高坤

摘要：3D打印在目前的社會中有了較為廣泛的應用，這種打印技術的推廣，有效地解決了實際工作中3D模型構建的問題，從而提高了工作效率和3D模型構建的準確性。目前，隨著技術應用普遍化的提升，3D打印技術的應用范圍正在不斷的擴展?？梢哉f在未來的3D模型構建中，3D打印會發(fā)揮不可替代的作用，這也意味著3D打印機技術大潮的全面來襲。

關鍵詞：3D；打印機技術；大潮

在教育教學中，有大量需要打印的地方，尤其是在3D打印機技術獲得較大發(fā)展的基礎上，其在教育教學的便利性上體現(xiàn)得更加明顯。就目前的情況來看，利用3D打印機技術可以有效地突破教育教學中一些教學限制，實現(xiàn)教學手段的提升，所以在此背景下，探討3D打印機技術大潮的發(fā)展意義重大。

一、3D建模技術

在目前的社會生活中，3D建模技術得到了較為廣泛的應用，而就通俗意義上的3D建模來看，其指的是通過三維制作軟件通過虛擬三維空間構建出具有三維數(shù)據(jù)的模型。就目前的3D建模來看，其可以分為NURBS和多邊形網格。 NURBS對要求精細、彈性與復雜的模型有較好的應用，適合量化生產用途 。多邊形網格建模是靠拉面方式，適合做效果圖與復雜場景動畫，綜合說來各有長處。在目前的一些設計工作中，因為要對設計的效果進行評價，所以往往會利用多邊形網絡建模的形式對具體的設計進行效果展示。比如在室內設計，工程效果展示等方面，都會利用3D建模技術。

二、3D打印機技術

1.簡介

3D打印是快速成型技術的一種，它是一種以數(shù)字模型文件為基礎，運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構造物體的技術。就目前的分析研究來看，3D打印通常是采用數(shù)字技術材料打印機來實現(xiàn)的。常在模具制造、工業(yè)設計等領域被用于制造模型，后來逐漸在一些產品的直接制造方面得到運用。目前，已經有使用這種技術打印而成的零部件。就此技術的利用范圍來看，涉及了珠寶、鞋類、工業(yè)設計、建筑、工程和施工（AEC）、汽車，航空航天、牙科和醫(yī)療產業(yè)、教育、地理信息系統(tǒng)、土木工程、槍支以及其他領域。

2.原理

日常生活中使用的普通打印機可以打印電腦設計的平面物品，而所謂的3D打印機與普通打印機工作原理基本相同，只是打印材料有些不同，普通打印機的打印材料是墨水和紙張，而3D打印機內裝有金屬、陶瓷、塑料、砂等不同的“打印材料”，是實實在在的原材料。打印機與電腦連接后，通過電腦控制可以把“打印材料”一層層疊加起來，最終把計算機上的藍圖變成實物。通俗地說，3D打印機是可以“打印”出真實3D物體的一種設備，比如打印一個機器人、打印玩具車，打印各種模型，甚至是食物等等。之所以通俗地稱其為“打印機”是參照了普通打印機的技術原理，因為分層加工的過程與噴墨打印十分相似。綜上所述，所以這項打印技術稱為3D立體打印技術。

3.限制因素

3D打印機技術雖然在諸多領域有著廣泛的應用，但是其發(fā)展受到較多方面的限制。首先，材料限制了其發(fā)展。雖然高端工業(yè)印刷可以實現(xiàn)塑料、某些金屬或者陶瓷打印，但無法實現(xiàn)打印的材料都是比較昂貴和稀缺的。另外，打印機也還沒有達到成熟的水平，無法支持日常生活中所接觸到的各種各樣的材料。其次，機器本身限制了其發(fā)展。3D打印技術在重建物體的幾何形狀和機能上已經獲得了一定的發(fā)展，幾乎任何靜態(tài)的形狀都可以被打印出來，但是那些運動的物體和它們的清晰度就難以實現(xiàn)了。這個困難對于制造商來說也許是可以解決的，但是3D打印技術想要進入普通家庭，每個人都能隨意打印想要的東西，那么機器的限制就必須得到解決才行。最后是花費的限制。3D打印技術需要承擔的花費是高昂的。第一臺3D打印機的售價為1萬5。如果想要普及到大眾，降價是必須的，但又會與成本形成沖突。

三、3D打印機技術大潮

3D打印機技術的不斷進步和一些限制因素的解決使得此技術在社會中的應用范圍和推廣度有了顯著的提升。就目前的應用領域來看，在海軍艦艇和航空航天方面，3D打印機技術得到了較廣泛的利用，其對一些重要設備零件的生產有著非常積極的作用。在醫(yī)學領域，3D打印肝臟模型、3D打印頭蓋骨、3D打印脊椎植入人體、3D打印手掌治療殘疾、3D打印制藥、3D打印胸腔等均已實現(xiàn)。在房屋建筑領域、在汽車行業(yè)、在電子領域以及服裝行業(yè)，3D打印技術均已取得了突破性成就。而且在目前的發(fā)展中，政府對3D打印技術有著多方面的扶持，所以說3D打印機技術大潮已經全面來襲。

技術進步對于社會發(fā)展和變革有著重要的影響，隨著3D建模技術的不斷進步，其在社會生活領域中的應用也在不斷的推廣。在打印技術的理念指導下，3D和打印有了結合性發(fā)展，因此出現(xiàn)了3D打印機技術。此種技術在目前的社會各個領域都有了應用突破，而且在技術研究深化和發(fā)展限制的不斷解禁中，此技術的普遍性應用趨勢越來越強。基于此，3D打印機技術大潮將全面來襲。

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