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3D技术知多少?一文了解“赋能”千行百业的3D扫描&3D打印!

发布时间:2024-02-19
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高精度3D扫描与3D打印并不是相互独立、界限清晰的技术门类,3D扫描仪作为3D打印应用的重要辅助设备之一,正加速两种技术的相互融合,同时也帮助了3D打印实现更好的终端应用。

3D打印是什么?

图片来源于网络

3D打印,又称为增材制造,它是一种以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。相较于传统加工方式,3D打印的优势在于无需开模、材料利用率高、产品实现周期短,并且能实现高性能复杂结构零件的无模具、快速、全致密成形,逐渐成为应对众多领域技术挑战的最佳技术途径。

近年来众多大厂都开始推出3D打印产品或者零部件,比如运动鞋、手机钛合金部件等。3D打印究竟有什么魔力,让大厂们纷纷“入局”呢?很大程度上还是因为利用3D打印技术缩短上市周期,只需要不到一周时间就可以完成设计和制作。

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3D打印是如何诞生的?

3D打印起源于19世纪末的美国,由美国研究的照相雕塑和地貌成型技术开创了3D打印核心思想。

1983年,45岁的查克-赫尔(Chuck Hull)在工作时灵光一现,看到正在固化的塑料薄片,他想为什么不能通过堆积一些薄片来创建一个原型部件呢。由此发明了最初的SLA立体平板印刷技术,标志着3D打印技术正式诞生。他也因此被称为“3D打印之父”。

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2012年,3D打印被《经济学人》杂志誉为推动新一轮工业革命的重要科技。这篇文章引发了人们对3D打印的重新认识,3D打印概念也由此广泛传播。

2020年5月5日,中国首飞成功的长征五号B运载火箭上,搭载着“3D打印机”。这是中国首次太空3D打印实验,也是国际上第一次在太空中开展连续纤维增强复合材料的3D打印实验。

这些具有里程碑式的事件一步一步推动着3D打印发展到今天。不管是全球航空航天竞赛的火爆、电动汽车的快速普及发展以及医疗健康领域的需求增长等等,都让“3D打印”的发展迎来新的“黄金时期”。

3D打印与3D扫描有什么关系?

如果说3D打印技术的魅力在于能够将数字设计转化为实物,那3D扫描就能将我们从实体世界带入数字世界。从3D打印到3D扫描,就像是制造与感知的完美结合。

3D扫描,就是一种能直接将实物的三维信息,转换为3D数字化模型的一种技术。高精度扫描仪器生成的高质量3D模型,能为3D打印工艺提供最佳输入数据。3D扫描仪的出现,实现了各行各业“傻瓜式”高效建模,建模效率得到直线提升。

但是早期的大型3D扫描设备动辄几十万,多应用于国家的航空航天领域及大型工业、制造企业,中小型公司根本负担不起。后来随着3D打印技术的快速发展,进一步带动了3D技术产业链上游的3D扫描技术,为3D扫描设备的普及和广泛应用带来了曙光。

3D技术都能应用在哪些领域?

发展了这么多年,3D扫描仪早已超越了单纯的原型制作和个性化产品的范畴。其快速、精确地获取现实物体信息的能力,赋予了数字化时代更多的可能性。它能做的事早已不仅仅局限于工业和制造业领域,而是日益融入到我们的生活中。

总的来说,3D扫描仪在3D打印方面有以下几个最主要的功能:【捕捉物体形状】【修复和重建物体】【自定义设计】【逆向工程】。通过与3D打印技术结合使用,可以将数字模型转化为实际的物理对象,实现创意设计和生产制造的无限可能性。

比如在制造业,它被用于原型制作、定制零部件生产、快速制造等。许多制造企业利用3D扫描仪和3D打印技术,来提高生产效率、降低成本并实现个性化生产。

Revopoint MIRACO三维扫描仪的扫描模型

在医疗和生物医学领域,3D扫描仪可用于创建患者的个性化解剖模型和假体。它们可以扫描患者的身体部位,例如骨骼、器官或牙齿,生成精确的3D模型,以帮助医生进行手术规划、定制假体或辅助医学研究。结合3D打印技术,可以用于医学影像的可视化重建、个性化假肢和矫形器的制造、人体器官模型的打印等。

Revopoint MINI三维扫描仪的扫描模型

3D扫描仪结合3D打印技术,还可以用于艺术和设计领域的创作和创新,比如艺术品设计、文物和文化遗产的数字化保护等等,能更好地提供数字化和可持续的方式,来保存和传承珍贵的文化遗产。通过使用扫描仪捕捉自然物体、人体或其他复杂的结构,可以创建精确的3D模型来进行数字艺术创作、建模设计或虚拟现实应用。

Revopoint POP 3三维扫描仪的扫描模型

推动第一、二次工业革命的是蒸汽机和电,它改变了人们的生产与生活方式,成为支撑整个社会发展的底层技术。如今,在互联网时代,我们目睹着信息载体逐渐从图文、视频演进到三维数字化。这并不仅仅是一种技术革新,而是一场引领着人类发展方向的革命。这些技术的进步已经深刻地改变了我们的认知,也重新定义了我们对世界的看法。希望在未来,3D技术不再是一个概念、噱头,而是一个人人可参与的三维数字化时代的到来。

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