3D打印技術電子信息分析
科學理念的不斷更新對技術的快速發(fā)展有著很大的促進作用,二十世紀九十年代中期出現(xiàn)了3D打印技術。這種技術是一種成型極快的技術。3D打印是指運用計算機進行三維模型的設計,通過軟件分層系統(tǒng)和數(shù)字化控制,利用激光等方式將材料用物理層疊加的方法,形成三維立體的技術。從技術方面來看,3D打印是包含了數(shù)字建模、機電控制、信息管理等多種技術的一個新型綜合技術。這種制造模式就復雜的產(chǎn)品制造模式而言,減少了很多復雜的工藝和機械設備。利用CAD就可以直接在計算機中通過圖形生成各種形狀的構件,使產(chǎn)品構件的生產(chǎn)制造變得更加便利、應用范圍更加廣泛。
13D打印技術的原理和方法
3D打印技術包含了噴墨打印、激光燒結、電子溶結等技術。用來快速的進行產(chǎn)品或者零件的設計。在3D打印技術的實際操作中,設計者應用CAD軟件對產(chǎn)品或者零件進行數(shù)字模型的創(chuàng)立,然后對其數(shù)字模型進行保存,利用3D打印機讀取計算機的數(shù)字模型指令,然后開始打印3D產(chǎn)品或者零件。打印機是3D打印技術中最重要的組成部分,其過程也是打印3D產(chǎn)品的最終途徑。目前打印機能夠通過3D打印技術實現(xiàn)打印600DPI分辨率,層間厚度0.01毫米的打印效果。相比較傳統(tǒng)的打印技術有了很大的提高,并可以使用有色膠水來進行彩色打印。
23D打印技術在應用方面存在的問題
目前我國的3D打印在世界上的產(chǎn)品競爭力比較低,體系還不夠完善。有一部分制造企業(yè)對于3D打印技術在制造中的優(yōu)勢認識不夠深刻,現(xiàn)在的3D打印創(chuàng)新上對于產(chǎn)品的實驗檢測和研發(fā)的平臺比較缺乏。3D打印產(chǎn)業(yè)的整體系統(tǒng)還沒有統(tǒng)一化,缺乏在系統(tǒng)上的一致性和創(chuàng)新性。3D打印的標準也需要規(guī)范化。在現(xiàn)在的3D打印中,對知識產(chǎn)權和行業(yè)標準的規(guī)范制度比較少,對3D打印技術和行業(yè)發(fā)展都是一個不利的因素。
33D打印技術在電子信息領域的應用
由于現(xiàn)在的3D打印技術持續(xù)進步,應用的領域范圍也越來越廣,現(xiàn)在的技術應用主要是在提高產(chǎn)能、節(jié)約成本、環(huán)保方面進行產(chǎn)品的設計研究。打印電子元件、器件、電路模塊甚至是電子設備是3D打印技術中的一個新興領域。
3.1在電子設備中運用3D打印技術。電子設備系統(tǒng)設計極其復雜,需要各種先進的仿真技術和測試來提高產(chǎn)品的設計質量、降低產(chǎn)品使用過程中的風險。3D打印技術的運用可以保證電子設備在測試時的便利性。雖然現(xiàn)在的電子設備還不能直接打印整體的電子設備,但是可以用3D打印來實現(xiàn)更多電子設備零部件設計、制造。如產(chǎn)品的塑膠外殼及各種安裝發(fā)件等。比如制造手機的過程中,目前可以運用3D打印的手機天線,在設計時運用計算機的計算和數(shù)字建模使其外表美觀、質量得到保證。
3.23D打印在汽車工業(yè)的應用。汽車是由很多復雜的高精度零件組成,其可以對3D打印的優(yōu)勢進行發(fā)揮,使用3D打印的技術,汽車設計師可以用計算機完成汽車的模型設計,設計師在完成設計后只需很短的時間就能獲得其汽車的打印模型,然后在針對模型進行修改,這樣能對汽車設計的效率有很大程度的提升。如圖1所示,在2013年,第一輛3D打印汽車問世,是由美國的設計公司KOREcologic和3D打印制造商Stratsys共同完成的混合動力汽車Urbee2。這輛汽車不是一個汽車模型,而是可以真正上路的汽車。一輛正常設計的汽車要由成百上千的零部件進行組裝,而Urbee2的零部件只有50個。
Urbee2依靠3D打印技術對外殼和零部件進行打印,研究人員只負責對其進行組裝和調試,整個制造過程僅花費2500小時。如圖2所示,2014年,世界著名汽車制造廠商柯尼塞格發(fā)布新車One1,其風道、排氣部位和渦輪增壓器都是利用3D打印技術設計進行的加工制造。如圖3所示,同年9月美國LocalMotors汽車制造商在芝加哥國際制造展上,在現(xiàn)場僅僅花費了44小時就制作了一輛完全由3D打印的敞篷車Strati。3D打印除了汽車安裝領域的應用越來越廣泛,其在汽車維修領域也邁出了腳步,隨著3D打印的普及,汽車在維修時的成本支出會得到有效的降低。使用3D打印進行如車燈、排氣管的制造,會對制造成本和運輸成本都有著很大程度的改善,進而減少了消費者的在維修汽車上面的花費。
4結論
綜上所述,3D打印技術經(jīng)過了長時間的發(fā)展,現(xiàn)在已經(jīng)被各種制造行業(yè)進行了相關的應用。在世界未來的發(fā)展趨勢上,3D打印技術將會應用在各個領域,使更多的企業(yè)、消費者感受到來自于3D打印技術的便利。
參考文獻
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[3]王筱雪,姚春.3D打印技術在電子信息領域的應用[J].信息系統(tǒng)工程,2015(05):93-94+96.
作者:徐若帆 單位:遼寧省阜新市實驗中學

責任編輯:電力交易小郭
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