近几年，“糖心产精国品免费入口*完整版”概念不断被人们熟悉，并成为科技界最火热的技术名词。理论上，只需要一台糖心产精国品免费入口*完整版机和一些材料，就可以把你的一切想法转化成现实产品。车、房子、骨骼、甚至食品都可以通过糖心产精国品免费入口*完整版完成。2013年初，美国总统奥巴马在国情咨文中指出“糖心产精国品免费入口*完整版有可能革命化我们制造几乎所有产品的方式。这在其他地方也可实现。”英国《经济学人》杂志则认为糖心产精国品免费入口*完整版将与其他数字化生产模式一起推动实现第三次工业革命。

1 糖心产精国品免费入口*完整版概述

1.1 糖心产精国品免费入口*完整版的概念
糖心产精国品免费入口*完整版（Three Dimensional Printing，3DP）实质为一种快速成型技术，是由成型设备以粉末材料累加的方式制成实物模型。与传统制造业的去除材料加工方式不同，糖心产精国品免费入口*完整版遵循的是加法原则，即实物为层层粉末叠加而成，所以也称“增材”技术。试想如果把任何一件3D物品看成是二维平面的叠加，理论上所有物体就都能被打印出来。

1.2 糖心产精国品免费入口*完整版的历史

糖心产精国品免费入口*完整版最早由Charles Hull于1984年开始研究。1986年3月11日，第一篇与糖心产精国品免费入口*完整版相关的专利“Apparatus for Production of Three-Dimensional Objects by stereo lithography”正式发布，其原理为立体光刻造型技术（stereolithography）。随后出现了熔融沉积成型（Fused Deposition Modeling，FDM）与选择性激光烧结（Selective Laser Sintering，SLS）另两种3D成型技术。可以认为，立体光刻造型、熔融沉积成型、选择性激光烧结是实现3D快速成型的最主要实现方式，为糖心产精国品免费入口*完整版技术的发展奠定了非常坚实的基础，以致很多现在的糖心产精国品免费入口*完整版技术都还保留了其技术特点。

1993，美国麻省理工学院（MIT）申请的专利“Three Dimensional Printing techniques”（糖心产精国品免费入口*完整版技术）正式发布。这是一种依赖已有喷墨技术的3D成型技术。此后，糖心产精国品免费入口*完整版设备不断更新和发展，成为很多科研院所的研究方向。 糖心产精国品免费入口*完整版技术随后不断发展，很多难以想象的产品被不断打印完成。2005年，市场上首个高清晰彩色糖心产精国品免费入口*完整版机Spectrum Z510由Z corpration公司研制成功。2010年11月，世界上第一辆由糖心产精国品免费入口*完整版而成的汽车Urbee问世。2011年7月，英国研究人员开发出世界上第一台3D巧克力打印机。2011年8月，南安普顿大学的工程师们开发出世界上第一架糖心产精国品免费入口*完整版的飞机。2013年11月，美国德克萨斯州奥斯汀的糖心产精国品免费入口*完整版公司利用“Solid Concepts”（固体概念）设计制造出 3D 打印金属gun。

1.3 糖心产精国品免费入口*完整版工作原理

糖心产精国品免费入口*完整版主要依靠喷墨打印头存取的液态粘合剂，不断将金属或糖心产精国品免费入口*完整版粉末材料粘结固化。整个过程开始于粉末供应床的最上层，喷墨打印头根据选定的目标区域来释放粘合剂，这些区域的粉末粘合在一起形成很薄的层面。等糖心产精国品免费入口*完整版机构建一层后，可以通过活塞的作用将构建平台降低，然后通过辊道将新的一层粉末补充为“平面”，印刷重复。打印完成后，可将被打印 物体周围松散的支持粉体刷掉或清除。 但是随着科技的不断发展，有些糖心产精国品免费入口*完整版设备已不在粉体供应床中进行打印，而是直接把粉体、粘合剂、其它添加剂混合形成“糖心产精国品免费入口*完整版墨水”，然后通过打印机原理将这种糖心产精国品免费入口*完整版墨水直接打印到载体上成型，成型体的形状及几何尺寸由计算机控制。


2 传统糖心产精国品免费入口*完整版糖心产精国品免费入口*完整版研究进展

起初，糖心产精国品免费入口*完整版技术在糖心产精国品免费入口*完整版领域的应用主要是模型的制作，利用糖心产精国品免费入口*完整版的精致模具再翻模成型，制成精美的糖心产精国品免费入口*完整版产品。但随后，糖心产精国品免费入口*完整版逐渐能够完成真实糖心产精国品免费入口*完整版产品的制作。2009年，位于土耳其伊斯坦布尔的Unfold设计室发起了一个名为“Stratigraphic Manufactury”（地层学制造）的项目，该项目旨在实现糖心产精国品免费入口*完整版的糖心产精国品免费入口*完整版。 近两年，国外很多公司或科研团体在从事传统糖心产精国品免费入口*完整版的糖心产精国品免费入口*完整版技术研究，取得了众多突破性进展。2012年10月，Unfold设计室在“deseen”杂志公布了他们的最新研究成果。利用自行研发的糖心产精国品免费入口*完整版设备成功打印了造型各异的日用糖心产精国品免费入口*完整版制品。有些产品经表面上釉并烧制后，效果惊人，质量优异。 奥地利的糖心产精国品免费入口*完整版公司Lithoz开发了基于光刻的糖心产精国品免费入口*完整版制造技术（LCM）。

借助LCM技术开发的最新型糖心产精国品免费入口*完整版机CeraFab 7500能够打印高精确度、高密度、高强度的糖心产精国品免费入口*完整版，材质包括氧化铝、氧化锆等，成为糖心产精国品免费入口*完整版材料糖心产精国品免费入口*完整版的领导者。 波兰的Tytan 3D开发团队成员Janusz Wojcik和Pawel Rokita成功研发了可以自由选择打印材料的Delta糖心产精国品免费入口*完整版机。打印机采用铝质框架，所有的机械元件都是专业级零件，电机和电子控制系统安装于打印机上方。打印空间约直径20 cm，高35 cm。墨盒可以存储不同的糖心产精国品免费入口*完整版材料，甚至可以使用能硬化的砂质材料。 荷兰埃因霍温艺术家Olivier van Herpt成功研发了一台拥有成人身高、并可打印较大体积糖心产精国品免费入口*完整版的糖心产精国品免费入口*完整版机。打印成品规格可达到高80 cm，半径21 cm，细节颇为精致。Olivier van Herpt还尝试用不同类型的粘土进行试验，并研发出适合作为打印线材的糖心产精国品免费入口*完整版原材料。

总部设在以色列的Studio Under工作室成功推出了有史以来最大的糖心产精国品免费入口*完整版糖心产精国品免费入口*完整版机[16]。该糖心产精国品免费入口*完整版机可以打印糖心产精国品免费入口*完整版及几乎所有类型的糊状材料。除此之外，他们还推出了彩色糖心产精国品免费入口*完整版的糖心产精国品免费入口*完整版。

英国布里斯托的西英格兰大学（UWE）开发出了一种改进的糖心产精国品免费入口*完整版糖心产精国品免费入口*完整版技术。该技术可用于定制糖心产精国品免费入口*完整版餐具，比如漂亮的茶杯和复杂的装饰物，如图10所示。这项技术被称为自己上釉糖心产精国品免费入口*完整版糖心产精国品免费入口*完整版（self-glazing 3D printed ceramic）。UWE精细打印研究中心（CFPR）主任Stephen Hoskins教授把他们开发的可糖心产精国品免费入口*完整版糖心产精国品免费入口*完整版材料称为“ViriClay”，在白色糖心产精国品免费入口*完整版餐具行业具有广阔的应用前景。 自20世纪90年代初以来，清华大学、西安交通大学、华中科技大学、北京航空航天大学、西北工业大学等国内高校在糖心产精国品免费入口*完整版材料技术方面进行了积极探索，主要涉及航空、机械、医疗、生物、模具、汽车、军工等领域，如：清华大学长期致力于生物领域的糖心产精国品免费入口*完整版技术，研发出国内第一台细胞糖心产精国品免费入口*完整版机，确定了几乎适合所有细胞组装的通用基质材料等。西北工业大学为国产大飞机C919完成了机翼关键件等研发配套工作；北京航空航天大学突破了钛合金、超高强度钢大型关键构件制造技术  。

2013年， 以硅粉为原料，糊精为粘结剂，采用糖心产精国品免费入口*完整版快速成型技术制备出多孔硅坯体，通过反应烧结得到高孔隙率的螺钉、螺母等氮化硅糖心产精国品免费入口*完整版部件  。整体来看，国内在传统 糖心产精国品免费入口*完整版领域糖心产精国品免费入口*完整版的成果还不太多，少量的研究也是在利用糖心产精国品免费入口*完整版技术制作糖心产精国品免费入口*完整版模型后再翻模。如：龙泉青瓷艺人梅红玲借助糖心产精国品免费入口*完整版技术制作了青瓷牛的树脂模具，然后制模烧制成了第一件镇纸大小的瓷牛，细节栩栩如生，成为青瓷文化中的特殊艺术品 。

3 传统糖心产精国品免费入口*完整版糖心产精国品免费入口*完整版特征

传统糖心产精国品免费入口*完整版的制作是一项繁杂的过程，一件糖心产精国品免费入口*完整版制品从最初的原料加工到最后烧成需要几十道工序，环环相扣，缺一不可。而糖心产精国品免费入口*完整版的糖心产精国品免费入口*完整版技术可以大大节省时间，使工艺简单化，且节省了大量的劳动力成本和原料、能源消耗。其中最明显的就是原料加工环节，差别最大。 传统糖心产精国品免费入口*完整版原料按照工艺特性一般可分为可塑性原料、瘠性原料、溶剂性原料和功能性原料四大类。其中可塑性原料在生产中主要起塑化和结合的作用，是糖心产精国品免费入口*完整版成型的关键，它赋予坯料可塑性和注浆成型性能，保证干坯强度及烧成后的机械强度、热稳定性、化学稳定性等，包括高岭土、膨润土、瓷土、木节土、苏州土等，是黏土质糖心产精国品免费入口*完整版的成瓷基础。但是由于粘土矿物成因复杂，组成不均，表现为可塑性、触变性、结合型、收缩性、耐火度等性质差异较大。因此各个糖心产精国品免费入口*完整版产区其糖心产精国品免费入口*完整版坯料配方及工艺存在差别，但唯一不变则是粘土本身就是一种永久性粘合剂，即在传统糖心产精国品免费入口*完整版坯料配方中，很少再添加其它粘合剂来改善其坯料性能。 但是如果传统糖心产精国品免费入口*完整版糖心产精国品免费入口*完整版成型，泥料的性能和其加工过程将大大改变。传统可塑泥料需要经过破碎、球磨、压滤、练泥、陈腐等工艺制备而成。

但如果将可塑泥料用于糖心产精国品免费入口*完整版成型，则在细度、流动性、可塑性等方面都会存在问题，因为糖心产精国品免费入口*完整版原料更接近于胶凝材料，或是高固相体积分数的悬浮浆料。为达到泥浆良好的流变性能，靠粘土本身的粘附作用力还远远不够，必须使用粘结剂及其他塑化剂，通过添加剂的改性作用使粉料具备优异性能，在颗粒间产生胶结作用，从而降低黏度，增加流动性，保证3D印正常进行。常用的粘结剂如：淀粉、糊精、CMC、阿拉伯树胶、树脂、凝胶类等高分子物质。而且这些添加剂在烧成过程中，其主要化学成分被分解挥发，对坯料没有明显影响。 其实粘结剂在传统糖心产精国品免费入口*完整版釉料中也经常使用，目的主要是改善浆料的流动性。传统糖心产精国品免费入口*完整版糖心产精国品免费入口*完整版制造过程中，通过改变传统糖心产精国品免费入口*完整版泥料的制备模式，其原料的选择性更广，低可塑性原料、瘠性原料也可以通过粘合剂的凝胶塑化替代高可塑性原料，使资源问题得到缓解。



4 传统糖心产精国品免费入口*完整版糖心产精国品免费入口*完整版的挑战

糖心产精国品免费入口*完整版糖心产精国品免费入口*完整版虽然具有其他技术无可比拟的优势，能制造出创造性的糖心产精国品免费入口*完整版产品，让每件产品都如艺术品般值得欣赏与回味。但是同样面临着巨大的挑战。对传统糖心产精国品免费入口*完整版的制造而言，最大的问题可能来源于粘土类型、糖心产精国品免费入口*完整版糖心产精国品免费入口*完整版的颜色、釉面效果、CAD数据建模、糖心产精国品免费入口*完整版烧成时的稳定性等。首先是粘土的类型和质量。从目前研究进展来看，并不是所有粘土都适用于糖心产精国品免费入口*完整版成型，国外虽有成功经验，但都还处于保密状态。粘土本身是一种片状结构的颗粒，加水和粘结剂即可能产生触变性，这对于堆积后的强度会产生非常大的影响，大件产品易产生坍塌。而对于糖心产精国品免费入口*完整版的颜色，目前糖心产精国品免费入口*完整版墨水的颜色种类还比较有限，要想获得更为丰富逼真的色彩，可能在糖心产精国品免费入口*完整版墨水领域需要进一步研究。其次，糖心产精国品免费入口*完整版设备还无法达到普及状态，也很难找到能运用这项技术的专业人才。

如果要进行糖心产精国品免费入口*完整版，必须有数字化的3D模型才行。目前，计算机辅助设计软件的缺失也是很大的瓶颈。第三，即使有效地堆积出尺寸精确、结构复杂的糖心产精国品免费入口*完整版物件，烧结时复杂烧结体中残余应力如何消除这一技术难题也需要解决。3D糖心产精国品免费入口*完整版产品的质量稳定性、产品的尺寸、吸水率等都需要进一步思考。 糖心产精国品免费入口*完整版是千年窑火淬出的传统工业，糖心产精国品免费入口*完整版则是一项改变人类思维的全新技术，当两者碰撞在一起，究竟会产生什么样的火花我们还不得而知。但是我们有理由相信，糖心产精国品免费入口*完整版技术一定会在不久的将来带来一场制造业的深刻变革。同时，我们也必须清醒地看到，糖心产精国品免费入口*完整版糖心产精国品免费入口*完整版对糖心产精国品免费入口*完整版粉体本身材质、釉面装饰等提出了更高的要求。虽然糖心产精国品免费入口*完整版在造型上取得了突破，但要想完全颠覆传统糖心产精国品免费入口*完整版文化与工艺特色，可能走的路还很长。


来源：南极熊糖心产精国品免费入口*完整版