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“一个曾经封闭的仓库现在变成了一个最先进的实验室，新员工在这里掌握3d打印技术，这种技术有可能彻底改变我们制造几乎所有东西的方式。”
这是贝拉克·奥巴马在2013年的国情咨文演讲中谈到位于俄亥俄州扬斯敦的国家增材制造创新研究所时说的话。据CNN报道，这几句话可能是自20世纪70年代该技术诞生以来公众对其最大的认可。但是什么是加法制造呢?
加法制造
增材制造(AM)可以定义为连接材料以从3D计算机模型制作物体的过程，通常是在一层一层的基础上。欧洲杯足球竞彩
这与大多数传统的制造方法截然相反，在传统制造方法中，为了获得最终的几何形状，对象是通过从基础块中移除材料来创建的。
目前，有大量的技术采用这种创新的制造方法。这一过程的主要优点之一是它能够直接从计算机模型中生成极其复杂的形状。这些方法可以根据它们将原料以液体、粉末或固体的方式进行分类。
熔融沉积造型
本文将回顾的第一个技术是那些使用液体作为原料的技术，从熔融沉积建模(FDM)开始，这可能是所有可用的AM技术中最著名的。
该技术由斯科特·克伦普(Scott Crump)在20世纪80年代末开发，使用热塑性纤维为加热的挤压头提供材料。这个头部的运动是通过电脑控制的，它融化灯丝的温度比融化温度高出1°C。
然后，头部在一层中勾勒出零件横截面的精确轮廓，材料在十分之一秒内凝固。当层完成，挤出头移动了一个程序距离，并开始建设下一层。
在需要支撑的地方，机器沉积支撑材料，可以在零件完成后取出。这种方法允许最小的材料损耗，无毒，并有不同的颜色。
FDM机器可以在任何地方使用，从生产设施，为了开发功能部件或原型，到个人在家里使用打印任何东西，如装饰品或手机壳，因为它们的价格从2万美元大幅下降到仅1000美元。FDM机器甚至可以用来打印其他的打印机器，比如RepRap项目。
RepRap项目
RepRap项目是一个免费和开源的硬件，允许用户建造自己的3D打印机器。
由于这台机器的蓝图和电脑模型在网上是免费的，任何有RepRap打印机的人都可以再打印一台这样的机器送给朋友。
这个社区鼓励他们的用户发挥他们的想象力，打印他们喜欢的任何东西。反响非常积极，一些用户甚至开始用3D打印自己的蛋糕。
有限元
立体光刻是另一种AM技术，它是基于使用液体材料来创建一个对象。在这项技术中，液态聚合物树脂通过紫外激光固化，生成具有该几何形状横截面的一层。
再一次，这个图层完成了，另一个使用相同的过程生成在上面。使用这种技术的主要优势之一是物体表面光洁度的质量。
立体光刻可以用来产生具有最终产品特性的组件。这项技术过去曾被用于为数据来自x射线计算机断层扫描的患者开发定制植入物。
使用液体作为原料的局限性欧洲杯足球竞彩
虽然熔融沉积建模和立体光刻都可以用于生成复杂的功能部件，但它们都有一个主要的美学缺陷。它们在开发彩色部件方面都是无效的。
FDM灯丝只有一种颜色，为了添加第二种颜色，必须使用另一种灯丝。立体平版印刷使用一种树脂作为原料，这意味着最终产品只能印刷一种颜色。这些限制被另一种AM技术称为3D打印所克服。
3 d打印技术
与本文迄今为止回顾的技术不同，3D打印使用粉末作为原材料。在活塞的顶部铺上一层粘合剂，喷墨打印头将粘合剂的液滴投射到需要固化的粉末床中，根据3D模型。
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图片来源:nikkytok / Shutterstock.com
层完成后，活塞下降一个首选的距离和一个新的层是展开和选择性胶合。一旦零件完成，需要进行热处理以加强粘粉的粘合，然后将未粘合的材料去除。
这一过程使用氧化铝和硅铝陶瓷粉末与胶态碳化硅作为粘合材料。在3D打印中，不需要使用支撑材料，因为在分层过程中，每一层的未绑定粉末仍然会形成自然支撑。
从设计到工程
除了功能性和彩色的原型(甚至是牙科植入物)的发展，这项技术超越了设计学科，进入了工程领域。
有限元分析(FEA)是一种标准的工程工具，可以用来模拟构件在其工作环境中，以分析其在应力、变形或其他力学变量方面的响应。
通常，FEA数据结果显示在一个几何模型中，该几何模型以颜色比例表示被分析的值。利用3D打印技术，工程师们现在可以将这些结果作为物理模型展示出来，以便更好地交流他们的发现。
第一台3D打印枪
可以认为，与传统制造技术中使用的金属相比，AM技术中使用的大多数材料的力欧洲杯足球竞彩学性能有限。然而，在2013年，第一台使用FDM的ABS塑料“3d打印”枪被开发出来。
这种被称为“解放者”的武器是由“分布式防御”组织的创始人科迪·威尔逊在美国开发的。除撞针由金属制成并成功发射外，枪的所有部件均为ABS材质。
我3D打印了一把枪| Mashable文档
印刷你的想象力
《解放者》展示了3D打印技术的颠覆性潜力，不仅体现在制造或技术层面，还体现在社会层面。现在，几乎每个人都可以在自己家里拥有自己的桌面制造设备。
在本系列的最后部分，将回顾金属3D打印技术，以及其他最先进的增材制造技术。
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