《3D打印對工業(yè)設(shè)計發(fā)展的影響研究》2700字

3D打印對工業(yè)設(shè)計發(fā)展的影響研究目錄TOC\o"1-2"\h\u55631概述 11627023D打印技術(shù)常見類別 11127933D打印技術(shù)的發(fā)展趨勢 269283.1多材質(zhì)同時打印 264543.2低成本金屬打印 2172093.3生物組織結(jié)構(gòu)打印 215343.4體素打印 21246843D打印技術(shù)對工業(yè)設(shè)計發(fā)展的影響 2305174.1設(shè)計內(nèi)容的擴展 2124704.2設(shè)計權(quán)重的傾斜 3313154.3設(shè)計流程的演變 391034.4設(shè)計方法和工具的發(fā)展 372535結(jié)束語 3132參考文獻(xiàn) 3摘要：隨著我國工業(yè)生產(chǎn)的不斷向智能化、自動化方向發(fā)展，3D打印技術(shù)也隨之出現(xiàn)。由于3D打印具有操作簡單、加工范圍廣等特點，在軍事、航天、建筑等方面有著廣泛的應(yīng)用前景，尤其是在產(chǎn)品的外形和結(jié)構(gòu)方面，3D打印有著舉足輕重的地位。關(guān)鍵詞：3D打?。还I(yè)設(shè)計；發(fā)展；影響1概述隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，隨著科技的不斷發(fā)展，各種新的技術(shù)將會在工業(yè)領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，為各國的經(jīng)濟、文化和發(fā)展提供了新的機遇。3D打印具有成本低、使用方便等特點，在工業(yè)設(shè)計中得到了越來越多的應(yīng)用，它可以為工業(yè)產(chǎn)品的外觀和結(jié)構(gòu)提供更多的自由設(shè)計工具，從而推動了工業(yè)設(shè)計的發(fā)展。23D打印技術(shù)常見類別目前常用的3D打印技術(shù)有SLS選擇性激光燒結(jié)、DMLS激光直接燒結(jié)、FDM熔融沉積、SLA光固化、EEM電子束熔化、SHS選擇性熱燒結(jié)、PP粉末層噴膠3D打印等。不同的印刷工藝適合于各種材質(zhì)的印刷。簡而言之，3D打印技術(shù)有四大類：熔融沉積，激光燒結(jié)，光固化，粉末噴涂。熔化淀積法是3D打印的第一種，它的結(jié)構(gòu)相對來說比較簡單，操作也更方便，而且每一個部件的能耗都很低，因此它的成本也很低?，F(xiàn)在這種印刷技術(shù)已經(jīng)開放了，而且可以自己裝配。這一技術(shù)通常被應(yīng)用在諸如ABS等材料的生產(chǎn)中。激光燒結(jié)法是利用激光和電子束對材料進行加熱，使其在一層一層的熔化后冷卻，從而實現(xiàn)燒結(jié)。該工藝具有良好的成形效果，特別是用于特殊材質(zhì)的成形。比如我們的J-20，就是用這種技術(shù)制造出來的。光固化型是將上述兩種優(yōu)勢綜合在一起，利用光敏性樹脂與紫外發(fā)生器所發(fā)出的光束進行反應(yīng)，引發(fā)聚合反應(yīng)并固化。最后一種是粉末末上的膠粘劑，它是一種用噴嘴將膠水涂在粉末的粉末表面，從而達(dá)到固化的目的。33D打印技術(shù)的發(fā)展趨勢3.1多材質(zhì)同時打印多個材料的同時成形是目前國內(nèi)生產(chǎn)中的一個難題，它的利潤要比它的成本低得多，因此，多個材料的成形雖然可以生產(chǎn)出更好的產(chǎn)品，但卻很少被用于生產(chǎn)。在過去的幾年里，很多行業(yè)人士都嘗試過提高這種方法的使用效率，但都沒有達(dá)到預(yù)期的效果。而3D印刷技術(shù)就是這樣。利用FDM型3D打印機的多個噴嘴實現(xiàn)了對各種塑料的同步成形，不但工藝簡單，而且后期加工工作也大為簡化，最終的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)強度更高。3.2低成本金屬打印金屬3D打印技術(shù)是當(dāng)前3D打印技術(shù)發(fā)展的一個重要問題，其核心問題就是如何將3D打印技術(shù)普及到民用和小型化，而一旦這項技術(shù)的突破，將會對整個產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生極大的沖擊，也就意味著3D打印技術(shù)將不再局限于傳統(tǒng)的生產(chǎn)領(lǐng)域，而將其轉(zhuǎn)化為一種全新的生產(chǎn)模式。具體而言，3D打印技術(shù)的關(guān)鍵是對材料的組成和結(jié)構(gòu)的設(shè)計，從而使零件的各個部分具有不同的性能。3.3生物組織結(jié)構(gòu)打印當(dāng)前，醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的很多科研課題都以再生醫(yī)學(xué)為中心，而再生醫(yī)學(xué)也將成為今后醫(yī)學(xué)發(fā)展的一個主要方向。由于人體的組織結(jié)構(gòu)十分緊湊，常規(guī)的技術(shù)不可能制作出更好的人造器官，只能用來制作假肢、假肢、假肢等，而且價格昂貴，普通人很難買得起。至于那些有較多血管和神經(jīng)的臟器，就沒有辦法了。3D打印技術(shù)的興起，為再生醫(yī)學(xué)的發(fā)展帶來了新的發(fā)展方向，它既可以處理生物相容性材料，也可以處理某些特殊的復(fù)雜的生物組織。3.4體素打印體素，是一種類似于像素的東西。現(xiàn)在的工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)可以生產(chǎn)出像素級甚至是納米級別的芯片，但隨著3D打印技術(shù)的發(fā)展，人們也在不斷地研究如何將這些獨立的、獨立的、獨立的零件在三維空間中進行排列印刷。例如，三維晶片的外形已經(jīng)不再局限于原來的外形，而是可以制作出更多的個人化的結(jié)構(gòu)，并且在未來的發(fā)展中，3D晶片可以直接在產(chǎn)品的外殼上進行打印，這樣就能節(jié)省空間，體積也會變得更小。而且它的生產(chǎn)工藝也非常的簡單，可以實現(xiàn)整體的生產(chǎn)，只要將所有的結(jié)構(gòu)和功能都設(shè)計成一個整體就可以了。43D打印技術(shù)對工業(yè)設(shè)計發(fā)展的影響4.1設(shè)計內(nèi)容的擴展大多數(shù)的產(chǎn)品，其使用功能都與產(chǎn)品的形狀、結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，而在信息時代，電子設(shè)備的應(yīng)用也是如此，因為它的數(shù)據(jù)處理和通訊都是依賴于產(chǎn)品的電子部件與結(jié)構(gòu)，所以它的制造和制造都是由工程學(xué)和材料學(xué)組成的。而3D打印技術(shù)則是一座橋梁，它將設(shè)計和工程結(jié)合在了一起，通過這種技術(shù)，可以將各種材料進行合理的組裝，從而生產(chǎn)出一種全新的材料，這是傳統(tǒng)的工業(yè)設(shè)計所不可能實現(xiàn)的。3D印刷技術(shù)的發(fā)展，使制造企業(yè)由連續(xù)的模擬物料向數(shù)碼印刷、由單一的模型生產(chǎn)向物質(zhì)控制的轉(zhuǎn)變，物料的使用將從單純的結(jié)構(gòu)化，而具備某種功能，從而使工業(yè)設(shè)計的范圍得到了拓展。4.2設(shè)計權(quán)重的傾斜制造企業(yè)的關(guān)鍵在于量產(chǎn)，而量產(chǎn)的關(guān)鍵在于技術(shù)、設(shè)計和制造，設(shè)計是最關(guān)鍵的一環(huán)。在傳統(tǒng)的制造業(yè)中，大部分的產(chǎn)品都是視覺化的，而不是真正的產(chǎn)品。而采用3D打印技術(shù)的分散式制造系統(tǒng)，可以減少生產(chǎn)的數(shù)量，減少生產(chǎn)和銷售的影響，并且由于技術(shù)的易用性，許多關(guān)鍵技術(shù)都可以被開源，因此，工業(yè)設(shè)計的比重會越來越大，創(chuàng)意工作將會占據(jù)主導(dǎo)地位。4.3設(shè)計流程的演變由于3D打印技術(shù)的優(yōu)勢，它的設(shè)計將會有更多的客戶群體，甚至可以滿足客戶的個性化需求，因此，它并不像傳統(tǒng)的設(shè)計那樣，只需要按照客戶的要求來設(shè)計，就可以在概念設(shè)計的時候，就可以決定它的技術(shù)參數(shù)和大小，而且還可以提供給使用者使用，這個過程中，也可以根據(jù)產(chǎn)品的快速迭代，對產(chǎn)品進行優(yōu)化。在3D打印技術(shù)越來越流行的今天，人們已經(jīng)可以自己設(shè)計出自己的產(chǎn)品了，這意味著，工業(yè)設(shè)計將會被直接轉(zhuǎn)化為銷售和定制，這將會改變整個行業(yè)的商業(yè)模式和市場。4.4設(shè)計方法和工具的發(fā)展三維印刷技術(shù)的設(shè)計手段與傳統(tǒng)的工業(yè)產(chǎn)品相比，存在較大的差別。一方面，從設(shè)計的角度來說，由于3D印刷技術(shù)的發(fā)展，使得產(chǎn)品的設(shè)計更加靈活、方便，因此，在設(shè)計上要有更高的創(chuàng)新，要打破傳統(tǒng)的單純的模型和模仿。而3D打印技術(shù)則要依賴于軟件，才能使3D打印的運算能力和復(fù)雜的構(gòu)造能力得到最大程度的發(fā)揮。在設(shè)計方法和設(shè)計工具方面，有條件設(shè)計、生成設(shè)計、演化設(shè)計三大方向。5結(jié)束語文章介紹了三維印刷技術(shù)，列舉了四種不同類型的3D印刷技術(shù)，并介紹了它們各自的特點和優(yōu)點，并對其在不同行業(yè)中的應(yīng)用進行了探討，并對其在工業(yè)設(shè)計中的作用進行了探討?？梢哉f，3D打印技術(shù)在發(fā)展上有著很大的優(yōu)勢。參考文獻(xiàn)[1]余森林，毛一鳴.工業(yè)4.0時代3D打印技術(shù)對工業(yè)設(shè)計的系統(tǒng)性影響[J].設(shè)計，2016