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三d 列印

3D 列印,也 稱 為快速成型技 術或增材 製造,是一 種 基於 數字模型 檔案,使用可粘合材料如粉末 狀金 屬或 塑膠,通 過逐 層 列印的方式 構造物 體的技 術。 這 種技 術通常需要 數位技術材料 印表機 來 實 現, 並且在模具 製造、工 業 設 計等 領域有 廣泛 套用。3D 列印技 術在珠 寶鞋 類汽 車航空航天 醫 療 產 業教育等多 個 領域都有所 套用。

3D 印表機的 關 鍵技 術 包括:

軟體切片: 軟體 對建立的部件 產生切面 圖, 並 計算每一 層的 構建。

雷射固化快速成型技 術:通 過 計算 機 控制的紫外 線 雷射器固化液 態 樹脂薄 層,然 後逐 層 疊加。

選 擇性 雷射 燒 結方法:通 過高 溫 雷射器熔化陶土、金 屬或玻璃,逐 層 疊加形成 設 計的外形。

熔融沉 積建模: 將 熱塑材料的 細 絲加 熱熔化,按照 設 計要求在 製作平台上 噴出堆 積。

3D 列印技 術的 發展 歷程 包括:

1986年,美 國科 學家Charles Hull 開發了第一台商 業3D印刷 機。

1993年, 痲省理工 學院 獲3D印刷技 術 專利。

1995年,美 國ZCorp公司 從 痲省理工 學院 獲得唯一授 權 並 開始 開發3D 印表機。

2005年,市 場上首 個高清晰彩色3D 印表機Spectrum Z510由ZCorp公司 研製成功。

此外,3D 列印在 醫 學界的 套用也非常 顯著,能 夠根 據患者需求 進行 個性化 護理, 簡化 醫生、 護士、 藥 劑 師等 專 業人 員的操作。例如,2019年美 國加州大 學 聖地牙哥分校利用3D 列印技 術 製造出模仿中 樞神 經系 統 結 構的脊髓支架,成功 幫助大鼠 恢復了 運 動功能。2020年5月5日,中 國首 飛成功的 長征五 號B 運 載火箭上搭 載 著 「3D 印表機 」, 這是中 國首次太空3D 列印 實 驗,也是 國 際上第一次在太空中 開展 連 續 纖 維增 強 複合材料的3D 列印 實 驗。