3D打印機(jī)作為現(xiàn)在一種非常能夠具有創(chuàng)新性的發(fā)明，顛覆了普通制造的過程，可以說是制造業(yè)的一場革新。但是大家或許沒有想到的事，3D打印機(jī)其實(shí)也能應(yīng)用到其他的領(lǐng)域。下面我們將為大家介紹3D打印機(jī)的一些應(yīng)用領(lǐng)域。
3D打印技術(shù)可用于珠寶，鞋類，工業(yè)設(shè)計(jì)，建筑，工程和施工(A多羅星)，汽車，航空航天，牙科和醫(yī)療產(chǎn)業(yè)，教育，地理信息系統(tǒng)，土木工程，和許多其他領(lǐng)域。常常在模具制造、工業(yè)設(shè)計(jì)等領(lǐng)域被用于制造模型或者用于一些產(chǎn)品的直接制造，意味著這項(xiàng)技術(shù)正在普及。通過3D打印機(jī)也可以打印出食物，是3D打印機(jī)未來的發(fā)展方向。
航天科技
GE中國研發(fā)中心的工程師們?nèi)栽诼耦^研究3D打印技術(shù)。
就在這之前，他們剛剛用3D打印機(jī)成功“打印”出了航空發(fā)動機(jī)的重要零部件。與傳統(tǒng)制造相比，這一技術(shù)將使該零件成本縮減30%、制造周期縮短40%。來不及慶祝這一喜人成果，他們就又匆匆踏上了新的征程。鮮為人知的是，他們已經(jīng)“秘密”研發(fā)3D打印技術(shù)十年之久了。
一位叫Jim Smith的工程師又通過3D打印技術(shù)造出了世界首艘3D打印皮劃艇，并且成功下水。
這艘“皮劃艇”是他花費(fèi)了42天時(shí)間，使用一臺自制大型3D打印機(jī)打造的。它身長5米，由28塊彩色ABS塑料組裝而成，每個(gè)部件都是由3D打印機(jī)制作，然后再用螺栓固定在一起。
制造的過程看似簡單，其實(shí)頗費(fèi)功夫。從開始規(guī)劃到制造完成花了Smith近6年的時(shí)間，下水前的最后調(diào)整也花費(fèi)了40天。這艘成品長5.08米，寬0.52米，總重量為29.29公斤，其中ABS部分重26.48公斤，黃銅螺紋部件重0.86公斤，螺栓重2.068公斤，總造價(jià)只有500美元。
3D打印技術(shù)已經(jīng)日趨成熟，未來人們用它來造房子、造汽車，甚至更多東西也不無可能。
2015年6月22日報(bào)道，國營企業(yè)俄羅斯技術(shù)集團(tuán)公司以3D打印技術(shù)制造出一架無人機(jī)樣機(jī)，重3.8公斤，翼展2.4米，飛行時(shí)速可達(dá)90至100公里，續(xù)航能力1至1.5小時(shí)。
公司發(fā)言人弗拉基米爾·庫塔霍夫介紹，公司用兩個(gè)半月實(shí)現(xiàn)了從概念到原型機(jī)的飛躍，實(shí)際生產(chǎn)耗時(shí)僅為31小時(shí)，制造成本不到20萬盧布(約合3700美元)。 [3]
音樂行業(yè)
打印音樂的3D打印機(jī)
為了探索3D打印機(jī)更多的應(yīng)用，Rickard Dahlstrand使用Lulzbot 3D打印機(jī)創(chuàng)造出獨(dú)特的藝術(shù)。在2013斯德哥爾摩藝術(shù)黑客節(jié)上，Lulzbot 3D打印機(jī)不僅為參加的藝術(shù)家和黑客們打印出藝術(shù)節(jié)的LOGO，而且作為一個(gè)表演項(xiàng)目，它還一邊播放古典音樂一邊相應(yīng)地打印出可視化的音樂作品。Lulzbot 3D打印機(jī)打印可視化音樂的原理是：該步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)動進(jìn)行控制可以以不同的速度運(yùn)行，聲音的音調(diào)決定速度，從而音樂控制了打印過程。三臺電機(jī)分別代表一個(gè)音軌，它們使用獨(dú)特的模式運(yùn)動。兩個(gè)馬達(dá)控制Z軸移動。
醫(yī)療行業(yè)
骨骼打印
將來外科醫(yī)生們或許就將可以在手術(shù)中現(xiàn)場利用打印設(shè)備打印出各種尺寸的骨骼用于臨床使用。這種神奇的3D打印機(jī)已經(jīng)被制造出來了，而用于替代真實(shí)人體骨骼的打印材料則正在緊鑼密鼓地測試之中。
在實(shí)驗(yàn)室測試中，這種骨骼替代打印材料已經(jīng)被證明可以支持人體骨骼細(xì)胞在其中生長，并且其有效性也已經(jīng)在老鼠和兔子身上得到了驗(yàn)證。未來數(shù)年內(nèi)，打印出的質(zhì)量更好的骨骼替代品或?qū)椭饪剖中g(shù)醫(yī)師進(jìn)行骨骼損傷的修復(fù)，用于牙醫(yī)診所，甚至幫助骨質(zhì)疏松癥患者恢復(fù)健康。
3D打印技術(shù)迅速興起，成為炙手可熱的新型產(chǎn)業(yè)，它可以打印的立體產(chǎn)品種類正迅速增加。為了打印骨
3D打印機(jī)圖片(20張)
骼材料，博斯和她的同事們使用了一臺商業(yè)銷售的ProMetal 3D打印機(jī)進(jìn)行測試。這種3D打印機(jī)最初的設(shè)計(jì)目的是為了打印金屬件。它會逐層噴灑塑料膠粒在一層粉末基底之上并逐層成型。每一層的厚度僅相當(dāng)于人的頭發(fā)絲寬度的一半。
這種骨骼支架的主要材料成分是磷酸鈣，其中還額外添加了硅和鋅以便增強(qiáng)其強(qiáng)度。當(dāng)它被植入人體內(nèi)之后可以暫時(shí)起到骨骼的支撐作用，并在此過程中幫助正常骨骼細(xì)胞生長發(fā)育并由此修復(fù)之前的損傷，隨后這種材料可以在人體內(nèi)自然溶解。
科學(xué)家們花費(fèi)4年時(shí)間才找出這種材料的合適配方，其中涉及化學(xué)，材料學(xué)，生物學(xué)和工藝科學(xué)的諸多學(xué)科。
文物行業(yè)
美國德雷塞爾大學(xué)的研究人員通過對化石進(jìn)行3D掃描，利用3D打印技術(shù)做出了適合研究的3D模型，不但保留了原化石所有的外在特征，同時(shí)還做了比例縮減，更適合研究。
博物館里常常會用很多復(fù)雜的替代品來保護(hù)原始作品不受環(huán)境或意外事件的傷害，同時(shí)復(fù)制品也能將藝術(shù)或文物的影響傳遞給更多更遠(yuǎn)的人。史密森尼博物館就因?yàn)樵嫉耐旭R斯·杰弗遜像要放在弗吉尼亞州展覽，所以博物館用了一個(gè)巨大的3D打印替代品放在了原來雕塑的位置。
建筑領(lǐng)域
在建筑業(yè)里，工程師和設(shè)計(jì)師們已經(jīng)接受了用3D打印機(jī)打印的建筑模型，這種方法快速、成本低、環(huán)保，同
合并圖冊(2張)
時(shí)制作精美。完全合乎設(shè)計(jì)者的要求，同時(shí)又能節(jié)省大量材料。
荷蘭海牙核安全峰會在2014年3月24日到25日舉行，各國國家元首皆出席此次峰會，忙里偷閑各國元首也會參加一些有趣的聚會或活動，比如習(xí)近平主席攜夫人彭麗媛女士參加的荷蘭國王舉行的國宴，與此同時(shí)前來與會的美國總統(tǒng)奧巴馬先生卻在DUS公司的3D打印展覽館，參觀全球最大的3D打印建筑物。
該3D打印展利用3D打印技術(shù)準(zhǔn)備打印全球最大的3D打印房屋，該公司使用名為KamerMaker的3D打印機(jī)，高達(dá)6米可安置在廢棄集裝箱內(nèi)。KamerMaker的功能與桌面3D打印機(jī)相似，可在連續(xù)層次中擠壓出熱塑料。它還可以用來打印較小物件，比如板凳。
制造業(yè)
制造業(yè)也需要很多3D打印產(chǎn)品，因?yàn)?D打印無論是在成本、速度和精確度上都要比傳統(tǒng)制造好很多。而3D打印技術(shù)本身非常適合大規(guī)模生產(chǎn)，所以制造業(yè)利用3D技術(shù)能帶來很多好處，甚至連質(zhì)量控制都不再是個(gè)問題。
比如微軟的3D模型打印車間，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)出來之后，通過3D打印機(jī)打印出來模型，能夠讓設(shè)計(jì)制造部門更好的改良產(chǎn)品，打造出更出色的產(chǎn)品。汽車行業(yè)在進(jìn)行安全性測試等工作時(shí)，會將一些非關(guān)鍵部件用3D打印的產(chǎn)品替代，在追求效率的同時(shí)降低成本。
汽車打印
2014年10 月10日，世界首款3D打印汽車終成現(xiàn)實(shí)，這輛由“本地汽車”公司打造的3D打印汽車只有兩個(gè)座位，名字叫“斯特拉迪”，它的制作周期為44個(gè)小時(shí)，并且最高時(shí)速可以達(dá)到80公里每小時(shí)。“斯特拉迪”全身是碳纖維及塑料，利用“3D打印技術(shù)”制造而成。據(jù)悉，全車只使用了40個(gè)零件，且依靠電動能源，充一次電花費(fèi)3.5小時(shí)，可以行駛大約100公里 [4] 。
食品產(chǎn)業(yè)
3D食物打印機(jī)Atomium(16張)
2013年5月22日，NASA已選中總部位于得克薩斯州的系統(tǒng)和材料研究公司，向其投資12.5億美元，研發(fā)能為宇航員制造“營養(yǎng)可口”食品的3D打印機(jī)。
3D食物打印機(jī)的概念設(shè)計(jì)方案中，打印機(jī)的“墨盒”——也就是裝載食物的部分使用壽命長達(dá)30年。這款產(chǎn)品的實(shí)驗(yàn)版本已經(jīng)可以成功“打印”巧克力，而比薩餅將是它未來幾周內(nèi)的下一個(gè)目標(biāo)。據(jù)透露，食物打印機(jī)制造比薩餅的步驟如下：首先，打印一層面餅，并在打印的同時(shí)烤好;然后機(jī)器會將使用裝載番茄的“墨盒”和水、油混合，打印出番茄醬。最后將醬料和奶油打印在比薩餅的表面。
一位名叫Luiza Silva的學(xué)生就設(shè)計(jì)了一個(gè)3D概念打印機(jī)Atomium，它能夠打印分子級的材料，幾乎能夠打印各種形狀。如果這個(gè)概念得以實(shí)現(xiàn)，它將會改變我們與食物間的關(guān)系。
Atomium的工作原理是這樣的：用戶事先注冊基本信息，比如醫(yī)療數(shù)據(jù)(對什么過敏等)和飲食偏好等。然后，用戶可以簡單勾畫出他們喜歡的形狀類型，Atomium就會分析這些指令并創(chuàng)造出相應(yīng)的食物。
西班牙巴塞羅那的自然機(jī)器公司向市場推出首款3D食物打印機(jī)Foodini，像是將食物打印出來一樣制作出甜品、漢堡、面包、巧克力或意大利面。自然機(jī)器公司對于這款特殊“打印機(jī)”的銷售前景十分樂觀。 [5]
生活用品
配件、飾品
這是最廣闊的一個(gè)市場。在未來不管是你的個(gè)性筆筒，還是有你半身浮雕的手機(jī)外殼，抑或是你和愛人擁有的定制戒指，都有可能是通過3D打印機(jī)打印出來的。甚至不用等到未來，就可以實(shí)現(xiàn)。
美容護(hù)膚
3D打印技術(shù)未來也可能會幫助愛美人士進(jìn)行整容，說不定未來最有效果的青春痘的治療方法就是通過3D打印技術(shù)來實(shí)現(xiàn)呢!不僅青春痘,包括祛斑、美白等領(lǐng)域都有希望使用到3D打印技術(shù)的!
綜上所述，表面看上去3D打印機(jī)就是制作物品的一種新方式，但是正是因?yàn)檫@樣的功能，3D打印機(jī)在許多領(lǐng)域都能有廣泛的應(yīng)用，在許多領(lǐng)域掀起了一場革命。我們應(yīng)當(dāng)具有長遠(yuǎn)的目光，了解關(guān)于3D打印機(jī)的一些最新動態(tài)。
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