从平面印刷到三维制造——3D打印技术简介.pdfVIP

::TMARK盯 56 申留印刷 . 2013 第5 期 专题·专家谈·印刷新技术与新设备 从平面印刷到三维制造 一-3D打印技术简介 文/宋延林 「印刷和打印技术作为人类信息记录、交流与传播的重.， 要方式，以平面图文信息的形式，为记录和传播人 类文明做出了重要贡献。然而在面对信息量巨大的三 维世界时，二维平面信息的记录与表达就会显得力不 从心。如何用打印印刷方式表达乃至制造出三维产 L品，成为打印印刷技术发展的重要新方向之一。..1 11 ..神笔马良的故事中，挥笔成物的 为记录和传播人类文明做出了重要贡献。然而 1.:1:鸭报7 Afn~7ë~幻想:能 在面对信息量时三维世界时，二维平面信 .否用一支神奇的画笔，将自己的梦 息的记录与表达就会显得力不从心。如何用打 想画成现实?近年来兴起的 3D (三维)打印技 印印刷方式表达乃至制造出三维产品，成为打 术提供了这种可能。 2013 年，美国波士顿的 印印刷技术发展的重要新方向之一。 3Doodler 公司推出了一款以热塑性塑料为基础 1984 茸美国的 Char1es Hull 制造出第一台 材料的 3D 打印笔(图 1) ，可以在三维空间画 3D 打印机，在传统的二维打印技术基础上， 出立体的塑像、饰品等。这种神奇的笔其实就 通过逐层二维打印的多层迭加，在三维空间内 是一种简化了的 3D 打印技术。近些年众多媒 形成立体三维结构。相对于传统的二维打印技 体大量报道了 3D 打印的各类新闻，那么， 3D 术而言， 3D 打印是一种快速立体成形技术。 打印是如何实现的?是否真的可以使人类梦想 3D 打印技术可以将计算机设计的图形数据通 成真?有什么风险和挑战?本文将针对这些问 过打印直接生成各种具有三维结构的产品。由 题对 3D 打印技术及其发展进行简要介绍。 于无需模具制造或机械加工，三维打印技术可 以极大地缩短产品的研制周期，提高生产效率 3D打印技术简介 和降低生产成本，更可以提供便捷的个性化制 印刷和打印技术作为人类信息记录、交流 造服务，甚至可以制造出传统生产技术无法生 与传播的重要方式，以平面图文信息的形式， 产的产品。(图 2) 中国印刷 .2013 第5 期 57 眩iTMARK盯 因 ) 3D~T~r 笔绘出二维的塑像、饰品等物品 因2 A.30打印喷~L工作示意圈.8.30打印机示意图. C.i是层叠加30打印实现三维制造模式。 3D 打印是一种不同于传统的材料去除加 才随着计算机与新材料技术的巨大进步而引起 工方法的制造技术，是基于三维数字模型、果 科学界与工业界的广泛关注。 计算机技术的进 用逐层制造方式将材料成型起来的工艺。 而传 步提高了信息数字化与三维图形处理的技术水 统的制造工艺多是去除戒形(车、锐、刨、 磨、 平，从而提高了 3D 打印的精度与效率; 而材 钳等)和受迫成形(锻压、铸造、粉末冶金等) 料科学的进步，尤其是适合打印成形的新材料 的开发与应用是3D 打印技术得以实现与应用 的加工方法，在消耗大量材料和能源的同时还 会造成严重的污染。 3D 打印技术采用逐点