3D打印技術在工業(yè)設計領域中的應用

做工業(yè)設計的都知道,，在產(chǎn)品外觀及結構模型做好之后,，一般都會進入產(chǎn)品打樣的環(huán)節(jié),，前者是為了看看產(chǎn)品的美觀度,，后者則是為了驗證產(chǎn)品可行性,。在這之前一般的手法都是用CNC機床做手板,；隨著科學技術及3D打印技術的不斷發(fā)展,，現(xiàn)在越來越多的設計公司及企業(yè)開始用3D打印技術來做手板 。

3D打印是一種以數(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。3D打印通常是采用數(shù)字技術材料打印機來實現(xiàn)的。常在模具制造,、工業(yè)設計等領域被用于制造模型,，后逐漸用于一些產(chǎn)品的直接制造，已經(jīng)有使用這種技術打印而成的零部件,。該技術在珠寶,、鞋類、工業(yè)設計,、建筑,、工程和施工（AEC）、汽車,，航空航天,、牙科和醫(yī)療產(chǎn)業(yè)、教育,、地理信息系統(tǒng),、土木工程、搶支以及其他領域都有所應用,。

（產(chǎn)品一層一層堆疊而成）

打印過程

1 三維設計
三維打印的設計過程是：先通過計算機建模軟件建模,，再將建成的三維模型“分區(qū)”成逐層的截面，即切片,，從而指導打印機逐層打印,。
設計軟件和打印機之間協(xié)作的標準文件格式是STL文件格式。一個STL文件使用三角面來近似模擬物體的表面,。三角面越小其生成的表面分辨率越高,。PLY是一種通過掃描產(chǎn)生的三維文件的掃描器，其生成的VRML或者WRL文件經(jīng)常被用作全彩打印的輸入文件,。

2 切片處理
打印機通過讀取文件中的橫截面信息,，用液體狀、粉狀或片狀的材料將這些截面逐層地打印出來,，再將各層截面以各種方式粘合起來從而制造出一個實體,。這種技術的特點在于其幾乎可以造出任何形狀的物品。

打印機打出的截面的厚度（即Z方向）以及平面方向即X-Y方向的分辨率是以dpi（像素每英寸）或者微米來計算的,。一般的厚度為100微米,，即0.1毫米，也有部分打印機如ObjetConnex 系列還有三維 Systems' ProJet 系列可以打印出16微米薄的一層,。而平面方向則可以打印出跟激光打印機相近的分辨率,。打印出來的“墨水滴”的直徑通常為50到100個微米。 用傳統(tǒng)方法制造出一個模型通常需要數(shù)小時到數(shù)天,，根據(jù)模型的尺寸以及復雜程度而定,。而用三維打印的技術則可以將時間縮短為數(shù)個小時，當然其是由打印機的性能以及模型的尺寸和復雜程度而定的。

傳統(tǒng)的制造技術如注塑法可以以較低的成本大量制造聚合物產(chǎn)品,，而三維打印技術則可以以更快,，更有彈性以及更低成本的辦法生產(chǎn)數(shù)量相對較少的產(chǎn)品。一個桌面尺寸的三維打印機就可以滿足設計者或概念開發(fā)小組制造模型的需要,。

3 完成打印
三維打印機的分辨率對大多數(shù)應用來說已經(jīng)足夠（在彎曲的表面可能會比較粗糙,，像圖像上的鋸齒一樣），要獲得更高分辨率的物品可以通過如下方法：先用當前的三維打印機打出稍大一點的物體,，再稍微經(jīng)過表面打磨即可得到表面光滑的“高分辨率”物品,。
有些技術可以同時使用多種材料進行打印。有些技術在打印的過程中還會用到支撐物,，比如在打印出一些有倒掛狀的物體時就需要用到一些易于除去的東西（如可溶的東西）作為支撐物,。

但是3D打印出來的產(chǎn)品表面都是很粗糙的，還達不到我們想要的效果,，它還需要后期的打磨及表面處理,。但是，它也有很多優(yōu)點

他們都在利用 3D打印技術進行創(chuàng)新

蘭博基尼利用Stratasys的Fortus 3D打印系統(tǒng)20天內(nèi)就設計構建并組裝出新款Aventador的1/6比例原型,，包括車身,、底盤和零件，總成本3000美元,，相比傳統(tǒng)的制造方式節(jié)省高達92%的開支

adidas利用Stratasys的Objet Connex500實現(xiàn)了設計和開發(fā)過程的早期階段執(zhí)行功能測試,，使原本需要由 12 名技術人員手工制成的運動鞋原型通過3D打印技術迅速并準確的完成，從而獲得真正的競爭優(yōu)勢

所以3D打印技術在各個領域都廣為使用

（在建筑領域的使用）

（在服裝領域的使用）

（在航空領域的使用）

（在工業(yè)設計領域的使用）

來源： 兆物工業(yè)設計小站
延伸閱讀：
當3D打印遇上工業(yè)設計--硅膠蜂巢結構解放設計師的天性