3D打印,全称“三维打印”,是一种通过逐层堆积材料(如塑料、金属、树脂等)来制造三维物体的技术。它的核心原理是“增材制造”,与传统“减材制造”(如切割、雕刻)完全不同。
工作原理
- 数字建模:通过CAD软件设计三维模型,保存为STL格式文件。
- 切片处理:使用切片软件将模型分解为数百甚至数千层薄片,生成打印路径。
- 逐层打印:打印机根据切片数据,通过喷嘴或激光将材料一层层堆积,最终成型。
- 后处理:去除支撑结构、打磨表面或喷涂涂层,提升成品精度。
为什么3D打印重要?
- 颠覆传统制造:无需模具,直接从设计到成品,适合小批量、定制化生产。
- 材料浪费少:仅使用所需材料,环保节能。
- 复杂结构易实现:内部空心、镂空等复杂设计,传统工艺难以完成。
应用案例
- 医疗:打印人体骨骼模型辅助手术规划,甚至定制义肢。
- 航空航天:制造轻量化飞机零件,降低燃油消耗。
- 教育:学生通过3D打印快速验证设计创意。
未来趋势
据2025年最新数据,全球3D打印设备产量同比增长51.6%,尤其在医疗和工业领域需求激增。未来,3D打印可能像“打印机”一样普及,甚至家庭中也能用它制作日常用品。