案打印出來,制成樣品,進(jìn)行相關(guān)檢測,對設(shè)計(jì)進(jìn)行反饋,而在沒有3d打印機(jī)的情況下需要制造模具才能生產(chǎn)樣品,因此能大量縮短設(shè)計(jì)周期,節(jié)省資金,3d打印機(jī)的出現(xiàn)極大促進(jìn)了cad和cam,也就是設(shè)計(jì)制造一體化的進(jìn)程,這是3d打印機(jī)現(xiàn)在在工業(yè)上的主要應(yīng)用。
鑒于3d打印機(jī)可以精確模擬制造,有生物專家開始將3d打印機(jī)應(yīng)用到仿生制造方面,比如說打印腎臟,但接觸較多的還是人工骨的仿生制造,骨骼內(nèi)部是一種多孔結(jié)構(gòu),盡管現(xiàn)在有很多方法可以造出多孔材料,但人工骨的結(jié)構(gòu)仿生制造是一項(xiàng)難題,而且一般仿生骨在模擬結(jié)構(gòu)的前提下還要添加膠原蛋白等這樣的物質(zhì),所以應(yīng)該說在仿生方面3d打印機(jī)有獨(dú)特的優(yōu)勢,可以較精確進(jìn)行模擬。
但現(xiàn)在普遍存在兩個問題限制3d打印機(jī)發(fā)展。
1,打印原料及其昂貴,一般原料是光敏樹脂材料,也就是補(bǔ)牙的材料,想象下補(bǔ)個牙多貴就行了。
2,效率,逐層打印,而且一臺昂貴地3d打印機(jī)每次只能生產(chǎn)一個模型或樣品,聯(lián)泰小編認(rèn)為這大大限制了其只能暫時(shí)應(yīng)用于極小規(guī)模地生產(chǎn)或者生物仿生材料這樣的科研研究。