鄭威++劉艷彬

摘 要：3D打印技術(shù)已經(jīng)隨著相關(guān)技術(shù)的不斷完善，成為現(xiàn)代添加劑制造行業(yè)的佼佼者，所以在各個行業(yè)中都有所涉足。本文對3D打印技術(shù)的原理以及具體技術(shù)進行分析，然后根據(jù)我國3D打印技術(shù)在加固計算機中的應(yīng)用情況，對具體應(yīng)用方面進行分析。

關(guān)鍵詞：3D打印技術(shù)；加固計算機；應(yīng)用分析

1. 3D打印技術(shù)以及原理分析

1.1 3D打印技術(shù)原理分析

3D打印技術(shù)的新技術(shù)是添加劑制造技術(shù)，通過在物理層的連續(xù)性的添加劑制造技術(shù)的三維對象的創(chuàng)建，主要設(shè)備是3D打印機，與其它類型的添加劑制造技術(shù)相比，3D打印技術(shù)已經(jīng)取得了高速度、低成本、使用方便等優(yōu)點，可以打印出真實物體[1]。

由于市場經(jīng)濟的快速成型技術(shù)占有比較大的市場主導(dǎo)地位，因此在實際生產(chǎn)中3D打印技術(shù)已經(jīng)在應(yīng)用，珠寶，鞋類，服裝，建筑的巨大優(yōu)勢，航空航天和醫(yī)療應(yīng)用逐年增加，從原來的墨水和紙張逐漸當(dāng)然印刷材料，以改變膠粉、粉和膠水都是經(jīng)過特殊處理后可投入實際生產(chǎn)過程中，這些材料也可以回收利用，在一定程度上有著對環(huán)境友好性。

由于印刷3D打印技術(shù)的進步是比較高的，所以生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量或模型一般都是非常高的，除了創(chuàng)造一些獨特的形狀，而且還可以進行精確的設(shè)計、結(jié)構(gòu)及產(chǎn)品的移動部件，但是，雖然3D打印機的價格在下降，許多廠家和設(shè)計院，大學(xué)已經(jīng)開始準備或裝備，但價格仍然很高。3D Systems推出的新款I(lǐng)nVision LD入門級桌面型產(chǎn)品價格為1.59萬美元，而Z Corporation出品的中端型號Z510要價10萬美元。好在3D打印機的耗材成本并不夸張，例如打印手機模型，大概花費20美元材料費，比起其它成型技術(shù)成本要低得多[2]。

1.2 3D打印具體技術(shù)分析

（1）光固化成型法

這種辦法是利用特殊的波長以及一定強度的激光共同聚集到光固化材料的表面上，并且使之由點到面，由線到面分別進行凝固，在完成了一個層面的繪圖作業(yè)，然后利用升降臺在垂直方向向另一個層面高度進行轉(zhuǎn)移，再對另一個層面進行固化，這樣經(jīng)過層層固化之后就可以進行疊加成為一個三維實際物體。這種技術(shù)使最為實用的快速成型方法，采用的材料一般都是也液態(tài)的光敏樹脂原料。主要的制作過程是利用CAD技術(shù)設(shè)計出一個三維實體模板，然后利用離散程序?qū)δＰ瓦M行細致切割處理，并且對掃描方法進行設(shè)計，利用產(chǎn)生的精確數(shù)據(jù)對激光進行控制，并且操作激光掃描儀器以及升降臺進行相應(yīng)運動。

（2）選擇性激光燒結(jié)技術(shù)

這種辦法使利用激光對固體進行選擇性的分層燒結(jié)，并且使燒結(jié)之后的固體進行疊加，產(chǎn)生所需要的零件模板，整個工藝主要包括利用CAD技術(shù)進行模型建立、對產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進行處理、鋪設(shè)粉末、燒結(jié)以及善后處理。

這種辦法所使用的設(shè)備主要是由粉末缸以及成型缸組成，工作的時候，粉磨缸的活塞（送粉活塞）上升，然后鋪粉輥將形成的粉末送至成型缸中，然后由成型缸中的活塞進行工作，在成型缸中均勻的鋪上一層粉末，完成這一層鋪粉之后，工作活塞就會下降到下一個層厚，鋪粉系統(tǒng)中就會鋪上新粉，最后，將未燒結(jié)的粉末回收到粉末缸中，并取出成型件。對于金屬粉末激光燒結(jié)，在燒結(jié)之前，整個工作臺被加熱至一定溫度，可減少成型中的熱變形，并利于層與層之間的結(jié)合。

（3）熔積成型法

這種辦法主要是使用絲狀材料，比如石蠟、金屬、塑料、低熔點合金材料等，然后利用電極加熱的方式將材料進行加熱，加熱到了材料熔點之后，在相關(guān)程序的控制之下，由計算機進行控制，裝置噴頭將會做平面運動，將融合的材料進行均勻覆蓋，冷卻之后就會習(xí)慣成一層界面，然后噴頭移至高一層繼續(xù)進行材料覆蓋，這樣逐漸就會形成一個三維工件。這種技術(shù)污染小，材料可以回收，用于中、小型工件的成形。成形材料：固體絲狀工程塑料；制件性能相當(dāng)于工程塑料或蠟?zāi)?；主要用于塑料件、鑄造用蠟?zāi)?、樣件或模型?/p>

2. 3D打印技術(shù)在加固計算機中的應(yīng)用分析

2.1 在控制計算模塊的應(yīng)用分析

加固計算機控制計算模塊主要是采用標準的6U模塊，以此來實現(xiàn)加固計算機中的雙向CPU進行SMP組織進行構(gòu)造。北橋芯片為IntelE7520，南橋芯片為630OESB，板載2GB雙通道DDRll—400內(nèi)存，提供ECC校驗，板載2塊SATA硬盤，雙千兆以太網(wǎng)絡(luò)支持PICMG3.1規(guī)范。利用3D打印技術(shù)可以對控制計算模塊進行模板制造，先在3D打印機中投入控制計算模塊所需要的材料，然后利用CAD技術(shù)進行材料疊加，最后利用相關(guān)技術(shù)對控制計算模塊進行構(gòu)造。采用3D打印技術(shù)來控制計算模塊的制造可以降低生產(chǎn)成本，提高制造效率，在環(huán)境保護的概念的影響下，這一技術(shù)被普遍應(yīng)用[3]。

2.2 在溫度控制系統(tǒng)的應(yīng)用分析

加固計算機溫度控制系統(tǒng)主要是由溫度控制板以及電加熱板構(gòu)成的，將220V的交流電壓輸入到AC/DC電源板塊，通過溫度控制電路提供的+5V電壓，對加固計算機機箱內(nèi)部溫度進行自動檢測，當(dāng)達到了一定數(shù)值的時候，就會利用單片機通過交流固體繼電器對加熱板進行接通，給機箱內(nèi)部溫度進行環(huán)境加熱。利用3D技術(shù)可以實現(xiàn)加固計算機機箱內(nèi)部環(huán)境溫度進行自動控制，并且通過3D打印機對溫度控制板和電加熱板進行設(shè)計制造，選用的材料是一種非金屬的超薄電加熱材料，利用新型工藝進行合成，然后放入3D打印機內(nèi)部進行溶化，利用3D打印技術(shù)對溶化后的材料進行鋪粉，形成一個三維實體，這樣制作出來的控制板塊能夠?qū)崿F(xiàn)自動化控制，體積較小，不會占據(jù)很大的位置，安裝比較方便，維修比較簡便。

2.3 在防水密封模塊的應(yīng)用分析

由于加固計算機因為被軍方所使用，所以對其自身模塊的密封要求很高，主要的防水密封問題主要是為了防止雨水防止壓力在這兩個方面的泄漏，關(guān)鍵是要采取全密封，通常采用機箱密封。但是因為在加固計算機進行防水密封操作的時候，顯示器、鍵盤和連接器板的制作過程和材質(zhì)上經(jīng)常出現(xiàn)問題。而3D打印技術(shù)的誕生，為防水密封材料所出現(xiàn)的問題提出了完美的解決方式。利用3D打印技術(shù)可以很好的解決插件出現(xiàn)裂口的這個問題，3D打印技術(shù)進行插件制作的時候，會細化到插件的內(nèi)部構(gòu)造中，在插件完成之后，還會利用CAD技術(shù)進行插件檢測，假若插件質(zhì)量不合格就會進行重構(gòu)，所以加固計算在防水密封模塊利用3D技術(shù)使非常有必要的。

結(jié)論

近年來，隨著3D打印技術(shù)的不斷完善，應(yīng)用范圍的過渡到加固計算機的加強，已成為應(yīng)用的一個趨勢。加固計算機本身是一個比較復(fù)雜的項目，但使用3D打印技術(shù)，各個方面的設(shè)計工作正逐漸變得更加方便。我相信，隨著相關(guān)技術(shù)的不斷提高，加固計算機應(yīng)用使得中國的3D打印技術(shù)將有更好的發(fā)展。

參考文獻

[1]王月圓，楊萍. 3D打印技術(shù)及其發(fā)展趨勢[J]. 印刷雜志，2013，04：10-12.

[2]何永軍.3D打印技術(shù)改變世界格局的源動力[J]. 新材料產(chǎn)業(yè)，2013，08：2-8.

[3]張龍. 3D打印過程的計算機仿真研究[D].蘭州理工大學(xué)，2014.

作者簡介：鄭威，男，1995，漢，福建閩清，本科，主要研究方向：工業(yè)工程。