1、
3D打印技術在手工制造業(yè)方面的應用
的3D打印技術在制造業(yè)中得到*泛使用。從3D打印輪船汽車、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3D打印進行堆疊。2014年,美國康奈爾大學的創(chuàng)意機器人實驗室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說,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、實現(xiàn)精密零部件產(chǎn)品的個性化制造等方面也表現(xiàn)突出。
對于一些尺寸較小、形狀較為復雜的零部件來說,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、實現(xiàn)精密零部件產(chǎn)品的個性化制造等方面也表現(xiàn)突出。企業(yè)可以借助3D打印來優(yōu)化精密零部件的制造工具,使相應的工具在設計時更多地考慮人體工學,以提高其操作舒適性和實用性,如精密零部件模具。通過優(yōu)化模具等制造工具的設計,精密零部件的廢品率將進一步降低。
2、3D打印技術在醫(yī)學領域的應用
3D打印技術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(yī)生可以診斷患者的病情。同時,人體器官模型可以幫助醫(yī)生充分進行術前討論,找到最佳的手術治療方案,從而有效縮短手術時間,降低手術風險。由于醫(yī)療模型的易用性,發(fā)達國家的市場正在迅速擴大。除醫(yī)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,以及成型過程的易于移植,應用前景廣闊。美國科學家已經(jīng)成功地使用3D打印快速原型技術生產(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,通過一段時間的分解,鈣化物質居然可以被活體*吸收并形成新的骨骼,這些都已經(jīng)在動物實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,在細胞培養(yǎng)基座中打印出肝臟所需的細胞組織,經(jīng)過在器皿中的培養(yǎng),就可以生長為正常形狀的肝臟并移植到人體。
3、3D打印技術在家庭消費娛樂方面的應用
最開始的3D打印機大多數(shù)設備功能單一,主要用于工程建設和醫(yī)藥科學方面,由于價格不菲、體形龐大,因此嚴重影響了它們在家庭消費領域的應用。但隨著用于家庭和個人應用的桌面3D打印機的出現(xiàn),3D打印機在家庭消費市場上的銷量正在日漸升溫。伴隨著家用3D打印機的價格不斷下降,打印機的功能也變得更加多樣化,家用消費領域3D打印機的應用范圍將迅速擴大。例如,在食品行業(yè),2012年,賓夕法尼亞大學的科學家們使用3D打印機技術在實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框架上種植新鮮的肉類組織,其味道與真正的肉類非常相似。最近的研究結果表明3D打印技術在食品生產(chǎn)制造領域具有廣闊的應用前景,雖然3D打印食品技術仍處于初步實驗階段。
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行相應的設計,然后在電腦上建模后通過3D打印技術制造出實體,給生活增添一份不一樣的樂趣。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(yǎng)了孩子們的動手動腦能力,又節(jié)省了買玩具的費用。