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[科普知识] 随便说说3D打印机

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匡庐

该用户从未签到
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楼主
发表于 2012-9-3 13:59:56 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
最近，3D打印机突然火起来了。甚至股市都为此炒作了几天。
$ V  c- t* L: }! B1 u9 i3 b5 `$ Y3 H9 k3 C' \; C$ w9 M
当然，3D打印机的确很有用。新闻上有人用3D打印出来的部件制作了很吸引人的东西。但是，当前3D打印技术的根本问题，材料，仍然有待解决。( {  J1 @  Z" x8 b' W& ]
$ \3 O( @7 M7 x, e8 e# h0 |
一般打印机里无非是黑色的墨粉，或者三基色的墨粉。: @5 _: A! e% j+ e4 P

# f- |) J9 y* s4 L! F, ?而真实可用的机器往往是多种材料制作而成的。3D打印机要打印出这些由多种材料（原子、分子和晶体结构各不相同）构成的机器，要么具备由简单的元素根据设计自行结合成特点分子从而构成特定结构的固体的本领，要么就是多台打印机各自打印单一材料构成的零件，最后组装成一台完整的机器。前者当然是科学家（物理、化学和材料学家）的梦想。即使是后者，也需要3D打印机具备很不一样的材料制备能力。你不能指望低温（或常温）低压下能得到许多特种材料的结构和性能。比如，一般室温下得不到特种陶瓷。
7 n+ g- z9 G' T+ L1 w* b  ?# f& |$ V5 u
谁有本事用一台3D打印机，打印出一台电脑，一按鼠标就可以上爱吱声？或者一台涡扇10发动机，直接就可以用在J10上起飞？？( Y" X0 `; Q) G

2 S& L8 R! a" b目前看，3D打印机最好的用途就是制作模具、模型。这已经很了不起了。
打印机

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瓦片儿匠
  • TA的每日心情
    怒
    2015-11-23 20:28

    • 签到天数: 1 天

    [LV.1]炼气
    沙发
    发表于 2012-9-3 15:00:16 | 只看该作者
    这么一说……那以后手工模型这门手艺不是要失传？
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    profer
  • TA的每日心情
    奋斗
    2018-1-6 00:24

    • 签到天数: 1 天

    [LV.1]炼气
    板凳
    发表于 2012-9-3 15:18:08 | 只看该作者
    只制作模型一点就能省不少成本
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    打死老a

    该用户从未签到
    地板
    发表于 2012-9-3 19:01:13 | 只看该作者
    3d打印机能打3d打印机出来不

    点评

    awer
    控制芯片能打印么？激光3d打印激光器部分能打么？  发表于 2012-11-10 13:29
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    库布其

    该用户从未签到
    5#
    发表于 2012-9-3 22:42:40 | 只看该作者
    能再聊聊能打印哪些材料吗？
    - C0 i4 s. E% k7 m  b: [1.塑料应该可以的吧？0 g, x$ t; G* ^# Q7 b( t6 W! Y
    2.金属粉末可以打印出来吗？
    8 x. S& m- j, v; p( c
    * v8 N* @0 E1 V# u1 B! K7 J能聊聊打印之后的后期处理吗？例如假如可以打印金属粉末，能否进一步做烧结，热处理，强化结构强度？同样，塑料打印出来后，是否需要类似的高温熔接？) }6 x+ U5 |- K6 r
    + b9 `" D8 W$ B: e9 Z2 h
    除了低强度的塑料类模具，还能做高强度的模具吗？例如金属锻模。
    * w4 s& J9 S8 x: F0 u2 v! l
    & q& [, V& @- K谢谢分享。这种成型方式的确是独一无二的，可以发挥创造力的地方很多。

    点评

    awer
    有些是必须做的，要减少打印过程中产生的内应力。 还有可以切割纸张（或金属箔），一层一层成型的技术,用纸铺起来的强度高一些  发表于 2012-11-10 13:33
    匡庐
    金属、陶瓷等需要高温、高压、淬火等特殊工艺的材料大都不适合现在的3D打印机。比如说，装入石墨，能打印出金刚石吗？等激光技术大爆发吧...  发表于 2012-9-4 09:46
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    晨枫

    该用户从未签到
    6#
    发表于 2012-9-3 23:12:13 | 只看该作者
    同样想法！看到过一篇文章，把3D打印看成美国制造业的救星，从此可以小批多样廉价制造各种东西，打败“中国制造”了。至少在近几十年，看不到这个可能性，正如你所说的材料问题。还要加一条：金属热处理问题。3D打印还能淬火冷锻热锻不成？

    点评

    呆小猴子
    同意。一直觉得这个3d打印机是绣花枕头！  发表于 2012-9-4 19:26
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    宇文泰

    该用户从未签到
    7#
    发表于 2012-9-4 06:37:41 | 只看该作者
    主要就是节省模具费# ^- _0 r# K' N3 l
    1 O9 M6 \1 P. X3 n# F5 W! G  S4 u
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    dragonnj
  • TA的每日心情
    奋斗
    2019-4-30 07:46

    • 签到天数: 869 天

    [LV.10]大乘
    8#
    发表于 2012-9-4 09:09:38 | 只看该作者
    最近公司用3D打印机做了批样品外形结构，正好可以赶上展览会，效果还不错
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    老兵帅客
  • TA的每日心情
    开心
    2023-1-5 00:48

    • 签到天数: 2591 天

    [LV.Master]无

    9#
    发表于 2012-9-4 10:03:33 | 只看该作者
    这东西短期内也就是做做模型而已，多了没用。至于将来的发展，等到它具备了多种材料的多种处理能力，那和标准工厂还能有多少区别？我感觉只能更贵，因为产量太小了。
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    空山小径
  • TA的每日心情
    开心
    2016-8-24 07:29

    • 签到天数: 19 天

    [LV.4]金丹
    10#
    发表于 2012-9-4 16:32:26 | 只看该作者
    对这东西能否取代大工业生产还是有怀疑。
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    MacArthur
  • TA的每日心情
    开心
    2023-3-1 00:08

    • 签到天数: 2397 天

    [LV.Master]无

    11#
    发表于 2012-9-5 04:19:17 | 只看该作者
    晨枫 发表于 2012-9-3 10:12 8 ~9 ~9 r" y5 y
    同样想法！看到过一篇文章，把3D打印看成美国制造业的救星，从此可以小批多样廉价制造各种东西，打败“中国 ...
    2 N0 K- l) Q- z' N
    无知媒体又一次瞎炒概念。。。: b8 r& w, c, j* k' y$ A; f4 k
    7 h0 `7 f9 L6 A; R  g/ l
    就是以前的所谓Rapid Prototype Development （快速成型），只不过这二年应用了点儿新材料而已。。。
    " ~- E9 j7 v* Z- n$ G; v! R% H) G) S9 f- q3 D
    这个要能打败“中国制造”，母猪都能上树。。。
    4 m# ?) |* R" c& ^. s& d3 W$ L' e; e! A2 P! m
    母猪上树其实还更靠谱一点儿。。。4 ]. I: Y. N4 f# |1 s5 j7 j
    8 \3 l: E% U* G

    0 ]3 {$ B7 V' A) v2 G$ A
    $ H% q$ e4 b) P
    # q0 }5 _. g* B# U

    点评

    MacArthur
    葡萄，嘿嘿，被大家捧得以为自己啥都懂呢。。。  发表于 2012-9-7 22:06
    河北曲阳人
    应该说，现在还没有发现能够替代晶体管技术、IT技术的新一代技术创新高潮。这也是目前美、欧危机产生的技术原因。 3D打印机能承担这一角色？  发表于 2012-9-7 19:01
    河北曲阳人
    西西河的葡萄大神将3D打印机看做未来产业体系升级的方向。 看不懂  发表于 2012-9-7 18:59
    大道至简
    比如到处疯传“香皂封装生产线尽头的大电风扇”的故事可见一斑？呵呵。  发表于 2012-9-5 09:47
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    无人牛
  • TA的每日心情
    开心
    2021-8-19 05:36

    • 签到天数: 1178 天

    [LV.10]大乘
    12#
    发表于 2012-9-5 08:27:56 | 只看该作者
    材料决定边界！
    3 p0 w* C0 z) K/ i0 I! a2 W8 S$ o未来回忆-------------最粗糙的神器！
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    hotwing

    该用户从未签到
    13#
    发表于 2012-9-6 15:19:52 | 只看该作者
    这个前景还是有的，需要材料科学和生命科学的大飞跃来配合吧，也许有一天直接copy人也不一定！
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    bayerno
  • TA的每日心情
    开心
    2016-5-20 19:53

    • 签到天数: 35 天

    [LV.5]元婴
    14#
    发表于 2012-9-6 17:06:38 | 只看该作者
    办公室买一台，加班的时候突然打了个人出来。。。。

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    匡庐
    嘿嘿~先找好照片，找好相关数据，尤其是三维（围）数据。  发表于 2012-9-6 17:19
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    大陆的兔兔

    该用户从未签到
    15#
    发表于 2012-9-6 22:20:15 | 只看该作者
    晨枫 发表于 2012-9-3 23:12
    1 P3 \" I/ g8 n6 {& R; o7 W- i同样想法！看到过一篇文章，把3D打印看成美国制造业的救星，从此可以小批多样廉价制造各种东西，打败“中国 ...
    $ }( R$ {4 Y& o
    目前一些发烧友用来做塑制品打印，利用了据说是一个英国教授的开源项目reprap来
    : v) j- |) Q8 A# z# S处理3D模型和数据，然后用单片机来控制。国内一个成品大概4000左右，散件自己组装大概3000. p( T# p6 j0 f
    人民币。我在纠结要不要买一个来玩儿一下，走通一下技术路线。
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    大陆的兔兔

    该用户从未签到
    16#
    发表于 2012-9-6 22:21:45 | 只看该作者
    大陆的兔兔 发表于 2012-9-6 22:20
    ! a. _& C& y5 {% X目前一些发烧友用来做塑制品打印，利用了据说是一个英国教授的开源项目reprap来6 ?. W# p) T, m. {4 N. G
    处理3D模型和数据，然后 ...
    , }- t' y& X1 |8 f
    还有就是，估计还得军方溢出一些技术来，这个才会有更大的发展吧，呵呵
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    MacArthur
  • TA的每日心情
    开心
    2023-3-1 00:08

    • 签到天数: 2397 天

    [LV.Master]无

    17#
    发表于 2012-9-7 22:37:03 | 只看该作者
    本帖最后由 MacArthur 于 2012-9-14 10:36 编辑
    8 f% ?9 f2 [+ v, r1 I( `5 E7 p
    库布其 发表于 2012-9-3 09:42
    / ]9 F. [8 y% |* m; x能再聊聊能打印哪些材料吗？
    , j. L0 S) v& N7 G" f1.塑料应该可以的吧？
    . _5 p$ h9 s: V& n7 o% U* M2.金属粉末可以打印出来吗？

    5 l; s8 g" O; Z/ X- K1 ~/ m& ]/ `" ]( X) E
    随便百度一下，比方这个，http://baike.baidu.com/view/2826433.htm，解释得就挺好。
    . N( f  C# t6 X8 U& w1 \0 a% ^
    # J3 E2 J: d) y; P& n  E7 y1 [目前主要的打印材料就是光敏树脂或者靠粘结剂结合的工程塑料粉。。。 你看“制件性能”就知道了，其性能顶多相当于工程塑料和蜡模，拿着玩玩，当模型比划两下可以，真要拿这玩意儿当工程零件使用，你放心？我反正是不放心。。。
    ' B9 j" l6 \5 @2 Q
    % s- J- \+ g/ t" D8 I+ G, Z: m金属粉末如何能结合在一起呢？如果用胶水胶合到一起，那么其性能跟塑料粉胶合又有啥区别呢？$ P  k4 j3 n+ D6 a: W

    " s  a2 T1 a9 E; H3 Z* \3 {3 ~$ L上高温，让金属融合到一起。。。 唔，听起来不错，可是一个立方分米的金属粉，融化凝结之后，得到的金属块还能是一立方分米吗？更重要的是，它会不变形吗？: k3 T3 F) y8 t: B6 U7 I- k& d2 r

    ! `) h, T2 n+ A) i1 [( r2 F或许在将来人类得到天顶星科技，发明出神奇金属粉。。。 否则就目前技术水平而言，材料绝对是瓶颈。。。 " l; ]3 Y, J  w, P9 \' S& b- e

    5 l# v9 a" r+ {: X******************
    % }- g) C5 q* K5 C0 ]+ }经不爱提示，学习后发现托大了：RP激光熔覆技术已经得到广泛应用。。。 特此致歉。。。
    / Q7 X$ I; }# N4 M
    * A+ }8 u/ P' X3 X7 L* N9 \三天不学习，不如刘少奇 -- 材料科学进步果然神速啊。。。
    / b! F2 s4 d- F, X
    ' w6 H4 m# o3 e  j. |  c/ F目前还是一个成本问题，不过随着时间的发展，相信成本早晚也会下来的。。。 4 S: A4 @2 v& u8 t( V

    7 [+ [0 L  H5 m
    ' m, G3 q- h2 v" k$ M/ _

    点评

    库布其
    因为粉末是分散态，不先捏起来，没法做后续加工。 这个3D print，是否能做到压实后的密度，未知。捏起来，应可。  发表于 2012-9-13 09:59
    河北曲阳人
    另外还有一个商业上的问题。即便金属粉末能够结合在一起，即大神所说的激光热融合，成本如何。 能否比人工的更便宜。否则商业化价值基本为零。  发表于 2012-9-9 06:34
    MacArthur
    “压实后烧结” - 这个跟快速成型加工方式不匹配。。。  发表于 2012-9-9 01:51
    库布其
    粉末冶金，我记得在研究生时代看到的大约是烧结后不会变形的，在模具中压实后烧结，体积没什么变化。 貌似某些喷气发动机的涡轮盘是这么弄的。  发表于 2012-9-8 21:37
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    江湖萝卜

    该用户从未签到
    18#
    发表于 2012-9-10 20:30:08 | 只看该作者
    葡萄在西西河里提到一个细节，“1.朋友问，打印飞机这样的技术出现，能不能替代热处理。我回答是这样说的。在前几年，克虏伯公司宣布，根据他们一百多年的研究资料证明。他们宣布，他们某种特殊钢材的在特殊工艺下的特殊温度中，其产品所需要的特殊性能的结晶结构是恒定的。我接着说，以其位前提，打印技术可以替代这个钢材在特定工艺特定温度下所需要实现的产品性能的热处理工艺。”
    " r5 _1 M$ m' x/ r; P6 z对于汽车工业来说，大家用的钢板材料种类并不多，比如说45号钢的用量就非常之大，如果说对于“某种特殊钢材的在特殊工艺下的特殊温度中，其产品所需要的特殊性能的结晶结构是恒定的”，那就意味着，只要激光成型工艺能够实现特定的结晶结构的话，在提高成型速度之后，是可以替代目前的冲压/锻造/热处理工艺的。热处理是为了形成特定的结晶结构，冲压和锻造是为了成型，在材料种类比较少的情况下，比如说我查了一下常用的轿车用钢大约是8种(可能不准确，但是也不会太多)，生产8种金属粉末好像也不是不划算的事情。
    3 v* y( _! a$ m; `6 A但是问题的关键在于激光成型技术要能够形成满足性能的特定结晶结构，这个就取决于之前的经验积累，因为没有以前的研究经验，就无法在性能与结晶结构之间建立联系。
    / l/ F: V# w- H我认为，这在某种程度上加强了具有良好工业基础和工业体系国家的竞争力，毕竟经验的积累不是一朝而成的，同时设计到成品中间环节的简化，有利于创造力的发挥，这也增强了欧美的竞争力，不能不承认，他们的创新能力还是要强过我们。
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    江湖萝卜

    该用户从未签到
    19#
    发表于 2012-9-10 20:43:38 | 只看该作者
    http://finance.people.com.cn/n/2012/0803/c153578-18667333.html
    ( f9 q# E! l  G( j9 _3 K3 s激光立体成形装备助力C919飞机钛合金结构件制造( A- D) o4 J- T( {9 c# W
    * k4 A3 v) ]9 X! C8 Z. l( S
    这个报道里边说了，“1995年，黄卫东在科研中产生了关于快速成形技术的一个新构思：把快速原型制造的增材成形原理和同步送粉激光熔覆相结合，形成一种快速成形高性能致密金属零件的新技术，用于直接制造可以承载高强度的力学载荷的金属结构件。”3 |; }8 M* a* a- T; ~0 w
    + G# K% Q5 A' I* c
    从这个报道来看，激光立体成形可以制造满足飞机要求的部件，至于汽车的覆盖件，似乎也没问题了。
    * U5 e! ^3 s% m3 ?' p4 T. E如果真的行了，哎，冲压车间就可以取消了。
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    code_abc
  • TA的每日心情
    开心
    2022-8-10 16:37

    • 签到天数: 1067 天

    [LV.10]大乘
    20#
    发表于 2012-9-11 08:37:46 | 只看该作者
    晨枫 发表于 2012-9-3 23:12 " U! v% N6 s- v* m8 Q- r% v
    同样想法！看到过一篇文章，把3D打印看成美国制造业的救星，从此可以小批多样廉价制造各种东西，打败“中国 ...
    3 T: s$ ]" V8 F4 H2 f$ X8 e2 I
    这个东西是一种设计手段，不是生产手段。
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