3D打印機(jī)依據(jù)計(jì)算機(jī)指令，通過層層堆積原材料制造產(chǎn)品。在人類歷史的大部分時(shí)間里，我們通過切割原料或通過模具成型制造新的實(shí)體物品。
3D打印的技術(shù)名稱是“增材制造”，這是對實(shí)際打印過程比較貼切的描述。3D打印獨(dú)特的制造技術(shù)讓我們能夠生產(chǎn)前所未有的各種形狀的物品。
3D打印不是一種新技術(shù)，3D打印機(jī)已在制造機(jī)加工車間默默地工作了幾十年。在過去的幾年里，由于受到計(jì)算能力、新型設(shè)計(jì)軟件、新材料、創(chuàng)新推動(dòng)及互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)步的推動(dòng)，3D打印技術(shù)發(fā)展迅速。
計(jì)算機(jī)在3D打印過程中發(fā)揮關(guān)鍵作用，沒有計(jì)算機(jī)發(fā)出的指令，3D打印機(jī)就會(huì)癱瘓。3D打印機(jī)正常運(yùn)作的前提是要輸入一個(gè)設(shè)計(jì)好的電子藍(lán)圖或設(shè)計(jì)文件，它們負(fù)責(zé)告訴3D打印機(jī)在哪里放置原材料。事實(shí)上，沒有連接計(jì)算機(jī)及設(shè)計(jì)文件的3D打印機(jī)是沒有用處的，就像沒有存儲(chǔ)音樂的iPod。
3D打印過程如下：3D打印機(jī)在設(shè)計(jì)文件指令的導(dǎo)引下，先噴出固體粉末或熔融的液態(tài)材料，使其固化為一個(gè)特殊的平面薄層。第一層固化后，3D打印機(jī)打印頭返回，在第一層外部形成另一薄層。第二層固化后，打印頭再次返回，并在第二層外部形成另一薄層。如此往復(fù)，最終薄層累積成為三維物體。
3D打印機(jī)不像傳統(tǒng)制造機(jī)器那樣通過切割或模具塑造制造物品。通過層層堆積形成實(shí)體物品的方法從物理的角度擴(kuò)大了數(shù)字概念的范圍。對于要求具有精確的內(nèi)部凹陷或互鎖部分的形狀設(shè)計(jì)， 3D打印機(jī)是首選的加工設(shè)備，它可以將這樣的設(shè)計(jì)在實(shí)體世界中實(shí)現(xiàn)。
3D打印部件和產(chǎn)品正在蔓延到日常生活中。你的汽車儀表盤的設(shè)計(jì)就借助了3D打印原型，確保各部件緊密地配合在一起。如果你戴助聽器， 3D打印可以使用光學(xué)掃描數(shù)據(jù)，捕捉你內(nèi)耳的精確形狀，實(shí)現(xiàn)定制生產(chǎn)。
牙科診所借助X射線不到一個(gè)小時(shí)就可以打印定制的牙冠。在體內(nèi)安裝用鈦和陶瓷打印的假膝蓋已經(jīng)風(fēng)靡世界。如果你有幸乘坐波音公司的新型飛機(jī)-波音787夢想飛機(jī)，你已經(jīng)將生命托付給至少32種3D打印的部件。
3D打印技術(shù)的秘密可以概括如下：就將復(fù)雜設(shè)計(jì)變成實(shí)體物品而言，3D打印機(jī)比其他生產(chǎn)模式（如人工生產(chǎn)或機(jī)器生產(chǎn)）更精確、更通用，可以將一個(gè)復(fù)雜的設(shè)計(jì)通過組合不同的原材料以過去不可能的方式制造成實(shí)物。
如今，一般家用3D打印機(jī)可以制造鞋盒大小的塑料物品。工業(yè)領(lǐng)域的3D打印機(jī)可以制造大到汽車、小到肉眼幾乎無法看到的針頭等物品。有些研究人員開始嘗試用3D打印機(jī)打印小型房屋大小的混凝土結(jié)構(gòu)。而在微觀的角度，另外一些研究人員已經(jīng)打印出肉眼幾乎看不到細(xì)節(jié)的物體。
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