1.2　3D打印機(jī)

說到3D打印，就不得不提3D打印機(jī)。3D打印機(jī)又稱三維打印機(jī)，是一種累積制造技術(shù)，可以通過打印一層層的粘合材料來制造三維的物體。現(xiàn)階段三維打印機(jī)被用來制造產(chǎn)品，銷售逐漸擴(kuò)大，價(jià)格也開始下降。

3D打印機(jī)是可以“打印”出真實(shí)的3D物體的一種設(shè)備，由一位名為恩里科·迪尼（Enrico Dini）的發(fā)明家設(shè)計(jì)。3D打印機(jī)不僅可以“打印”出一幢完整的建筑，如圖1-3所示，甚至可以在航天飛船中給宇航員打印出所需的任何形狀的物品。2014年，美國“太空制造”公司為國際空間站提供了一臺3D打印機(jī)，供宇航員在太空中直接生產(chǎn)零部件，無須再從地球運(yùn)輸零部件。

1. 家用3D打印機(jī)

德國發(fā)布了一款迄今為止最高速的納米級別微型3D打印機(jī)—Photonic Professional GT。這款3D打印機(jī)能制作納米級別的微型結(jié)構(gòu)，以最高的分辨率，快速的打印速度，打印出寬度不超過人類頭發(fā)直徑的三維物體。

2. 最小的3D打印機(jī)

目前世界上最小的3D打印機(jī)來自維也納技術(shù)大學(xué)，由其化學(xué)研究員和機(jī)械工程師研制。這款迷你3D打印機(jī)只有大裝牛奶盒大小，重量約3.3磅（約1.5千克），造價(jià)1200歐元（約1.1萬元人民幣）。相比于其他的打印技術(shù)，這款3D打印機(jī)的成本大大降低。研發(fā)人員還在對打印機(jī)進(jìn)行材料和技術(shù)的進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)，以使之能夠早日面世。

3. 最大的3D打印機(jī)

華中科技大學(xué)史玉升科研團(tuán)隊(duì)經(jīng)過十多年努力，實(shí)現(xiàn)重大突破，研發(fā)出全球最大的3D打印機(jī)。這一3D打印機(jī)可加工零件最大長寬尺寸均達(dá)到1.2米。從理論上說，只要長寬尺寸小于1.2米的零件（高度無須限制），都可通過這部機(jī)器“打印”出來。這項(xiàng)技術(shù)將復(fù)雜的零件制造變?yōu)楹唵蔚挠上轮辽系亩S疊加，大大降低了設(shè)計(jì)與制造的復(fù)雜度，讓一些傳統(tǒng)方式無法加工的奇異結(jié)構(gòu)制造變得快捷，一些復(fù)雜鑄件的生產(chǎn)周期由傳統(tǒng)的3個(gè)月縮短到10天左右。

大連理工大學(xué)參與研發(fā)的最大加工尺寸達(dá)1.8米的世界最大激光3D打印機(jī)已進(jìn)入調(diào)試階段，其采用“輪廓線掃描”的獨(dú)特技術(shù)路線，可以制作大型工業(yè)樣件及結(jié)構(gòu)復(fù)雜的鑄造模具。這種基于“輪廓失效”的激光三維打印方法已獲得兩項(xiàng)國家發(fā)明專利。該激光3D打印機(jī)只需打印零件每一層的輪廓線，使輪廓線上砂子的覆膜樹脂碳化失效，再按照常規(guī)方法在180℃加熱爐內(nèi)將打印過的砂子加熱固化和后處理剝離，就可以得到原型件或鑄模。這種打印方法的加工時(shí)間與零件的表面積成正比，大大提升打印效率，打印速度可達(dá)到一般3D打印的5～15倍。

4. 彩印3D打印機(jī)

2013年5月上市了3D打印機(jī)新產(chǎn)品ProJet x60系列。ProJet品牌主要是使用光硬化性樹脂造型，包括用激光硬化光硬化性樹脂液面的類型、從噴嘴噴出光硬化性樹脂后照射光進(jìn)行硬化的類型（這種類型的造型材料還可以使用蠟）、向薄膜上的光硬化性樹脂照射經(jīng)過掩模的光的類型。高端機(jī)型ProJet 660Pro和ProJet 860Pro可以使用CMYK（青色、洋紅、黃色、黑色）4種顏色的粘合劑，實(shí)現(xiàn)600萬色以上的顏色（ProJet 260C和ProJet 460Plus使用CMY 3種顏色的粘合劑）。