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3d打印技術(shù)范文第1篇

【關(guān)鍵詞】虛擬網(wǎng)絡(luò)技術(shù)；3d打印包裝；技術(shù)發(fā)展

1基于虛擬網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的3D打印包裝技術(shù)概述

傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是基于IP來進(jìn)行的，長時(shí)間發(fā)展環(huán)境下，對于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展有了全新的理念，虛擬網(wǎng)絡(luò)技術(shù)逐漸進(jìn)入到人們的視野中。虛擬網(wǎng)絡(luò)與寬帶網(wǎng)絡(luò)不通，能夠在現(xiàn)場構(gòu)建出全面的結(jié)構(gòu)體系，并不單純是基于IP基礎(chǔ)上來進(jìn)行信息傳遞共享的，這樣在信息傳遞效率上會(huì)有明顯的提升，并且在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)技術(shù)開發(fā)利用時(shí)也擁有了更廣闊的前景，在此基礎(chǔ)上所進(jìn)行的3D打印包裝技術(shù)實(shí)現(xiàn)得到了全面突破，可以在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到理想化的技術(shù)應(yīng)用效果，應(yīng)用于精密行業(yè)的設(shè)計(jì)制造中，能夠?qū)⒋蛴≈圃斓脑先客度氲绞褂弥?，這樣就不會(huì)影響到使用功能的實(shí)現(xiàn)，并且所打印的產(chǎn)品也從平面逐漸向立體化過度，在各行業(yè)的設(shè)計(jì)中最常使用到這種技術(shù)。在打印前產(chǎn)品是虛擬的，需要通過計(jì)算機(jī)軟件來進(jìn)行構(gòu)建，這一點(diǎn)與虛擬網(wǎng)絡(luò)更加符合，基于網(wǎng)絡(luò)虛擬技術(shù)基礎(chǔ)上所進(jìn)行的3D打印包裝，設(shè)計(jì)理念所受到的約束更小，對于常見的技術(shù)性問題，在設(shè)計(jì)期間會(huì)通過理念完善來解決，最終所應(yīng)用的技術(shù)也能快速實(shí)現(xiàn)功能。

2基于網(wǎng)絡(luò)虛擬技術(shù)中3D打印包裝技術(shù)的實(shí)用化能力

將網(wǎng)絡(luò)虛擬技術(shù)與3D網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相互結(jié)合，最終所形成的技術(shù)方法中，能夠?qū)⒕W(wǎng)絡(luò)虛擬的先進(jìn)性充分引入其中。該項(xiàng)技術(shù)是以傳統(tǒng)的打印技術(shù)為原型來進(jìn)行的，在此基礎(chǔ)上可能會(huì)遇到不同程度的打印問題，但通過技術(shù)性方法也都能夠得到更好的解決。原有的3D打印技術(shù)中，僅限于塑料材料，并且打印的速度、成本也都不夠理想化，經(jīng)過一段時(shí)間的應(yīng)用與發(fā)展，技術(shù)得到了更好的改進(jìn)，在打印原料種類上有明顯的增多，除模型之外，還可以打印出所需要的精細(xì)零件，將其應(yīng)用在設(shè)備的制造中。對金屬材料也能夠進(jìn)行塑性，將所要打印的模具模型以程序代碼形式輸入到計(jì)算機(jī)中，打印時(shí)連接虛擬網(wǎng)絡(luò)來進(jìn)行，這樣打印可以完全按照輸入的參數(shù)代碼來進(jìn)行，在規(guī)格上不會(huì)出現(xiàn)誤差，與傳統(tǒng)的塑料材料相比較，應(yīng)用金屬材料后，打印的效果有明顯提升，金屬的塑性效果更加理想，不容易受到外界環(huán)境因素影響而發(fā)生形變，在此基礎(chǔ)上所進(jìn)行的打印設(shè)計(jì)，涉及到精密的零件應(yīng)用這種打印技術(shù)也能保障結(jié)構(gòu)完整性不受到破壞。甚至可以將粉末材料經(jīng)過融化快速塑性，這一點(diǎn)是傳統(tǒng)打印技術(shù)所不能比較的。3D打印技術(shù)在醫(yī)療方面的應(yīng)用，通過這種打印技術(shù)，能夠?qū)⒓?xì)小的芯片植入到人體皮膚內(nèi)，并對人體的骨骼、皮膚進(jìn)行小面積重造，基于網(wǎng)絡(luò)虛擬技術(shù)基礎(chǔ)上所進(jìn)行的3D打印包裝技術(shù)應(yīng)用，在個(gè)別精細(xì)領(lǐng)域中正處于研究階段，在醫(yī)療方面也有嘗試的經(jīng)驗(yàn)，對于常見的技術(shù)性問題，在網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)中，可以將設(shè)計(jì)理念轉(zhuǎn)化為具體的模型，這樣所進(jìn)行的優(yōu)化處理才更具有針對性。3D打印需要做到根據(jù)實(shí)際需求來進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)節(jié)，優(yōu)化所打印的產(chǎn)品，確保產(chǎn)品在安裝使用時(shí)強(qiáng)度以及規(guī)格能夠與原有的環(huán)境保持一致，更好的融合。最后是在軍事領(lǐng)域上的應(yīng)用，武器從設(shè)計(jì)到制造會(huì)經(jīng)歷很長一段時(shí)間，但現(xiàn)階段軍事行業(yè)的發(fā)展對產(chǎn)品更新?lián)Q代時(shí)間要求也在逐漸提升，應(yīng)用3D打印包裝技術(shù)，與傳統(tǒng)制造方法相比較能夠節(jié)省三分之二的時(shí)間，并且制造的形式是從整體化來進(jìn)行的，不需要復(fù)雜的拼裝過程，可以直接將武器制造出來，在網(wǎng)絡(luò)虛擬技術(shù)中進(jìn)行設(shè)計(jì)，可以對武器的使用情況進(jìn)行模擬，設(shè)計(jì)人員觀察模擬過程并對結(jié)構(gòu)進(jìn)行更深入的優(yōu)化，這種優(yōu)勢是傳統(tǒng)技術(shù)中所不能達(dá)到的。

3基于網(wǎng)絡(luò)虛擬技術(shù)的3D打印包裝技術(shù)發(fā)展前景

雖然在多個(gè)領(lǐng)域中都已經(jīng)應(yīng)用到了3D打印技術(shù)，但技術(shù)優(yōu)化過程中，所體現(xiàn)出的矛盾性問題仍然需要進(jìn)一步解決。通過上文論述可以了解到，3D打印包裝技術(shù)主要應(yīng)用在高端領(lǐng)域中，并且使用的成本也相對比較大，在民用領(lǐng)域中很少涉及到，這也成為技術(shù)未來發(fā)展中主要突破的內(nèi)容。未來的發(fā)展優(yōu)化中，必然會(huì)以提升使用效率、降低使用成本為發(fā)展理念，使3D打印包裝技術(shù)能夠真正的融合到人們?nèi)粘Ｉ钪校鰪?qiáng)技術(shù)應(yīng)用的服務(wù)性。個(gè)性化醫(yī)療定制或人體器官復(fù)制將不再是普通老百姓難以享受到的“特權(quán)”，醫(yī)療效率更高，許多現(xiàn)在難以攻克的難題，未來將不再困擾患者。

參考文獻(xiàn)

[1]孫文德,匡慧珍,楊志誠，王力武.杭州3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展路徑建議[J].現(xiàn)代城市,2015(03).

3d打印技術(shù)范文第2篇

收稿日期：2013-07-19

作者簡介：劉禹（1979—），男，中國科學(xué)院自動(dòng)化研究所副研究員，博士，研究方向?yàn)橹R(shí)管理。通信方式：yuliu@mailiaaccn。

李志江（1948—），男，中國社會(huì)科學(xué)院語言研究所副編審，研究方向?yàn)檗o書學(xué)、詞匯學(xué)。通信方式：。

近年來，3D電影、3D游戲、3D打印等高新技術(shù)深刻地改變著人們的生活方式和工作方式。3D技術(shù)的概念特指基于計(jì)算機(jī)及互聯(lián)網(wǎng)的三維數(shù)字化技術(shù)。經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展，3D技術(shù)在成熟度、易用度、經(jīng)濟(jì)性等方面都已經(jīng)取得了巨大的突破，成為促進(jìn)我國文化創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)升級和自主創(chuàng)新的推動(dòng)力。

3D打印機(jī)最早出現(xiàn)在20世紀(jì)90年代中期，是以計(jì)算機(jī)三維數(shù)字化設(shè)計(jì)模型為藍(lán)本，經(jīng)軟件分層和數(shù)控成型等步驟，將金屬粉末、陶瓷粉末、塑料、細(xì)胞組織等材料逐層堆積黏結(jié)而制造出實(shí)體產(chǎn)品的數(shù)字化制造設(shè)備，屬于“增材制造”的技術(shù)范疇。3D打印這種分散式生產(chǎn)的模式，可以直接利用3D模型數(shù)據(jù)打印生成服裝、建筑模型、汽車零件，甚至是巧克力，讓人們在自己家中或企業(yè)里以更廉價(jià)、更快捷的方式生產(chǎn)一件或一批產(chǎn)品。這將改變傳統(tǒng)垂直化工業(yè)生產(chǎn)的模式，應(yīng)用前景廣闊。

前面提到的“3D技術(shù)”和“3D打印機(jī)”都屬于字母詞。其中3是阿拉伯?dāng)?shù)字，D是英文縮略，“技術(shù)”和“打印機(jī)”分別是漢語。二者都屬于混合型字母詞。

字母詞的漢化通常是字母詞的最終歸宿，如BP機(jī)漢化為尋呼機(jī)，Email漢化為電子郵件等，但公眾接受漢化詞的過程長短不一。我們應(yīng)密切關(guān)注字母詞的出現(xiàn)和普及，及早為字母詞確立相應(yīng)的中文規(guī)范。最好在社會(huì)普及之前就完成這項(xiàng)工作，以免日后再硬性地“糾正”公眾的約定俗成。因此，現(xiàn)在討論3D技術(shù)和3D打印機(jī)的中文定名正逢其時(shí)。

3D是英文three dimensions的縮略語。three對應(yīng)的漢語是“三”，dimensions對應(yīng)的漢語是“維度”。所以three dimensions可直譯為“三維”，即物體的長、寬、高三個(gè)維度；也可翻譯為“立體”，即有長、有寬、有高的，就是立體的。

從標(biāo)準(zhǔn)翻譯來說，3D的中文應(yīng)規(guī)范為“三維”，3D技術(shù)應(yīng)規(guī)范為“三維技術(shù)”。同理，“3D電影、3D模型、3D游戲、3D打印、3D液晶顯示器”都應(yīng)分別規(guī)范為“三維電影、三維模型、三維游戲、三維打印、三維液晶顯示器”。

3d打印技術(shù)范文第3篇

關(guān)鍵詞：3D打印；CAD；模具制作；模具修改的新方法

1 問題的提出

伴隨生產(chǎn)制造業(yè)的發(fā)展，模具的需求量越來越大，但模具的生產(chǎn)制造過程過長一直沒有得到很好地解決。而3D打印恰巧是一種快速成型技術(shù)，恰具有快速、高效、便捷等特點(diǎn)。它是伴隨著現(xiàn)代CAD/CAM技術(shù) 、分層制造、機(jī)械工程、激光、計(jì)算機(jī)數(shù)控、精密伺服驅(qū)動(dòng)以及新材料等多方面技術(shù)突破的基礎(chǔ)上集成發(fā)展起來的。3D打印可以在醫(yī)療、建筑、制造等多行業(yè)發(fā)揮重要作用，有人說3D打印技術(shù)是一項(xiàng)革命性的技術(shù)，因?yàn)?D打印技術(shù)配合三維建模軟件可以大大提高模具的生產(chǎn)效率、縮短模具制造的生產(chǎn)周期和降低資源損耗。

1.1 3D打印的原理

生活中普通的打印是對將墨水印在承印物上，而3D打印是一種立體打印技術(shù)，根據(jù)美國材料與試驗(yàn)協(xié)會(huì)（ASTM）2009年成立的3D打印技術(shù)委員會(huì)公布的定義，3D打印是一種與傳統(tǒng)的材料加工方法截然相反，它是基于三維CAD模型數(shù)據(jù)，通過增加材料逐層制造的方式制造模型。就像將一層層材料用粘黏劑粘起來一樣，不過其制作材料和粘黏劑都是特殊的材料，他的材料能夠液化、粉化、成絲或其它多種形態(tài)，打印時(shí)又能快速的硬化?，F(xiàn)在多采用金屬、塑料和陶瓷等特殊處理的材料。其采用直接制造的模型是通過計(jì)算機(jī)模擬軟件建立與物理實(shí)體模型一致的三維數(shù)字模型，打印機(jī)使用一些特定的材料對材料的層疊，形成所需的模型。

1.2 打印制造過程

1.2.1 建立三維模型

首先通過對產(chǎn)品的可行性分析，確定產(chǎn)品的工藝方案，并對模型做出初步的設(shè)計(jì)。瓶子由瓶身、瓶肩和瓶身以及瓶底組成。以三維軟件建立圖形時(shí)先從瓶口開始，建立立體的三維實(shí)際模型。然后在實(shí)際模具中去除改瓶身的形狀的部分，即可所得制造該形狀瓶子的簡易模具。

首先建立模具的三維模型。3D模具是基于計(jì)算機(jī)建模軟件的技術(shù)生成的，可以通過SolidWorks、UG NX、AutoCAD、Pro/Engineer等三維建模軟件進(jìn)行3D模具設(shè)計(jì)，solidwords功能強(qiáng)大，簡單易學(xué)但是組件繁多，軟件較大。UG主要適合于大型的汽車、飛機(jī)廠建立復(fù)雜的數(shù)模，對曲面渲染較好，Pro/Engineer主要適合于快速建立較為簡單的數(shù)模。AutoCAD可用于二維和三維圖像的繪制，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。在這里我們使用AutoCAD建立有一個(gè)高130mm，底面直徑60mm，瓶口直徑20mm的簡易吹塑模型。下面是簡單的步驟：

（1）打開AutoCAD ，新建文件，從瓶口開始建立，在命令欄輸入命令pline選擇多段線工具（或菜單欄-繪圖-多段線[P]），隨機(jī)選擇一點(diǎn)，建立塑料瓶基本圖形。輸入下列括號內(nèi)的命令：

首先建立瓶口（@10，0）、（@0，-10）

然后建立瓶口的曲面 （a） 、（@10，-10）、 （a）、 （@10，-10）

最后完成整個(gè)曲面 （0，120）、（c）

對該圖形進(jìn)行“旋轉(zhuǎn)”360度。輸入命令（revolve）、（360）以左側(cè)為軸建立飲料瓶實(shí)體。

（2）建立一個(gè)高長寬為140、70、70（mm）的長方體。輸入命令（box）任選一點(diǎn)，輸入（70，140，70），建立長方形。

（3）通過輸入（3dmove）三維移動(dòng)（3drotate）三維旋轉(zhuǎn)等命令將飲料瓶放入長方體內(nèi)。

（4）使用差集。選擇對象為長方體，減去對象為建立的飲料瓶。輸入（SUBTRACT），空格，選擇長方形，空格，選擇模型，空格，形成中空的塑料瓶。

（5）輸入命令（slice）選擇該模型，空格，輸入xy，以模型中心為軸心進(jìn)行剖切。

（6）另存為**.stl文件。建立模型完畢。如圖1所示。

1.2.2 打印三維模具

根據(jù)實(shí)際情況，采用的打印機(jī)型號為MAKERBOT REPLICATOR 2 3D為例進(jìn)行打印，該打印機(jī)選用PLA材料，基本原理是將絲狀的熱熔性材料加熱融化，同時(shí)打印噴頭在計(jì)算機(jī)的控制下，根據(jù)截面輪廓信息，將材料選擇性地涂敷在工作臺(tái)上，快速冷卻后形成一層截面。一層成型完成后，機(jī)器工作臺(tái)下降一個(gè)高度（即分層厚度）再成型下一層，直至形成整個(gè)實(shí)體造型。成型材料種類多，成型件強(qiáng)度高、精度高，主要適用于成型小塑料件。

將設(shè)計(jì)好的3D模型輸入3D打印機(jī)，打印機(jī)軟件會(huì)自動(dòng)分析模型，將模型根據(jù)分辨率進(jìn)行分割成層，然后根據(jù)你的參數(shù)設(shè)置選擇合適的打印速度形成相應(yīng)精度的模型，將模型進(jìn)行打印層疊。3D打印機(jī)是3D打印過程的重要一環(huán)，也是將它與現(xiàn)階段的模具車間加工修改所不同的一個(gè)方面。它是將大型機(jī)床簡化并與計(jì)算機(jī)新技術(shù)、新材料復(fù)合成的機(jī)械制造設(shè)備。它可以快速生成模具--將模具打印出來。將模具拿去進(jìn)行試驗(yàn)加工，對其中出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析，對相對應(yīng)的模型進(jìn)行修改。3D打印技術(shù)在本環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)快速修改的性能。避免對模具進(jìn)行修模再制造然后再試這樣一個(gè)“漫長”過程。

1.2.3 模具生產(chǎn)制造和產(chǎn)品制造

3D模具試驗(yàn)結(jié)果吻合產(chǎn)品要求后，就可以將3D模型傳輸?shù)杰囬g進(jìn)行生產(chǎn)和裝配，進(jìn)行大批量的生產(chǎn)。在實(shí)際的模型制作過程中，我們使用的可能是一些金屬材料或者陶瓷材料對模型進(jìn)行打印，打印精度可以設(shè)置更高。

2 結(jié)束語

3d打印技術(shù)范文第4篇

關(guān)鍵詞：3D打印技術(shù)；汽車行業(yè)；影響

與傳統(tǒng)的“去除材料”加工方法不同，被稱為“具有工業(yè)革命意義”的3D打?。?D Printing）是一種“添加制造”（Additive Manufacturing）技術(shù)。與傳統(tǒng)技術(shù)相反，“添加制造”技術(shù)是采用層疊方式制造零件的方法。[1]

經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展，3D打印技術(shù)已經(jīng)逐步成熟，價(jià)格有所下降，應(yīng)用在多種學(xué)科領(lǐng)域上，例如：外科醫(yī)生打印器官；產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員將設(shè)計(jì)的三維模型打印出來，做原型測試等。3D打印行業(yè)連續(xù)第二年增長達(dá)10億美元，總市值在2015年已經(jīng)接近51.65億美元。[2]

1 3D打印原理

3D打印的步驟通常分為以下四步，如圖1所示。各個(gè)步驟的詳細(xì)說明如表1所示。[3]

2 常見打印方法

常見的商品化的3D打印機(jī)有七類，其中以SLA、SLS、FDM 和DMLS等四類為主[4-5]。這四類打印技術(shù)常見的信息如表2所示。根據(jù)打印零件的材料、結(jié)構(gòu)、使用條件選擇合適的打印方法。

3 3D打印在汽車產(chǎn)業(yè)上的應(yīng)用

3D打印具有數(shù)字制造、降維制造、堆積制造、直接制造、快速制造等特點(diǎn)[1]，在汽車領(lǐng)域有著很廣泛的應(yīng)用，本文從汽車整車打印、汽車外形設(shè)計(jì)、個(gè)性化定制汽車等方面來說明3D打印在汽車行業(yè)的應(yīng)用。

3.1 汽車整車3D打印

近些年，已有多個(gè)公司采用3D打印技術(shù)制造汽車整車。表3列舉了汽車整3D打印的歷史，3D打印廠商與汽車廠商的合作越來越緊密，這一合作勢必會(huì)推動(dòng)汽車業(yè)的發(fā)展。汽車整車打印歷史如表3所示。

3.2 汽車外形設(shè)計(jì)

在進(jìn)行一款汽車設(shè)計(jì)的初期，需要設(shè)計(jì)汽車的外形。汽車的外形對汽車銷量有著很大的影響，在設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮到美學(xué)、空氣動(dòng)力學(xué)、汽車的車型、材料工藝、價(jià)格成本等。圖3為傳統(tǒng)汽車造型設(shè)計(jì)流程。

在這個(gè)流程中，著重介紹油泥模型。油泥模型就是在數(shù)據(jù)模型的基礎(chǔ)上，用油泥、泡沫等材料做出實(shí)物來。在設(shè)計(jì)前期做小比例油泥模型，設(shè)計(jì)后期做1：1的全尺寸油泥模型。全尺寸實(shí)物油泥模型，主要作用有兩個(gè)：（1）直觀展現(xiàn)出設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)，可以在實(shí)物上直接修改。在油泥模型上進(jìn)行修改是比較容易了，可以直接用刮刀調(diào)整汽車造型曲面。（2）對車身外部進(jìn)行風(fēng)洞試驗(yàn)。汽車在行駛過程中，會(huì)受到空氣阻力的作用，而且車速越大阻力越大。在設(shè)計(jì)階段做風(fēng)洞試驗(yàn)，就是模擬汽車在高速行駛的情況下，檢測受到的阻力、升力等數(shù)據(jù)，以便設(shè)計(jì)人員對車身進(jìn)行優(yōu)化。[5]

引入3D打印后，汽車的外形設(shè)計(jì)流程大大簡化，如圖4所示。

在使用3D打印技術(shù)后，不僅僅是設(shè)計(jì)流程大大簡化，更是節(jié)省了大量時(shí)間和金錢。如果車型需要修改，只需修改三維模型，打印3D樣車，新車的外形設(shè)計(jì)就可以完成。在汽車更新?lián)Q代非常快的今天，采用這種方式設(shè)計(jì)的汽車廠商，會(huì)具有更快的設(shè)計(jì)周期，更多的產(chǎn)品類型。

3.3 個(gè)性化定制汽車

汽車在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的過程中，設(shè)計(jì)師要考慮人機(jī)工程學(xué)來設(shè)置汽車座椅高低、儀表盤布置、后視鏡大小等。人機(jī)工程學(xué)是根據(jù)大部分客戶的數(shù)據(jù)進(jìn)行測量和統(tǒng)計(jì)的，選取最佳的設(shè)計(jì)方案，無法兼顧每個(gè)客戶的需求。每個(gè)客戶買的車都是從生產(chǎn)流水線上批量生產(chǎn)，毫無個(gè)性化可言，面對自己不喜歡或者是不合適的外形、配置等只能被動(dòng)的接受。如果客戶在傳統(tǒng)生產(chǎn)方式下要求個(gè)性化，則會(huì)付出極高的經(jīng)濟(jì)代價(jià)。

3D打印技術(shù)的出現(xiàn)，讓客戶有了個(gè)性化定制汽車的可能。消費(fèi)者可根據(jù)自身?xiàng)l件、性別、動(dòng)作習(xí)慣對廠家提出個(gè)性化要求，比如汽車外觀的改變、顏色要求、后排座椅變更、儀表盤排布等。在這種方式下，生產(chǎn)成本不會(huì)大幅提高，卻可以給客戶提供個(gè)性定制化獨(dú)一無二的汽車。

4 目前3D打印技術(shù)存在的問題

3D打印技術(shù)經(jīng)過多年的發(fā)展，已經(jīng)有了很大的進(jìn)步，但是在很多方面和傳統(tǒng)加工方法相比依然存在不足，有以下幾方面問題：

4.1 3D打印材料及其強(qiáng)度

目前3D打印材料主流的是金屬、樹脂、塑料，其他的材料還在研究階段，需要研發(fā)出更多的材料才能在更多領(lǐng)域的大規(guī)模使用。根據(jù)所需零件的要求開發(fā)新的材料，并建立材料性能參數(shù)、打印方法、打印零件測試方法的數(shù)據(jù)庫。即便是現(xiàn)在能夠打印出一些金屬零件，但是對于有些零件要求的高強(qiáng)度高韌性金屬材料，現(xiàn)在依然存在技術(shù)難點(diǎn)。

3D打印由于采用添加制造的制造，原材料每層之間是疊加的關(guān)系，層與層之間的連接不如傳統(tǒng)的鑄鍛焊等加工方法。在垂直層方向上的受拉受壓強(qiáng)度也不如傳統(tǒng)方法。比較多的時(shí)候，打印零件只能用做原型，其原因是因?yàn)榱慵砻尜|(zhì)量和精度不高。

4.2 3D 打印C速度

3D打印機(jī)由于層疊的生產(chǎn)方式，其速度目前還不能滿足大規(guī)模生產(chǎn)的需要。零件的打印體積會(huì)直接影響材料數(shù)量、成本、打印時(shí)間比如：如果要打印三倍體積的零件，花費(fèi)的時(shí)間和成本將是原來的27倍，越大的零件將花費(fèi)更多的時(shí)間。

4.3 3D打印的價(jià)格。

3D打印采用材料與傳統(tǒng)材料不一樣，單單從經(jīng)濟(jì)的角度考慮，沒有明顯優(yōu)勢。在3D打印產(chǎn)業(yè)化沒有完全形成時(shí)，原材料的價(jià)格比較高。對于工業(yè)生產(chǎn)，3D打印核心設(shè)備貴，即3D打印機(jī)的投資大，耗材貴。對于企業(yè)而言，前期投入非常大，也會(huì)造成打印零件價(jià)格高。

5 結(jié)束語

“具有工業(yè)革命意義”的3D打印技術(shù)在汽車行業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用，汽車整車打印、汽車外形設(shè)計(jì)、個(gè)性化定制汽車等應(yīng)用已經(jīng)比較成熟。但3D打印還是存在不少的問題，其打印的材料和強(qiáng)度、打印速度、打印價(jià)格有待進(jìn)一步提高?？梢钥隙ǖ氖窃谖磥砥囆袠I(yè)中，隨著3D打印技術(shù)的發(fā)展，使用范圍會(huì)更加廣闊。

參考文獻(xiàn)

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3d打印技術(shù)范文第5篇

一、3D打印技術(shù)下產(chǎn)品設(shè)計(jì)系統(tǒng)的發(fā)展趨勢

無論3D打印技術(shù)如何發(fā)展，都將服務(wù)于用戶，因此所有的設(shè)計(jì)過程、設(shè)計(jì)結(jié)果都以服務(wù)人為目標(biāo)。在3D打印技術(shù)下，用戶將作為系統(tǒng)中心統(tǒng)籌各要素的關(guān)系。未來產(chǎn)品造型將趨于多樣化，消費(fèi)者是否購買一件商品主要由設(shè)計(jì)決定。相較于普通產(chǎn)品，好的工業(yè)設(shè)計(jì)產(chǎn)品的優(yōu)勢在于：它擁有吸引消費(fèi)者的說服力和溝通技巧，以及傳遞給消費(fèi)者想要擁有的強(qiáng)烈信念。而要使產(chǎn)品具備此特質(zhì)，就必須設(shè)計(jì)出符合用戶個(gè)性化需求的產(chǎn)品，將個(gè)性化設(shè)計(jì)與互動(dòng)化設(shè)計(jì)融入設(shè)計(jì)過程中。設(shè)計(jì)是最有利的競爭武器，企業(yè)必須運(yùn)用它來獲得先機(jī)，為人們提供成功的解決方案，并快速獲得用戶反饋。而好的設(shè)計(jì)來源僅依靠設(shè)計(jì)師的苦思冥想是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，其結(jié)果也難以符合用戶的需求。好的設(shè)計(jì)必須依靠大量的用戶數(shù)據(jù)，挖掘用戶智慧，并進(jìn)行整合，最終實(shí)現(xiàn)社會(huì)化設(shè)計(jì)模式，形成萬眾創(chuàng)新的社會(huì)形態(tài)。要實(shí)現(xiàn)3D打印技術(shù)下的個(gè)性化設(shè)計(jì)、互動(dòng)化設(shè)計(jì)、社會(huì)化設(shè)計(jì)，必須依托互聯(lián)網(wǎng)聚合力，搭建起系統(tǒng)平臺(tái)，將企業(yè)、創(chuàng)客、設(shè)計(jì)師、用戶緊密聯(lián)系在一起，最終搭建用戶與設(shè)計(jì)之間的橋梁。用戶作為設(shè)計(jì)的中心，必然是萬眾創(chuàng)新系統(tǒng)的核心要素。用戶提出創(chuàng)意或需求，通過此系統(tǒng)進(jìn)行以用戶需求為向?qū)У脑O(shè)計(jì)過程，使理念創(chuàng)新不僅存在于創(chuàng)新過程本身，也存在于媒體中，整個(gè)設(shè)計(jì)過程更加直觀、公開、快速、透明。產(chǎn)品設(shè)計(jì)創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)通過“3D打印+互聯(lián)網(wǎng)”模式，將帶給人們更多的想象空間，可以實(shí)現(xiàn)在線創(chuàng)意、在線設(shè)計(jì)、在線3D打印、在線銷售，形成“云創(chuàng)意+云設(shè)計(jì)+云制造+云銷售”的模式。通過互聯(lián)網(wǎng)將相關(guān)工作人員聯(lián)系起來進(jìn)行頭腦風(fēng)暴，形成創(chuàng)意，共同協(xié)作完成設(shè)計(jì)，使具有銷售能力的人才對設(shè)計(jì)產(chǎn)品進(jìn)行推廣銷售，讓每個(gè)參與其中的人都可能獲利。用戶只需要有想法、有創(chuàng)意，或者能做3D設(shè)計(jì)，或者擁有3D打印機(jī)，或者懂得網(wǎng)絡(luò)營銷，就可以參與其中，甚至這些都可以不具備，僅提出需求就可以。在未來，能夠發(fā)現(xiàn)問題、提出需求和創(chuàng)意將變得比任何時(shí)候都重要；而設(shè)計(jì)、制造、銷售都將成為服務(wù)需求的工具（圖1）。針對目前人的智慧未被充分挖掘、用戶需求無法滿足、3D打印技術(shù)未深入運(yùn)用的現(xiàn)狀，本文以3D打印為技術(shù)依托，以用戶為核心，以創(chuàng)意為重點(diǎn)，創(chuàng)建一個(gè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，以彌補(bǔ)創(chuàng)新系統(tǒng)缺失問題。

二、案例分析

（一）3D打印網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)案例研

究——Shapeways公司目前圍繞3D打印技術(shù)建立的打印市場及社區(qū)，最系統(tǒng)全面的為Shapeways公司。用戶可以在此平臺(tái)上和展示設(shè)計(jì)，同時(shí)可以開設(shè)商店售賣自己設(shè)計(jì)的3D作品。當(dāng)其他用戶下單后，Shapeways代為生產(chǎn)，并進(jìn)行包裝快遞，為用戶解決了很多問題。本節(jié)將對Shapeways公司建立的3D打印網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)進(jìn)行分析研究，總結(jié)其優(yōu)勢與缺陷，為后續(xù)系統(tǒng)創(chuàng)建奠定基礎(chǔ)。Shapeways平臺(tái)共有3個(gè)模塊，分別是商鋪，設(shè)計(jì)及銷售。在每個(gè)模塊下又分為多個(gè)細(xì)分模塊。商鋪模塊：此模塊為用戶自己開建的網(wǎng)上商鋪，類似于淘寶網(wǎng)模式，但每個(gè)商鋪中只有一個(gè)已開發(fā)完成的作品與項(xiàng)目。商鋪通過分類模式進(jìn)行管理，分為配件、珠寶、藝術(shù)、動(dòng)畫人物、禮物等10個(gè)類別。用戶的設(shè)計(jì)作品將在此進(jìn)行展示與售賣。其他用戶可通過類別搜索查看，對作品進(jìn)行評價(jià)，投票與個(gè)性化預(yù)定，目前個(gè)性化預(yù)定僅限于材料與色彩。用戶下單后，Shapeways公司為店主進(jìn)行3D打印制作，將作品郵寄給店主或者用戶。設(shè)計(jì)模塊：設(shè)計(jì)模塊是專為上傳文件設(shè)置，整個(gè)操作流程為作品設(shè)計(jì)、作品上傳、通過檢測、上傳成功、對產(chǎn)品進(jìn)行標(biāo)價(jià)、進(jìn)入商鋪平臺(tái)進(jìn)行售賣。銷售模塊：用戶在此模塊創(chuàng)建自己的商鋪，將作品上傳至商鋪，價(jià)格設(shè)定之后，進(jìn)入商鋪模塊進(jìn)行產(chǎn)品售賣。從3個(gè)模塊功能概述中可以看出，Shapeways平臺(tái)以3D打印產(chǎn)品售賣為核心，不管是商鋪、設(shè)計(jì)還是銷售模塊，都是為用戶服務(wù)。

（二）案例啟示

Shapeways平臺(tái)具有如下優(yōu)勢：1.三大版塊清晰，產(chǎn)品分類細(xì)致，便于用戶對所需產(chǎn)品進(jìn)行搜索與購買；2.考慮到用戶的多元化，很多用戶不具備產(chǎn)品設(shè)計(jì)能力，該平臺(tái)為用戶提供多個(gè)3D作品設(shè)計(jì)的途徑，如運(yùn)用3D打印APP進(jìn)行設(shè)計(jì)、三維軟件建模、聘請?jiān)O(shè)計(jì)師實(shí)現(xiàn)自己的設(shè)計(jì)；3.創(chuàng)建了設(shè)計(jì)師專區(qū)，為用戶與設(shè)計(jì)師之間搭建橋梁；4.抓住用戶盈利目標(biāo)，定位準(zhǔn)確。Shapeways平臺(tái)的不足：1.三大模塊下分類較繁瑣雜亂，各分塊之間連接性不強(qiáng)；2.只接受可打印模型的上傳與售賣；3.產(chǎn)品的個(gè)性化僅限于材料與色彩上的選擇，在造型設(shè)計(jì)上優(yōu)勢不夠突出，沒有實(shí)現(xiàn)3D打印技術(shù)在個(gè)性化設(shè)計(jì)上的優(yōu)勢；4.沒有發(fā)揮3D打印技術(shù)可持續(xù)發(fā)展優(yōu)勢，訂單由Shapeways公司打印生產(chǎn)，而大多訂單不在本地，需要經(jīng)過長距離運(yùn)輸，增加成本的同時(shí)也對環(huán)境造成一定負(fù)擔(dān)。Shapeways平臺(tái)給3D打印設(shè)計(jì)帶來的啟示：1.創(chuàng)建3D打印社區(qū)，全球各地的3D打印機(jī)都能加入此系統(tǒng)進(jìn)行生產(chǎn)打印產(chǎn)品，充分發(fā)揮3D打印技術(shù)可持續(xù)發(fā)展的優(yōu)勢；2.將模塊清晰化；3.提供設(shè)計(jì)師資源，實(shí)現(xiàn)用戶個(gè)性化定制。

三、系統(tǒng)構(gòu)建

（一）確立系統(tǒng)目標(biāo)

針對3D打印技術(shù)所影響的未來社會(huì)形態(tài)，結(jié)合現(xiàn)有案例分析，擬圍繞3D打印技術(shù)建立產(chǎn)品設(shè)計(jì)創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的目標(biāo)：1.實(shí)現(xiàn)個(gè)性化設(shè)計(jì)、互動(dòng)化設(shè)計(jì)、社會(huì)化設(shè)計(jì)、可持續(xù)設(shè)計(jì)；2.實(shí)現(xiàn)“云創(chuàng)意+云設(shè)計(jì)+云制造+云銷售”；3.集合人類智慧，將人的智慧發(fā)揮至最大，快速將創(chuàng)意轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)際產(chǎn)品；4.鼓勵(lì)用戶發(fā)聲，擴(kuò)大用戶在設(shè)計(jì)中參與感；5.最大限度滿足用戶需求，將用戶利益最大化；6.更合理地利用3D打印技術(shù)完成直接制造。

（二）因素分析導(dǎo)出系統(tǒng)模塊

一個(gè)產(chǎn)品從創(chuàng)意到實(shí)現(xiàn)，體現(xiàn)的是人群需求、資源供給、技術(shù)支持的有效結(jié)合，需要多方面的支持，包括設(shè)計(jì)師的策劃與支援、技術(shù)人員的協(xié)助，甚至是后期銷售人員的智慧等。在產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)中，根據(jù)人群不同，導(dǎo)致人的需求定位不同。針對3D打印系統(tǒng)平臺(tái)，與之存在關(guān)聯(lián)與接觸的人群主要有用戶、設(shè)計(jì)師、專業(yè)人士、創(chuàng)客及企業(yè)。創(chuàng)客與企業(yè)作為合作團(tuán)體，存在相似之處，可將二者歸為一類。因此，此平臺(tái)目標(biāo)用戶為廣大用戶、設(shè)計(jì)師與專業(yè)人士、創(chuàng)客與企業(yè)。這些人群對于系統(tǒng)平臺(tái)的功能需求各不相同。1.大眾用戶需求：期望可以主宰自己的設(shè)計(jì)，對創(chuàng)新感興趣、有想法，愿意說出自己的需求，提出自己的創(chuàng)意。職業(yè)、文化、身份及社會(huì)地位都無法改變大眾用戶身為用戶的本質(zhì)身份，無法改變其對真實(shí)物質(zhì)的需要。因此，廣大用戶對于平臺(tái)的需求是可以將自己的創(chuàng)新點(diǎn)、創(chuàng)新概念以平臺(tái)計(jì)算的模式展現(xiàn)出來，直觀顯示其對新鮮事物的渴望、需求以及接受能力，讓設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)和企業(yè)發(fā)現(xiàn)。2.設(shè)計(jì)師與專業(yè)人才需求：設(shè)計(jì)師在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)需要源源不斷地迸發(fā)設(shè)計(jì)創(chuàng)意、了解用戶需求；根據(jù)用戶數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)開發(fā)產(chǎn)品，以滿足用戶的特定需求，達(dá)到實(shí)現(xiàn)自我價(jià)值與滿足用戶需求的共贏狀態(tài)。3.創(chuàng)客與企業(yè)需求：企業(yè)最大的核心是利益。企業(yè)需要快速抓住市場，找到開發(fā)和創(chuàng)新機(jī)會(huì)，極大地?cái)U(kuò)大產(chǎn)品成功率，減小風(fēng)險(xiǎn)。產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)中的另一個(gè)基礎(chǔ)是多種資源的供給。資源的豐富性必然導(dǎo)致資源的難管理性。因此，平臺(tái)需要對產(chǎn)品模型及項(xiàng)目進(jìn)行管理。就目前3D打印技術(shù)的使用狀況而言，仍存在一定的限制，什么樣的產(chǎn)品可以進(jìn)行打印，打印時(shí)需要什么材料，在設(shè)計(jì)過程中如何避開局限，這些都是專業(yè)設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)過程中需要考慮的問題。同時(shí)，用戶在自己進(jìn)行打印時(shí)也需要考慮上述問題。若不對設(shè)計(jì)產(chǎn)品進(jìn)行一定的管理和控制，將會(huì)出現(xiàn)設(shè)計(jì)泛濫，導(dǎo)致真正有價(jià)值的設(shè)計(jì)將無法被用戶和投資人發(fā)現(xiàn)，進(jìn)而難以實(shí)現(xiàn)其使用價(jià)值。

（三）建立系統(tǒng)模塊

根據(jù)產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵因素分析，將用戶需求、資源與技術(shù)進(jìn)行因素提取，并對因素重新進(jìn)行聚類分析，重新建構(gòu)聯(lián)系，得出4個(gè)潛在的平臺(tái)或社區(qū)：創(chuàng)新社區(qū)、資源社區(qū)、3D打印社區(qū)、人才社區(qū)。每個(gè)平臺(tái)的具體操作和用途如下：1.創(chuàng)新社區(qū)（圖2）在萬眾創(chuàng)新的社會(huì)形態(tài)下，任何個(gè)體都可能成為設(shè)計(jì)師或是創(chuàng)新者，主宰自己的設(shè)計(jì)。個(gè)人的創(chuàng)造可以豐富自我與人生，甚至在某種程度上也可以改變這個(gè)世界。此平臺(tái)為任何有創(chuàng)意、有想法的人創(chuàng)建。此模塊最大的特點(diǎn)在于將人類的智慧進(jìn)行發(fā)散及疊加，用戶在平臺(tái)上提出需求，其他用戶參與討論和溝通，并對其他用戶提出的創(chuàng)意進(jìn)行投票。企業(yè)可在此平臺(tái)收集創(chuàng)意，發(fā)現(xiàn)需求，挖掘項(xiàng)目機(jī)會(huì)。同時(shí)此平臺(tái)為企業(yè)連接到大批用戶。當(dāng)產(chǎn)品方向確立后，企業(yè)能通過此平臺(tái)快速找到目標(biāo)用戶，進(jìn)行產(chǎn)品協(xié)同設(shè)計(jì)，用戶將有更多權(quán)利掌控產(chǎn)品的功能、造型、色彩、材料，甚至結(jié)構(gòu)。創(chuàng)新平臺(tái)能實(shí)現(xiàn)多贏的局面，用戶加入設(shè)計(jì)成為設(shè)計(jì)主導(dǎo)，從中獲利的同時(shí)，還能滿足產(chǎn)品需求，并獲得幸福感。2.資源社區(qū)（圖3）資源社區(qū)是圍繞專業(yè)設(shè)計(jì)師及設(shè)計(jì)愛好者搭建。資源社區(qū)專指設(shè)計(jì)資源，包括設(shè)計(jì)模型、設(shè)計(jì)項(xiàng)目及3D打印設(shè)計(jì)知識(shí)與準(zhǔn)則。人們可以在此平臺(tái)自己的設(shè)計(jì)項(xiàng)目或者設(shè)計(jì)模型，用戶可在此找到想要的設(shè)計(jì)，通過免費(fèi)或付費(fèi)的方式獲得設(shè)計(jì)模型。同時(shí)，設(shè)計(jì)師也可以自己已開發(fā)完成的設(shè)計(jì)項(xiàng)目，進(jìn)行預(yù)售或者用戶的個(gè)性化定制，為設(shè)計(jì)師提供實(shí)現(xiàn)自我價(jià)值的機(jī)會(huì)。3.3D打印社區(qū)（圖4）3D打印技術(shù)的發(fā)展，促進(jìn)3D打印技術(shù)走入家庭，除了其個(gè)性化設(shè)計(jì)、便于制造、互動(dòng)與參與感強(qiáng)之外，另一大因素便是盈利。擁有3D打印機(jī)的用戶，可能想要?jiǎng)?chuàng)建“個(gè)人工廠”來盈利，但難以找到合適的途徑和通道。此時(shí)就出現(xiàn)了3D打印社區(qū)。只要用戶擁有3D打印機(jī)，就可以注冊加入其中，當(dāng)其他用戶有需要打印的訂單時(shí)，系統(tǒng)將會(huì)匹配最合適以及最近的“個(gè)人工廠”進(jìn)行制造。若用戶需要將產(chǎn)品賣給美國的客戶，那么通過社區(qū)可以找到美國當(dāng)?shù)氐?D打印機(jī)，并將設(shè)計(jì)發(fā)送過去進(jìn)行生產(chǎn)。3D打印社區(qū)不僅推動(dòng)3D打印機(jī)的普及，同時(shí)發(fā)揮了其重大的優(yōu)勢——可持續(xù)設(shè)計(jì)。3D打印機(jī)種類繁多也是3D打印社區(qū)形成的原因之一，不同的產(chǎn)品和需求需要不同的3D打印機(jī)完成制造。人們不可能擁有所有類型的3D打印機(jī)，組建打印社區(qū)可以使打印的產(chǎn)品豐富化。這不僅解決了“個(gè)人工廠”生產(chǎn)力不足的問題，也進(jìn)一步促進(jìn)用戶在創(chuàng)意社區(qū)的活躍度。4.人才社區(qū)人才社區(qū)創(chuàng)立的意義在于提供人才資源。人才社區(qū)建立，通過對人才進(jìn)行分類管理，設(shè)計(jì)師、設(shè)計(jì)院校師生、技術(shù)人員等各類人才能在此平臺(tái)上傳個(gè)人資料進(jìn)行身份認(rèn)證。當(dāng)創(chuàng)意研發(fā)需要協(xié)助時(shí)，團(tuán)隊(duì)以及平臺(tái)管理者將能發(fā)現(xiàn)人才。因此，對于設(shè)計(jì)院校來說，這是一種活躍的人才孵化噐。人才社區(qū)的另一個(gè)意義在于：創(chuàng)新社區(qū)涌現(xiàn)的大批創(chuàng)意，能得以實(shí)現(xiàn)的只有極小一部分，即使創(chuàng)意得到通過，也存在經(jīng)過專業(yè)評估后失敗的情況。因此，當(dāng)用戶有強(qiáng)烈欲望想要實(shí)現(xiàn)創(chuàng)意時(shí)，即可在此平臺(tái)找到合作設(shè)計(jì)師與專業(yè)人員協(xié)助自己完成設(shè)計(jì)和創(chuàng)意，以此來搭建用戶與專業(yè)人才、企業(yè)與設(shè)計(jì)院校之間協(xié)同創(chuàng)新的橋梁，增強(qiáng)人才的利用率，實(shí)現(xiàn)用戶與專業(yè)人士的價(jià)值。

（四）構(gòu)建設(shè)計(jì)流程

根據(jù)目標(biāo)的設(shè)定，產(chǎn)品設(shè)計(jì)創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)流程為：設(shè)計(jì)需求及創(chuàng)意提出（用戶提出自己的需求以及創(chuàng)新想法）——?jiǎng)?chuàng)意選評（用戶進(jìn)行投票，估價(jià)和評論）——項(xiàng)目確定（設(shè)計(jì)產(chǎn)品最終確定，加入用戶進(jìn)行協(xié)同設(shè)計(jì)，確定產(chǎn)品的最終功能、造型以及結(jié)構(gòu)）——任務(wù)分解——產(chǎn)品預(yù)售（產(chǎn)品在網(wǎng)絡(luò)上公布進(jìn)行售賣預(yù)定）——根據(jù)訂單制造產(chǎn)品。即分別對應(yīng)云創(chuàng)意、云設(shè)計(jì)、云銷售、云制造（圖5）。萬眾創(chuàng)新社會(huì)化設(shè)計(jì)形態(tài)建立了商品用戶與企業(yè)、設(shè)計(jì)師直接溝通的渠道，尤其是在全球化的環(huán)境中了解用戶真正的多元需求。通過對多種情形的深入分析，找出多種可能性，最終繪制出產(chǎn)品設(shè)計(jì)創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)流程圖（圖6）。

結(jié)語