1、
3D打印技術(shù)在手工制造業(yè)方面的應用
的3D打印技術(shù)在制造業(yè)中得到*泛使用。從3D打印輪船汽車(chē)、3D打印機器人以及打印家具,到小型的3D打印螺絲螺母、工業(yè)零件和手機殼等,所有這些都可以通過(guò)3D打印進(jìn)行堆疊。2014年,美國康奈爾大學(xué)的創(chuàng )意機器人實(shí)驗室HodLipson制造了微處理器、電池和機器人連接器等部件,并且能夠*組裝輕型機器人。
3D打印模具在控制精密零件的制造成本方面也具有一定的優(yōu)勢,對于一些尺寸較小、形狀較為復雜的零部件來(lái)說(shuō),采用3D打印可以充分利用材料,并合理控制零部件制造的成本,這對企業(yè)優(yōu)化精密零部件制造流程、提高企業(yè)利潤會(huì )產(chǎn)生積極影響。除了以上這些方面外,3D打印模具在提升精密零部件產(chǎn)品的性能、實(shí)現精密零部件產(chǎn)品的個(gè)性化制造等方面也表現突出。
對于一些尺寸較小、形狀較為復雜的零部件來(lái)說(shuō),采用3D打印可以充分利用材料,并合理控制零部件制造的成本,這對企業(yè)優(yōu)化精密零部件制造流程、提高企業(yè)利潤會(huì )產(chǎn)生積極影響。除了以上這些方面外,3D打印模具在提升精密零部件產(chǎn)品的性能、實(shí)現精密零部件產(chǎn)品的個(gè)性化制造等方面也表現突出。企業(yè)可以借助3D打印來(lái)優(yōu)化精密零部件的制造工具,使相應的工具在設計時(shí)更多地考慮人體工學(xué),以提高其操作舒適性和實(shí)用性,如精密零部件模具。通過(guò)優(yōu)化模具等制造工具的設計,精密零部件的廢品率將進(jìn)一步降低。
2、3D打印技術(shù)在醫學(xué)領(lǐng)域的應用
3D打印技術(shù)可用于快速準確地創(chuàng )建人體器官模型。在器官模型的幫助下,醫生可以診斷患者的病情。同時(shí),人體器官模型可以幫助醫生充分進(jìn)行術(shù)前討論,找到最佳的手術(shù)治療方案,從而有效縮短手術(shù)時(shí)間,降低手術(shù)風(fēng)險。由于醫療模型的易用性,發(fā)達國家的市場(chǎng)正在迅速擴大。除醫療模型外,還可以使用3D打印制造高效藥物。由于藥物的大小和形狀的高度相似性,以及成型過(guò)程的易于移植,應用前景廣闊。美國科學(xué)家已經(jīng)成功地使用3D打印快速原型技術(shù)生產(chǎn)口服給藥的控釋片劑。
3D打印還可以打印出人造骨骼,采用了能夠分解的工程材料作為打印機材料,通過(guò)3D打印機打印出帶有活性因子和疏松多孔的人造骨骼。并且將人造骨骼植入生物體內后,通過(guò)一段時(shí)間的分解,鈣化物質(zhì)居然可以被活體*吸收并形成新的骨骼,這些都已經(jīng)在動(dòng)物實(shí)驗中得到了充分的驗證。英格蘭一位女童裝上了3D手掌,一位農民工則裝上了一塊頭蓋骨,甚至澳大利亞公司CSIRO可以為病人量身定做鈦制的胸骨和肋骨,從而為其打造一個(gè)3D胸腔。美國生物科技公司Organovo就曾經(jīng)利用細胞3D打印技術(shù),在細胞培養基座中打印出肝臟所需的細胞組織,經(jīng)過(guò)在器皿中的培養,就可以生長(cháng)為正常形狀的肝臟并移植到人體。
3、3D打印技術(shù)在家庭消費娛樂(lè )方面的應用
最開(kāi)始的3D打印機大多數設備功能單一,主要用于工程建設和醫藥科學(xué)方面,由于價(jià)格不菲、體形龐大,因此嚴重影響了它們在家庭消費領(lǐng)域的應用。但隨著(zhù)用于家庭和個(gè)人應用的桌面3D打印機的出現,3D打印機在家庭消費市場(chǎng)上的銷(xiāo)量正在日漸升溫。伴隨著(zhù)家用3D打印機的價(jià)格不斷下降,打印機的功能也變得更加多樣化,家用消費領(lǐng)域3D打印機的應用范圍將迅速擴大。例如,在食品行業(yè),2012年,賓夕法尼亞大學(xué)的科學(xué)家們使用3D打印機技術(shù)在實(shí)驗室中打印出了人造肉,人們居然可以在碳水化合物的生長(cháng)框架上種植新鮮的肉類(lèi)組織,其味道與真正的肉類(lèi)非常相似。最近的研究結果表明3D打印技術(shù)在食品生產(chǎn)制造領(lǐng)域具有廣闊的應用前景,雖然3D打印食品技術(shù)仍處于初步實(shí)驗階段。
此外,家庭中的一些日常小工具,比如花盆、筆筒、收納盒等,都可以按照自己的意愿對模型的外形和尺寸大小進(jìn)行相應的設計,然后在電腦上建模后通過(guò)3D打印技術(shù)制造出實(shí)體,給生活增添一份不一樣的樂(lè )趣。家里如果有兒童也可以利用3D打印為孩子們制作玩具,既培養了孩子們的動(dòng)手動(dòng)腦能力,又節省了買(mǎi)玩具的費用。