3D 打印機如何工作？ 3D 打印機的實際用途！

3D 打印世界的新手？ 那麼接下來的旅程對你來說會很有趣。

自 1980 年代問世以來，3D 打印在技術的快速發展和跨行業的廣泛應用方面取得了長足的進步。 它最初是作為增材製造開發的，以幫助製作原型。 如今，從工具輔助工具到功能性原型，3D 打印正作為終端部件用於工業乃至日常生活中。

人氣飆升

基線始終是成本。 具有成本效益和可訪問性的技術找到了許多新的應用程序，並進入更廣泛的範圍。 多年來，這項昂貴的技術已經取得了許多改進，有效降低了 3D 打印機中使用的模型和材料的成本。

功能方面的變化使其成為一種可在許多領域使用的簡單技術，無論是仿生假肢、汽車零件還是兒童玩具。 它現在已經成為一種實用工具，有了 3D 打印機，你就可以立志成為一名廚師、發明家或雕塑家。

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它是如何工作的？

3D 打印過程類似於紙張打印，被視為按順序放置的不同材料層的累積以創建實體的三維物體。 它一次開發一個 3D 模型單層，從底部開始工作，然後向上移動。 通過在同一區域重複打印，打印機通過將 3D CAD 繪圖轉換為許多二維橫截面層來在數小時內構建模型。 因此，許多單獨的 2D 打印件彼此疊加，沒有紙質介質，而是使用塑料代替墨水作為材料。

從本質上講，3D 打印機通過一個微小的噴嘴擠壓熔融塑料，該噴嘴根據 3D 設計通過計算機控制進行精確引導。 它打印一層，等到它乾了，然後在上面打印下一層，幾小時內你就得到了一個 3D 模型！

材料

3D 打印機使用熱塑性塑料，尤其是 ABS 品種。 想想樂高！ 現在，這是一種堅韌的複合塑料，丙烯腈，結合合成橡膠，丁二烯苯乙烯。 由於熔點超過 100°C (220°F)，因此它在室溫下呈固態，是 3D 打印的理想材料。 此外，ABS顏料真的很容易。

因此，理論上可以使用任何會在有利溫度下硬化和快速凝固的熔融材料。 材料專利包括陶瓷、粘土、鈀、紙、橡膠、銀、鈦和蠟，共計四十五項。

2011 年，3D 打印機中融化的巧克力將巧克力的慾望帶入了生命創造的浪潮中。

使用的技術

ISO/ASTM 52900 標準認可了七種不同類別的 3D 打印工藝。 該標準於 2015 年制定，建立了術語和打印機分類標準化。 這七種 3D 打印工藝已經發展出目前使用的十一種不同類型的 3D 打印技術。 這些是粘合劑噴射、DLP、DMLS、DOD、EBM、FDM、材料噴射、MSLA、SLA、SLM 和 SLS。

所有不同的技術都有自己的設計規則和最適合它們的 3D 打印材料。 當今使用最活躍的技術是熔融長絲製造 (FFF) 或熔融沈積成型 (FDM) 和立體光刻 (SLA)。

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實際用途

到2015年，許多涵蓋基礎3D打印技術的專利都到期了。 近年來，新產品、新技術、靈活的 3D 打印方法和具有成本效益的設備呈爆炸式增長，正在改變世界各地的行業。

3D打印已成為許多領域的實用工具。 2020 年 COVID-19 大流行見證了 3D 打印技術快速設計和製造設備。 3D 打印的應用可以在規劃階段、工具開發和設計架構特徵中找到。 許多組織選擇通過它來運行整個端到端的設計過程。

當前使用的一些實際應用是：

1.教育

課程正在結合 3D 打印方法，以在物理的 3 維世界中創建想法或圖像。 無需昂貴的工具即可在更快、更安全的環境中進行設計和建模。 事實上，STEM 教育已經通過製造低成本和快速原型的 3D 打印工具發生了革命性變化。 同樣，考古學、設計學、地理學和醫學專業的學生也能從中獲得更好的視角。

2.醫療

假肢甚至組織、具有特殊多孔特性幫助患者輕鬆整合的金屬骨科植入物，以及人造器官的生物打印，都是3D打印技術的貢獻。 對 3D 打印組織進行藥物測試不僅具有成本效益和節省時間，而且是醫學測試程序中的道德步驟。 事實上，Binder Jetting 技術正在生產適用於更高劑量應用的多孔藥丸。

3.製造零件

汽車行業和其他行業都從 3D 打印工具製造備件中受益匪淺。 想像一個不再生產的零件，可以很容易地設計和打印替代品。 現在，公司可以而且確實提供了更好的定制服務。 您可以通過簡單的基於 Web 的定制軟件定制設計對象，並為生成的項目下訂單。 想想獨特的手機殼、燈具等。

4.施工

可打印的 3D 房屋是可以安裝在不同地點的預製原型。 打印機技術的新合作和進步正在逐漸降低成本。 從混凝土到創新混凝土混合物的轉變有助於開發更好、更實惠的產品。 有許多不同類型的建築 3D 打印機，從極地機器到龍門式打印機再到移動機器人。 3D 打印房屋可以解決住房危機，尤其是在受惡劣天氣影響的農村地區。

5.藝術與設計

世界各地的藝術家都受到 3D 打印的啟發，並採用該技術來生產個性化和獨特的產品。 從室內設計和家居裝飾到珠寶和雕塑，試驗設計已成為一種具有成本效益的過程。 許多藝術家正在將 3D 版本渲染到非視覺媒體（如聲音或歌曲）或盲人無法觸及的媒體（如繪畫等）。

6. 個人用途

在日常生活中，越來越多的東西被 3D 打印出來。 許多不同尺寸、形狀或顏色的家居用品和工具都可以在家中製作。 3D 打印機可讓您在家打印替換零件，而無需訂購。 恰好適合您房間角落的支架、架子或託架怎麼樣？ 考慮為您的 cosplay 服裝、時尚配飾或設計玩具增添新元素，並想像新遊戲！

7. 食物

3D 食品打印僅限於將單一可食用糊狀物追踪成由 3D 模型和切片軟件指令確定的精確形狀。 細絲材料也稱為食品盒，範圍從豆沙、餅乾麵團、果醬、土豆泥等食品糊到黑醋栗、巧克力、軟糖、杏仁糖和意大利面。 它們預裝了食譜和模板。 在更大的工業應用中，食物甚至可以在質地、風味或營養方面進行定制，使其可用於太空探索和醫療保健等領域。

由於 3D 打印機的可用性，一種新的表達形式實現了輸出。 是時候使用您自己的 3D 打印機來創建可以提升您的設計才能並促進實際使用的設計了。

為什麼你應該得到一個？

3D 打印機的易用性正在慢慢侵蝕“為什麼要在家裡使用 3D 打印機”的問題，許多人都有這個問題。 如果您是一名愛好者，是時候利用 CAD 軟件技能為您的技能增值了。 更好的是，在線提供各種可印刷設計可以讓您產生在家開辦小型企業的想法。 想想個性化的禮物選擇！

打印備件和更換物品的便利性減少了對昂貴的運輸和等待時間的依賴。 您可以更快地訪問項目，甚至添加您自己的設計更改和修改。 它也是一個很好的兒童學習和訓練工具，事實上，任何年齡段的人都可以使用。

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獲得靈感

使用 3D 打印機，您每天在家中或辦公室所做的所有事情都可以變得更加輕鬆。 例如，假設您正在家裡的辦公桌附近尋找一個簡單的壁掛支架來掛耳機。 您無需瀏覽在線購物門戶，只需從互聯網下載預製設計並打印出來！ 許多家居用品在網上都有可打印的版本。

“3D 打印的實際用途和專業應用非常鼓舞人心。 它不僅適用於精通技術的企業家。 有許多實際用途可以改善您的家和您的居住方式。 你可以在家裡弄清楚自己的 3D 打印機的用途。” ——正如柯尼卡美能達總裁 Shoei Yamana 在最近的一次採訪中提到的。

既然您正在考慮購買 3D 打印機，那麼通過在線課程學習 3D 打印可能是一個學習步驟。 還提供在線視頻，因此您也可以從這些視頻中學習。