建筑3d打印技術的發(fā)展現(xiàn)狀(3d打印技術在建筑領域應用綜述)
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今天給各位分享建筑3d打印技術的發(fā)展現(xiàn)狀的知識,其中也會對3d打印技術在建筑領域應用綜述進行解釋,如果能碰巧解決你現(xiàn)在面臨的問題,別忘了關注本站,現(xiàn)在開始吧!3D打印又稱為增材制造,近年來得到了快速發(fā)展,應用領域不斷增加。本文對3D打印的原理及應用現(xiàn)狀進行了分析,對3D打印在教學領域的應用模式進行了探討。人工椎體和人體氣管軟骨的打印讓人體器官的3D打印成為可能。建筑工程領域,3D打印建筑不需使用模板,打印的建筑物重量輕,強度大,時間短,產(chǎn)生的建筑垃圾及建筑粉塵少,且可以循環(huán)使用,綠色環(huán)保。
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本文目錄一覽:
- 1、淺談3d打印技術論文
- 2、3d打印技術現(xiàn)狀和發(fā)展前景
- 3、3D打印的發(fā)展現(xiàn)狀是怎么樣的
- 4、3d打印發(fā)展現(xiàn)狀
- 5、3D打印技術可以進入哪些行業(yè),它們的發(fā)展前景怎么樣呢?
淺談3d打印技術論文
3D打印又稱為增材制造,近年來得到了快速發(fā)展,應用領域不斷增加。我整理了淺談3d打印技術論文,歡迎閱讀!
淺談3d打印技術論文篇一
3D打印技術
摘 要:3D打印又稱為增材制造,近年來得到了快速發(fā)展,應用領域不斷增加。本文對3D打印的原理及應用現(xiàn)狀進行了分析,對3D打印在教學領域的應用模式進行了探討。
關鍵詞:3D打印;應用現(xiàn)狀;教學領域
1 引言
3D打印,又稱為增材制造,是快速成型技術的一種,被譽為 “第三次工業(yè)革命的重要標志”,以其 “制造靈活”和“節(jié)約原材料”的特點在制造業(yè)掀起了一股浪潮。近年來,隨著3D打印技術的逐步成熟、精確,打印材料種類的增加,打印價格的降低,3D打印得到了快速發(fā)展,應用領域不斷增加,不僅在機械制造、國防軍工、建筑等領域得到廣泛應用,也逐漸進入了公眾視野,走進學校、家庭、醫(yī)院等大眾熟悉的場所,在教育、生物醫(yī)療、玩具等行業(yè)也得到了廣泛關注及應用,作為教育工作者,本文將在介紹3D打印的原理、優(yōu)勢、應用現(xiàn)狀的基礎上,重點探討3D打印在教育領域的角色及應用模式。
2 3D打印概述
2.1 3D打印原理
3D打印(3D printing,又稱三維打印),是利用設計好的3D模型,通過3D打印機逐層增加塑料、粉末狀金屬等材料來制造三維產(chǎn)品的技術[1]。一般來說,通過3D打印獲得物品需要經(jīng)歷建模、分割、打印、后期處理等四個環(huán)節(jié)[2],其中3D虛擬模型,可以是利用掃描設備獲取物品的三維數(shù)據(jù),并以數(shù)字化方式生成三維模型,或者是利用AutoCAD等工程或設計軟件創(chuàng)建的3D模型,有些應用程序甚至可以使用普通的數(shù)碼照片來制作3D模型,比如123D Catch[3]。
2.2 3D打印的優(yōu)勢
與傳統(tǒng)制造技術相比,3D打印不需事先制模,也不必鑄造原型,大大縮短了產(chǎn)品的設計周期,減少了產(chǎn)品從研發(fā)到應用的時間,降低了企業(yè)因開模不當可能導致的高成本風險,使得特殊和復雜結構的模型的制作也變得相對簡單,產(chǎn)品也更能凸顯個性化。另外,3D打印是增材制造,使用金屬粉或其他材料,使部件從無到有制造出來,大大減少了原材料和能源的消耗,生產(chǎn)上實行了結構優(yōu)化。
2.3 3D打印的應用現(xiàn)狀
近年來,3D打印得到了快速發(fā)展,幾乎應用于各個領域。在模具加工和機械制造領域,使用3D打印相對快速地進行模具的設計與定制,打印復雜形狀的各種零件,打印具有足夠強度的個性化幾何造型的物件。在航空航天、國防軍工領域,3D打印應用于外形驗證、關鍵零部件的原型制造、直接產(chǎn)品制造等方面。如空客公司從打印飛機小部件開始,逐步發(fā)展,計劃在2050年左右打印出整架飛機。生物醫(yī)療領域,醫(yī)學工作者利用3D打印技術打印出患者的心臟模型,缺損下頜骨模型,患者外傷性腦內(nèi)血腫顱腦模型等,用于輔助診斷并制定術前手術方案,降低了手術難度,減少了手術時間,為患者帶來了精準化的治療。人工椎體和人體氣管軟骨的打印讓人體器官的3D打印成為可能。3D打印的處方藥產(chǎn)品SPRITAM(左乙拉西坦)片劑可用于各種癲癇疾病的治療。建筑工程領域,3D打印建筑不需使用模板,打印的建筑物重量輕,強度大,時間短,產(chǎn)生的建筑垃圾及建筑粉塵少,且可以循環(huán)使用,綠色環(huán)保。3D打印在首飾、食品、玩具和日常用品的設計和生產(chǎn)中也有廣泛應用,可以很好地彰顯用戶的個性化特點和需求。3D打印在太陽能電池板和特殊材料的制造方面的應用也有突破。
3 3D打印在教學領域的應用
3D打印在教學方面的探索性活動也已經(jīng)展開,并應用在數(shù)學、航空、電子、設計、機電工程、生物醫(yī)學、天文等大部分學科中,取得了良好的教學效果?;?D打印的快速生成能力,使得數(shù)字化模型能快速轉(zhuǎn)化為立體實物,借助立體實物的生成過程及使用可以提高教學效果,增強學生合作、設計、創(chuàng)新等能力。
3.1打印三維教具學具輔助教學
在課程教學中,借助于多媒體教學手段,一些抽象的圖像可以相對直觀的顯示出來,但針對的是群體,形成的是暫時的視覺感受,印象并不是很深刻,也不易理解。借助3D打印,可以把數(shù)字化的圖像轉(zhuǎn)化成實物的教具和學具,每個同學都有機會親手感受,而且還可以親自設計、策劃,無疑對知識點的理解,知識的掌握及應用有很大的促進作用。比如:數(shù)學課可以打印出幾何曲面、剖面立體實物;動畫設計可以打印出3D人物,動物角色模型,且可以根據(jù)實效及時修改;語文課可以把要講解的地域打印出來,如北京的胡同,同學們可以拿著模型理解胡同的特點,體驗胡同文化,講述胡同的來龍去脈;機械制造課可以根據(jù)課程內(nèi)容打印相關的零件、齒輪、連桿等。
3.2 實習實踐過程中輔助創(chuàng)新設計
職業(yè)學校實習實踐教學活動較多,鉗工實習、數(shù)控機床實習、電子電工實習、動畫設計、物聯(lián)網(wǎng)設計等,都需要借助相應的模型,并設計出一定的模型。借助于3D打印,同學們對需要設計的模型有一個大體的認識,然后經(jīng)過集體分組的討論、設計、修改等過程,不僅能增加學生的學習興趣,促進學生交互學習,協(xié)作學習,且能提高學生的設計水*、思維能力和實踐能力。比如在模具設計實習中,采用項目式教學法,應用3D打印,學生分組設計、分組打印,學生在親眼目睹自己的設計零件打印成型的過程及成品后,學習興趣大增,多次討論修改的過程也大大提升學生的設計水*。在CAD課程實踐環(huán)節(jié)中,使用3D打印機,可以根據(jù)教學需要來設計教學內(nèi)容,對學生的設計作品3D打印出來進行評比并組裝,不僅使學生熟練掌握設計軟件建模的基本思路和流程,而且對如何從設計作品到具體的實物的生成有一個明確的認識,有利于日后學生進一步的學習和發(fā)展。
3.3 就業(yè)創(chuàng)業(yè)指導
近年來,大學畢業(yè)生人數(shù)急劇增加,就業(yè)壓力增大,國家大力提倡大學生創(chuàng)業(yè),整個社會也興起了一股自主創(chuàng)業(yè)的熱潮。對于職業(yè)學校的學生來說,有一定的專業(yè)知識,有較強的動手操作能力,有創(chuàng)業(yè)的熱情與激情。借助于3D打印設備,創(chuàng)業(yè)指導老師可以指導學生創(chuàng)辦創(chuàng)意設計3D打印工作室,利用所學的專業(yè)知識,設計出相關產(chǎn)品并打印出來進行銷售,同時也可為社會客戶提供DIY服務,收取一定的培訓費和制作費,也可以在校企合作的基礎上為合作企業(yè)提供設計和3D打印服務。通過3D打印的上述創(chuàng)業(yè)實踐活動,加深學生對專業(yè)知識的鞏固、對設計過程的了解,并培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識和能力。
3.4 圖書館應用
圖書館引入3D打印服務是圖書館從文獻服務走向創(chuàng)新服務的途徑。國外很多圖書館都開展3D打印服務,國內(nèi)的綜合圖書館,如上海圖書館、蘇州圖書館也開展3D打印服務,高校中的上海交通大學圖書館也開展3D打印服務,并且通過舉辦3D打印設計大賽積極推廣此項服務,通過比賽普及3D打印知識,讓同學們了解3D打印前沿科技,啟發(fā)學生們用創(chuàng)新思維發(fā)現(xiàn)問題、智慧解決問題。學校圖書館可以配備一兩臺3D打印機,并在保證健康和安全的基礎上,充分考慮費用、提交步驟、等待和篩選時間等、制定詳細的3D打印制度或政策,并鼓勵學生打印原創(chuàng)作品,以發(fā)揮學生的專業(yè)特長,激發(fā)學生的創(chuàng)造力和想象力。
4 結束語
3D打印正從工業(yè)領域,走向各個應用領域。不久的將來,也會像電腦、手機、互聯(lián)網(wǎng)一樣進入我們的社會和每個家庭。教育工作者應積極利用這項新技術,促進教學模式和教學活動的創(chuàng)新,更好地提高教學質(zhì)量和教學效果,提高學生的實踐能力和創(chuàng)新水*。
參考文獻
[1] 張飛相. 3D打印技術的發(fā)展現(xiàn)狀及其商業(yè)模式研究[J]. 新聞傳播, 2016(2): 51-53.
[2] 李青,王青. 3D打印―一種新興的學習技術[J]. 遠程教育雜志2013(4):29-35.
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3d打印技術現(xiàn)狀和發(fā)展前景
3D打印也稱為增材制造技術,是一種以數(shù)字模型文件為基礎,運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料,通過逐層打印的方式來構造物體的技術,通常是采用數(shù)字技術材料打印機來實現(xiàn)。
產(chǎn)業(yè)規(guī)模逐年加速增長
近年來,我國3D打印市場應用程度不斷深化,在航空航天汽車、船舶、核工業(yè)、模具等領域均得到了越來越廣泛的應用。2017-2019年,我國3D打印產(chǎn)業(yè)規(guī)模逐年增加,增加速度要略快于全球整體增速,以致于我國3D產(chǎn)業(yè)占全球的比重在不斷增加。根據(jù)2020年3月賽迪顧問(CCID)發(fā)布的《2019年全球及中國3D打印行業(yè)數(shù)據(jù)》,2019年,中國3D打印產(chǎn)業(yè)規(guī)模為打印產(chǎn)業(yè)打印產(chǎn)業(yè)157.5億元,較2018年增加31.1%。
2020年全球爆發(fā)新冠疫情,各國醫(yī)療防護設備緊缺,此時3D打印扮演了救場的角色。國內(nèi)最大的B2C跨境電商*臺全球速賣通上的數(shù)據(jù)顯示,疫情期間我國3D打印機銷售火爆,疫情以來該*臺上3D打印機的銷售額和2019年比已經(jīng)翻番。預計2020年我國3D打印產(chǎn)業(yè)規(guī)模將達到208億元。
3D打印設備規(guī)模占比最大
3D打印產(chǎn)業(yè)主要由3D打印設備、3D打印材料和3D打印服務三大細分行業(yè)構成,2019年,中國3D打印設備產(chǎn)業(yè)規(guī)模70.86億元,占比最高,達到45%;3D打印服務產(chǎn)業(yè)規(guī)模為45.67億元,占比29%;3D打印材料產(chǎn)業(yè)規(guī)模40.94億元,占比26%。
中國3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景
— —行業(yè)市場規(guī)模持續(xù)增長
近年來,我國高度重視3D打印市場的發(fā)展,國家也不斷出臺政策進行產(chǎn)業(yè)扶持,2020年2月,國家標準化管理委員會、工信部、科技部、教育部等六部門日前印發(fā)《增材制造標準領航行動計劃(2020-2022年)》,提出到2022年,立足國情、對接國際的增材制造新型標準體系基本建立。此外,推動2-3項我國優(yōu)勢增材制造技術和標準制定為國際標準,增材制造國際標準轉(zhuǎn)化率達到90%,增材制造標準國際競爭力不斷提升。《行動計劃》對我國3D打印產(chǎn)業(yè)進行指導,預計3D打印產(chǎn)業(yè)年均增速在25%以上,2020年增材制造產(chǎn)業(yè)銷售收入超過200億元。結合國家層面政策指導以及國內(nèi)近6年3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展態(tài)勢,前瞻預測2025年,我國3D打印市場規(guī)模將超過630億元。
——以上數(shù)據(jù)來源于前瞻產(chǎn)業(yè)研究院《中國3D打印產(chǎn)業(yè)市場需求與投資前景分析報告》。
3D打印的發(fā)展現(xiàn)狀是怎么樣的
總體來說,3D打印具有相當可觀的想象空間,可應用領域十分廣泛,像傳統(tǒng)的制造業(yè),以及汽車、消費電子、醫(yī)療器械、建筑工程等。這些領域都可以通過與3D打印結合,從而獲得更好發(fā)展。
在3D打印技術不斷成熟下,其產(chǎn)業(yè)潛力有望快速釋放,市場規(guī)模擴張可期。據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院《中國3D打印產(chǎn)業(yè)市場需求與投資潛力分析報告》統(tǒng)計,2016年,全球3D打印市場規(guī)模達到159億美元,預計到2020年,全球3D打印市場規(guī)模將達354億美元。
但值得一提的是,無論是在我國,還是全球范圍,3D打印都還是處于初期探索階段,主要原因是卡在材料、市場定位、批量打印三大難關上。在三大難關未攻克前,3D打印產(chǎn)業(yè)很可能是延續(xù)緩慢增長態(tài)勢。
另外,3D打印還面臨著商業(yè)模式單一、專業(yè)人才短缺等煩惱。所以,3D打印要想實現(xiàn)真正的爆發(fā)式增長,仍需克服重重難關。長期來看,3D打印潛力巨大,前景一片大好,甚至有望在全球掀起新一輪技術革新浪潮。
3d打印發(fā)展現(xiàn)狀
2020年我國3D打印市場規(guī)模超200億元 全球排名第三
2017-2020年,我國3D打印產(chǎn)業(yè)規(guī)模逐年增加,增加速度要略快于全球整體增速,以致于我國3D產(chǎn)業(yè)占全球的比重在不斷增加。根據(jù)2020年3月賽迪顧問發(fā)布的《2019年全球及中國3D打印行業(yè)數(shù)據(jù)》,2019年,中國3D打印產(chǎn)業(yè)規(guī)模為157.5億元,同比增加31.1%。經(jīng)初步統(tǒng)計,2020年中國3D打印規(guī)模突破200億元,約為208億元。
美國3D打印的產(chǎn)業(yè)規(guī)模占全球比重40.4%,德國僅次于美國,中國位居第三。作為3D打印起步較晚的中國,近幾年,抓緊自主創(chuàng)新和研發(fā),雖然和國外的技術還有一定差距,但也一步步朝著精細化和專業(yè)發(fā)展。當然,國內(nèi)巨大的市場潛能,也吸引了不少國外3D打印行業(yè)巨頭的目光和投資,進一步推動了中國3D打印產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
3D打印設備占比近45%
根據(jù)賽迪顧問(CCID)最新發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示,2020年,中國3D打印設備產(chǎn)業(yè)規(guī)模92.54億元,占比最高,達到44.58%;3D打印服務產(chǎn)業(yè)規(guī)模64.46億元,占比31.05%;3D打印材料產(chǎn)業(yè)規(guī)模50.59億元,占比24.37%。
多數(shù)3D打印機價格在2500美元以上
3D打印機隨用途的不用價位也不同,一般商用打印機價位較高,價位為幾萬到幾十萬不等;國內(nèi)購物網(wǎng)站上已經(jīng)可以購買到廉價的3D打印機價格在3000至5000元不等,并配有快速入門指南、相應軟件下載、機器矯正等介紹。隨著3D打印技術的應用越來越廣泛,各種耗材、打印機的價格必將呈現(xiàn)下降趨勢,未來3D打印機完全有可能像傳統(tǒng)打印機一樣,成為每家每戶都買得起、用得上的設備。
3DScienceValley對企業(yè)的調(diào)查顯示,中國市場對于高端的工業(yè)級3D打印設備采購占據(jù)主流地位,有超過44%的企業(yè)采用的10萬美金/臺以上的工業(yè)級3D打印機。
汽車、工業(yè)機械與航空航天是主要應用領域
3D打印應用的領域廣泛,3D打印在下游應用行業(yè)和具體用途領域的分布反映了這一技術具有的優(yōu)勢和特點,同時也反映了這一技術的局限和在發(fā)展過程中尚需完善的地方。
根據(jù)中國增材制造產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟統(tǒng)計,在應用領域方面,由于工業(yè)機械、汽車制造、航天航空等領域?qū)τ跇嫾|(zhì)量要求、定制化要求較高,因此,我國3D打印應用領域主要集中于工業(yè)機械、汽車制造、航天航空等領域,三者合計占比超過50%,其中工業(yè)領域應用占比20%,航空航天應用占比18.90%,汽車領域應用占比16.00%。
注:相關官方機構未公布2020年數(shù)據(jù),上述數(shù)據(jù)為中國增材制造產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟2018年統(tǒng)計數(shù)據(jù),僅供參考
—— 以上數(shù)據(jù)參考前瞻產(chǎn)業(yè)研究院《中國3D打印行業(yè)深度調(diào)研與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報告》
3D打印技術可以進入哪些行業(yè),它們的發(fā)展前景怎么樣呢?
3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展至今,已經(jīng)逐漸成長為可以滿足工業(yè)生產(chǎn)、實現(xiàn)制造業(yè)轉(zhuǎn)型的重點產(chǎn)業(yè)。3D打印技術衍生的設計、軟件、材料、數(shù)字制造等新的產(chǎn)業(yè)鏈,正在逐步優(yōu)化傳統(tǒng)制造,構建全新的制造生態(tài),那么3D打印技術在哪些行業(yè)發(fā)展?jié)摿Υ竽兀?/p>
生物3D打印
生物3D打印指以生物醫(yī)用材料及細胞為新型離散材料,通過技術設計,快速生產(chǎn)出醫(yī)療相關產(chǎn)品。當前,生物3D打印可以劃分為4個層次:醫(yī)療輔助模型,做人工假體,做組織工程的支架,做活細胞打印和人工器官。預計到2024年,3D打印醫(yī)療市場規(guī)模將達到96.39億元。
如果把微孔假體作為載體,還可以把3D打印技術變成4D打印技術,即增加一些藥物局部作用、豐富功能,這將成為生物3D打印技術未來發(fā)展趨勢之一。
鑄鍛行業(yè)
對于鑄鍛行業(yè)而言,制造流程需要鑄鍛、焊銑分開,需要很多的工序和裝備,而且時間長污染大。華中科技大學教授張海歐介紹,通過3D鑄鍛銑合一制造技術,可以獲得比傳統(tǒng)鍛造更優(yōu)越的鍛造性能。
金屬3D打印領域
在金屬3D打印領域,目前主要有鋪粉和送粉兩種模式。鋪粉激光選區(qū)熔化是由一個模型,經(jīng)過切片軟件輸送到機器里,進行選區(qū)或者選擇性熔化,然后一層一層堆積起來,可以做成內(nèi)部結構非常復雜的零件,如果將增材和原位減材技術結合起來,將是非常好的發(fā)展趨勢,實現(xiàn)制造手段的提質(zhì)增效。
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悟空打印坊是深圳3D打印公司,提供多種材料的3D打印模具手板,3D打印動漫手辦,3D打印建筑模型,3D打印人像等打印服務。
關于建筑3d打印技術的發(fā)展現(xiàn)狀和3d打印技術在建筑領域應用綜述的介紹到此就結束了,不知道你從中找到你需要的信息了嗎 ?如果你還想了解更多這方面的信息,記得收藏關注本站。
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