这篇文章给大家聊聊关于3d打印的原理和特点，以及3d打印机冷知识对应的知识点，希望对各位有所帮助，不要忘了收藏本站哦。
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3d打印的基础
3D打印机的基础原理
3D打印机可以根据零件的形状，每次制做一个具有一定微小厚度和特定形状的截面，然后再把它们逐层粘结起来，就得到了所需制造的立体的零件。
每个截面数据相当于医学上的一张CT像片；整个制造过程可以比喻为一个"积分"的过程。
当然，整个过程是在电脑的控制下，由3D打印机系统自动完成的。不同公司制造的3D打印机所用的成形材料不同，系统的工作原理也有所区别，但其基本原理都是一样的，那就是"分层制造、逐层叠加"。这种工艺可以形象地叫做"增长法"或"加法"。
3D打印机的制作过程我们举个例子：例如我们制作一个塑料材质的苹果，首先我们需要在电脑上使用3D软件制作出一个苹果的3D模型文件，然后把它转换成3D打印机支持的文件格式。接下来需要给3D打印机放入塑料耗材，现在3D打印机就可以制作了。这个过程是不是像我们的平面打印机的操作呀！好下面说重点。
打印系统在制作的时候会从这个苹果3D模型底部开始切成很多片（多少片呢？这个要根据打印机的技术指标它所支持的“层厚”来决定。）也就是我们上面说的截面图。最先开始制作的是苹果模型的最底部的那一个截面，也就是苹果最底部的一层，这时候系统会控制激光器（或喷嘴）在这一层截面图的范围烧结原料（或挤出原料——不同的打印机技术制作方式也有区别这个下面我们会提到），这一层做好后是第二层依此类推。这样这个塑料苹果就一层层的“生长”出来了。
3d打印机器人优缺点
1、制造复杂物品不增加成本
就传统制造而言，物体形状越复杂，制造成本越高。对3D打印机而言，制造形状复杂的物品成本制造复杂物品不增加成本不增加，制造一个华丽的形状复杂的物品并不比打印一个简单的方块消耗更多的时间、技能或成本。制造复杂物品而不增加成本将打破传统的定价模式，并改变我们计算制造成本的方式。
2、产品多样化不增加成本
一台3D打印机可以打印许多形状，它可以像工匠一样每次都做出不同形状的物品。传统的制造设备功能较少，做出的形状种类有限。3D打印省去了培训机械师或购置新设备的成本，一台3D打印机只需要不同的数字设计蓝图和一批新的原材料。
3、无须组装
3D打印能使部件一体化成型。传统的大规模生产建立在组装线基础上，在现代工厂，机器生产出相同的零部件，然后由机器人或工人（甚至跨洲）组装。产品组成部件越多，组装耗费的时间和成本就越多。3D打印机通过分层制造可以同时打印一扇门及上面的配套铰链，不需要组装。省略组装就缩短了供应链，节省在劳动力和运输方面的花费。供应链越短，污染也越少。
4、零时间交付
3D打印机可以按需打印。即时生产减少了企业的实物库存，企业可以根据客户订单使用3D打印机制造出特别的或定制的产品满足客户需求，所以新的商业模式将成为可能。如果人们所需的物品按需就近生产，零时间交付式生产能最大限度地减少长途运输的成本。
5、设计空间无限
传统制造技术和工匠制造的产品形状有限，制造形状的能力受制于所使用的工具。例如，传统的木制车床只能制造圆形物品，轧机只能加工用铣刀组装的部件，制模机仅能制造模铸形状。3D打印机可以突破这些局限，开辟巨大的设计空间，甚至可以制作目前可能只存在于自然界的形状。
6、零技能制造
传统工匠需要当几年学徒才能掌握所需要的技能。批量生产和计算机控制的制造机器降低了对技能的要求，然而传统的制造机器仍然需要熟练的专业人员进行机器调整和校准。3D打印机从设计文件里获得各种指示，做同样复杂的物品，3D打印机所需要的操作技能比注塑机少。非技能制造开辟了新的商业模式，并能在远程环境或极端情况下为人们提供新的生产方式。
7、不占空间、便携制造
就单位生产空间而言，与传统制造机器相比，3D打印机的制造能力更强。例如，注塑机只能制造比自身小很多的物品，与此相反，3D打印机可以制造和其打印台一样大的物品。3D打印机调试好后，打印设备可以自由移动，打印机可以制造比自身还要大的物品。较高的单位空间生产能力使得3D打印机适合家用或办公使用，因为它们所需的物理空间小。
8、减少废弃副产品
与传统的金属制造技术相比，3D打印机制造金属时产生较少的副产品。传统金属加工的浪费量惊人，90%的金属原材料被丢弃在工厂车间里。3D打印制造金属时浪费量减少。随着打印材料的进步，“净成形”制造可能成为更环保的加工方式。
9、材料无限组合
对当今的制造机器而言，将不同原材料结合成单一产品是件难事，因为传统的制造机器在切割或模具成型过程中不能轻易地将多种原材料融合在一起。随着多材料3D打印技术的发展，我们有能力将不同原材料融合在一起。以前无法混合的原料混合后将形成新的材料，这些材料色调种类繁多，具有独特的属性或功能。
3d打印的优点
3d打印的缺点
1、材料的限制
仔细观察你周围的一些物品和设备，你就会发现3D打印的第一个绊脚石，那就是所需材料的限制。虽然高端工业印刷可以实现塑料、某些金属或者陶瓷打印，但目前无法实现打印的材料都是比较昂贵和稀缺的。
另外，现在的打印机也还没有达到成熟的水平，无法支持我们在日常生活中所接触到的各种各样的材料。
研究者们在多材料打印上已经取得了-定的进展，但除非这些进展达到成熟并有效，否则材料依然会是3D打印的一大障碍。
2、机器的限制
众所周知，3D打印要成为主流技术（作为一种消耗大的技术），它对机器的要求也是不低的，其复杂性也可想而知。
目前的3D打印技术在重建物体的几何形状和机能上已经获得了-定的水平，几乎任何静态的形状都可以被打印出来，但是那些运动的物体和它们的清晰度就难以实现了。
这个困难对于制造商来说也许是可以解诀的，但是3D打印技术想要进入普通家庭，每个人都能随意打印想要的东西，那么机器的限制就必须得到解决才行。
3、知识产权的忧虑
在过去的几十年里，音乐、电影和电视产业中对知识产权的关注变得越来越多。3D打印技术毫无疑问也会涉及到这一问题，因为现实中的很多东西都会得到更加广泛的传播。
人们可以随意复制任何东西，并且数量不限。如何制定3D打印的法律法规用来保护知识产权，也是我们面临的问题之一，否则就会出现泛滥的现象。
3d打印中容易出现的问题
1.边缘翘曲
3D打印模型底部向上弯曲，不与打印平台平齐，会导致上部出现水平裂缝。“翘曲”——由塑料材料的自然特性引起，在3D打印过程中很常见。当ABS或PLA细丝冷却时，就会开始非常轻微地收缩，如果塑料冷却得太快，则会出现“翘曲”现象。
2.大象脚(ElephantFoot)
3D打印模型的根基部位稍向外凸出，称为“象脚”。当下层的冷却时间很短，并未恢复成固体时，易形成此种现象。此外，模型的上层部分下压最底部一层的重量过大，也会引起此种状况。
3.3D打印最底部层的问题
可能你会发现，很多3D打印模型虽然表面平滑，但是底部最下面凹凸不平、松动，甚至还有非常凌乱不规则的线条。这些问题非常典型地表明打印床没有正确调平。此外，如果喷嘴离打印床太远，底部表面通常也会出现凌乱的线条;如果喷嘴离打印床过近，又可能会导致出现斑点。
4.打印层无法对准
仔细观察一些3D打印物品，会发现外表层层纹理之中，会有几层并未对齐，这就是打印层无法对准的问题。
5.缺层
模型中存在间隙、裂缝。这是因为3D打印机无法提供图层所需的塑料量。除此之外，3D打印材料、丝线卷轴、送料轮也可能存在问题(例如直径变化)，也可以检查一下喷嘴是否堵塞。
6.较高模型中出现裂缝
在较高的3D打印模型上，其侧面总会有裂痕。是因为在较高层中，材料冷却得更快，因为来自打印床的热量无法达到相应高度，因此上层的粘附性较低。
7.顶部有孔状现象
打印模型的顶部表面出现不雅观的凸起或小孔。原因是模型顶层没有适当冷却，并且顶表面不够厚。
3d打印的材料及限制
1、材料的限制
仔细观察你周围的一些物品和设备，你就会发现3D打印的第一个绊脚石，那就是所需材料的限制。虽然高端工业印刷可以实现塑料、某些金属或者陶瓷打印，但目前无法实现打印的材料都是比较昂贵和稀缺的。
另外，现在的打印机也还没有达到成熟的水平，无法支持我们在日常生活中所接触到的各种各样的材料。
研究者们在多材料打印上已经取得了一定的进展，但除非这些进展达到成熟并有效，否则材料依然会是3D打印的一大障碍。
2、机器的限制
众所周知，3D打印要成为主流技术(作为一种消耗大的技术)，它对机器的要求也是不低的，其复杂性也可想而知。
目前的3D打印技术在重建物体的几何形状和机能上已经获得了一定的水平，几乎任何静态的形状都可以被打印出来，但是那些运动的物体和它们的清晰度就难以实现了。
这个困难对于制造商来说也许是可以解决的，但是3D打印技术想要进入普通家庭，每个人都能随意打印想要的东西，那么机器的限制就必须得到解决才行。
3、知识产权的忧虑
在过去的几十年里，音乐、电影和电视产业中对知识产权的关注变得越来越多。3D打印技术毫无疑问也会涉及到这一问题，因为现实中的很多东西都会得到更加广泛的传播。
人们可以随意复制任何东西，并且数量不限。如何制定3D打印的法律法规用来保护知识产权，也是我们面临的问题之一，否则就会出现泛滥的现象。
4、道德的挑战
道德是底线。什么样的东西会违反道德规律，我们是很难界定的，如果有人打印出生物器官或者活体组织，是否有违道德？我们又改如何处理呢？如果无法尽快找到解决方法，相信我们在不久的将来会遇到极大的道德挑战。
5、花费的承担
3D打印技术需要承担的花费是高昂的，对于普通大众来说更是如此。例如上面提到第一台在京东上架的3D打印机的售价为1万5，又有多少人愿意花费这个价钱来尝试这种新技术呢？也许只有爱好者们吧。
如果想要普及到大众，降价是必须的，但又会与成本形成冲突。如何解决这个问题，制造商们估计要头疼了。
每一种新技术诞生初期都会面临着这些类似的障碍，但相信找到合理的解决方案3D**技术的发展将会更加迅速，就如同任何渲染软件一样，不断地更新才能达到最终的完善。
OK，本文到此结束，希望对大家有所帮助。
