3d打印建筑的基本原理(3d打印建筑的基本原理是什么)

本篇文章给大家谈谈3d打印建筑的基本原理，以及3d打印建筑的基本原理是什么对应的知识点，希望对各位有所帮助，不要忘了收藏本站喔，本文目录一览：，1、，3D打印的技术原理是什么？，2、，3D打印技术原理是什么?，3、，3D打印建筑房屋的原理和一般的打印机一样吗？，4、，3D打印机的工作原理是什么？

本篇文章给大家谈谈3d打印建筑的基本原理，以及3d打印建筑的基本原理是什么对应的知识点，希望对各位有所帮助，不要忘了收藏本站喔。

本文目录一览：

1、3D打印的技术原理是什么？
2、3D打印技术原理是什么?
3、3D打印建筑房屋的原理和一般的打印机一样吗？
4、3D打印机的工作原理是什么？
5、3D打印原理是什么

3D打印的技术原理是什么？

3D打印技术过程原理：3D打印机在设计文件指令的引导下，先喷出固体粉末或熔融的液态材料，使其固化为一体特殊的平面薄层。第一层固化后，3D打印机打印头返回，在第一层外部形成另一薄层。第二层固化后，打印头再次返回，并在第二层外部形成另一薄层。如此往复，最终薄层累积成为三维物体。与传统制造机器那样通过切割或模具塑造制造物品的方法不同，3D打印机通过层层堆积形成实体物品的方法从物理的角度扩大了数字概念的范围。对于要求具有精确对内部凹陷或互锁部分的形状设计，3D打印机是首选的加工设备，它可以将这样的设计在实体世界中实现。由于打印精度高，打印出的模型品质自然不错。除了可以表现出外形曲线上的设计，结构以及运动部件也不在话下。3D打印带来了世界性制造业革命，以前是部件设计完全依赖于生产工艺能否实现，而3D打印机的出现，将会颠覆这一生产思路，这使得企业在生产部件的时候不再考虑生产工艺问题，任何复杂形状的设计均可以通过3D打印机来实现。3D打印无需机械加工或模具，就能直接从计算机图形数据中生成任何形状的物体，从而极大地所缩短了产品的生产周期，提高了生产率。尽管仍有待完善，但3D打印技术市场潜力巨大，势必成为未来制造业的众多突破技术之一。

3D打印技术原理是什么?

****上的解释：“这是快速成形技术的一种，它运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过一层又一层的多层打印方式，来构造零物件。模具制造、工业设计常将此技术用于建造模型，现在正向产品制造的方向发展，形成“直接数字化制造”。在一些高价值应用中(比如髋关节或牙齿，或一些飞机零部件)也已经有打印而成的零部件出现。”

简单来说，3D打印，就是在普通的二维打印的基础上再加一维。打印机先像普通打印一样在一个平面上将塑料、金属等粉末状材料打印出一层，然后在将这些可黏合的打印层一层一层的粘起来。通过每一层不同的“图形”的累积，最后就形成了一个三维物体。就像盖房子一样，砖块是一层一层的，但累积起来后，就成一个立体的房子了。

3d打印技术是什么。确切的说，3d打印是一种以金属或者塑料等粘合剂作为打印材料，以数字模型为基础进行逐层打印的一种技术。通过电脑与3d打印机连接起来便可以将绘制的图纸打印出模型的一种手段。如今这一技术在多个领域得到应用，人们用它来制造服装、建筑模型、汽车、巧克力甜品等。

3d打印技术的优点

3d打印与传统的通过模具生产有很大的不同，3d打印最大的优点是无需机械加工或任何模具，就能直接从计算机图形数据中生成任何形状的零件，从而极大地缩短产品的研制周期，提高生产率和降低生产成本。同时，3d打印还能够打印出一些传统生产技术无法制造出的外型，同时，3d打印技术还能够简化整个生产流程，具有快速有效的特点。

3d打印技术的运用领域

目前，3d打印主要运用于传统制造业、医疗行业、文物保护行业、建筑设计行业和配件饰品行业，而且在这些行业中已经运用的比较广泛，在医疗行业中，3d打印还可以为器官移植患者量身打造所需器官，当然，打印人体器官需要特殊的高分子材料，才能做到不对人体排异!

3d打印技术过程原理

每一层的打印过程分为两步，首先在需要成型的区域喷洒一层特殊胶水，胶水液滴本身很小，且不易扩散。然后是喷洒一层均匀的粉末，粉末遇到胶水会迅速固化黏结，而没有胶水的区域仍保持松散状态。这样在一层胶水一层粉末的交替下，实体模型将会被“打印”成型，打印完毕后只要扫除松散的粉末即可“刨”出模型，而剩余粉末还可循环利用。

打印耗材由传统的墨水、纸张转变为胶水、粉末，当然胶水和粉末都是经过处理的特殊材料，不仅对固化反应速度有要求，对于模型强度以及“打印”分辨率都有直接影响。3D打印技术能够实现600dpi分辨率，每层厚度只有0.01毫米，即使模型表面有文字或图片也能够清晰打印。受到喷打印原理的限制，打印速度势必不会很快，较先进的产品可以实现每小时25毫米高度的垂直速率，相比早期产品有10倍提升，而且可以利用有色胶水实现彩色打印，色彩深度高达24位。

由于打印精度高，打印出的模型品质自然不错。除了可以表现出外形曲线上的设计，结构以及运动部件也不在话下。如果用来打印机械装配图，齿轮、轴承、拉杆等都可以正常活动，而腔体、沟槽等形态特征位置准确，甚至可以满足装配要求，打印出的实体还可通过打磨、钻孔、电镀等方式进一步加工。同时粉末材料不限于砂型材料，还有弹性伸缩、高性能复合、熔模铸造等其它材料可供选择。

第一次接触

一种利用太阳能将沙子融化并打印出固体物品的机器Solar Sinter。这种机器“打印”出来的作品看似粗糙，但实际上它已经是一个很超前的玩意了——它使用的材料是沙子，能量则是太阳能。换句话说，使用这种机器，你甚至可以在沙漠中轻松造出一座城。

但实际上，3D打印的概念在上个世纪 80 年代就出现了。1995 年 MIT 创造了了“3D打印”这个名词，随后3D打印便开始在实验室萌芽。然后慢慢的，3D 技术开始运用在医疗模型、建筑模型等行业，被应用在更广泛的领域。

3D 打印机普及，走向现实

3D技术开始越来越靠近人们的生活，3D打印机也越来越平民化。原来的 3D打印机非常庞大，基本上都只存在于大医院、研究机构以及相关企业中。购买这样的机器不仅要花几十几百万，而且打印材料也价格不菲。

但现在，3D打印机可以做到和普通的喷墨打印机一样大小。很多创业公司都提供各种各样的打印机，比如 MakerBot 提供的彩色3D打印机、香港 Makible 2000块钱的3D打印机、维也纳工业大学能打出沙粒大小赛车模型的超高速打印机等等。

另外，3D打印设计软件也越来越多，有 iPhone 上设计 3D 物品的 Sculpteo、iPad 上 3D 设计软件 123D Design、通过 Kinect 扫描 3D 模型到打印机的 Kinect-To-Print、将 3D 图纸模拟成 3D 模型的增强现实软件 Augment等。

除了 3D打印机和软件，还有一些提供 3D服务的创业公司，比如 “全民武器计划”、MakieLab、 GrabCAD、 Shapeways、 Formlabs、 Stratasys等。

神奇的 3D打印作品

到今天，人们已经用 3D 打印技术打印出了很多东西。除了下面会提到的一些复杂的 3D 几何模型，业内已经用 3D 打印机打印了心脏瓣膜、下颚骨、电路板、汽车、房子、自动步枪，甚至还有鞋子、内衣或生肉。

3D打印畅想

由于 3D打印成品的可塑性非常强，从二维到三维，3D 打印可以精确到 600dpi，每层 0.01 毫米的厚度。所以几乎任何复杂的结构都可以轻松打印出来，例如克莱因瓶、莫比乌斯网、门格尔海绵等。这就给人们带来了极大的想象力，很多人都在畅想 3D 打印会给各个行业带来哪些革命性的改变。

YC创始人 Paul Graham 说：“ 硬件复兴的时代已经到来。”互联网女王 Mary Meeker 在其《 2012互联网趋势报告》中也声称：“3D 打印机的出现，让个性化定制成为可能，生产制作将面临变革。”而之前曾提出《长尾理论》的 Chris Anderson也从《连线》辞职，转向关注 3D 打印技术给世界带来的长尾效应。

所以说，3D 打印未来已触手可及。如果你真的喜欢的话，现在就可以尝试购买一台 3D 打印机，开启自己的创造之旅吧。

3D打印普及障碍

3D打印目前普及的障碍在于材料和成本。材料来说，现有的材料种类远不够丰富，也不接近民用材料，换句话说，很多材料即使能3D打印，但也不够环保，达不到民用标准。绝大多数的3D打印机只能打印1种或性质接近的几种材料。出现混合材料或多种材料的打印机也是未来的趋势。

成本是普及的最大障碍，正如电脑在几十年前的阶段。目前高精度的3D打印机都是比较大型且昂贵，技术专利基本掌握在国外巨头公司手中，民用的小型机使用的是十几年前的开源技术，精度达不到使用需求。国产的3D打印机往往是噱头大于实际，无论从稳定性还是产品质量远远落后国外，所以国外公司的技术垄断无疑也使打印机设备及耗材价格居高不下。通过对国外机器的拆解我们会发现，其实整机成本并不高，主要部件如激光器等则价格高昂，而且目前也无法实现国产化。原材料的配方也是另外一个垄断的因素，国产材料始终无法达到与进口材料一样的质量.举例来讲SLS技术使用的粉末，即使是日本产的替代粉也不及原装的质量好。

相信未来3D打印会像以前的2D打印一样，成本和价格会随着国产化和技术成熟而逐步降低，然后逐渐普及。

就人才技能而言，我们以MIT团队研制的Form 1举例，他们的团队中，材料专家起了很大的作用，帮助开发了他们低成本的光敏树脂，比同类材料价格低了1半以上。

其次就是图形技术人才，3D打印非常需要内容作为支撑，如何开发简单易用的建模软件非常重要。正如iphone需要App store。所以未来无论是OPEN GL WebGL开发人才还是3D扫描，3D建模技术人才都将帮助3D打印技术的进一步发展普及。

3D打印建筑房屋的原理和一般的打印机一样吗？

3D打印建筑房屋3d打印建筑的基本原理的原理与一般3d打印建筑的基本原理的打印机类似3d打印建筑的基本原理，同样需要根据电脑设计的图纸和方案进行打印。不同的是3d打印建筑的基本原理，华商陆海的3D打印建筑房屋技术在原材料均采用钢筋混凝土，没有任何添加剂，没有原料的浪费，工业垃圾少，很大程度上降低了工程总造价，节约了织模建模成本。

3D打印机的工作原理是什么？

3D打印机其运作原理和传统打印机工作原理基本相同，也是用喷头一点点“磨”出来的。只不过3D打印它的喷的不是墨水，而是液体或粉末等“打印材料”，利用光固化和纸层叠等技术的快速成型装置。通过电脑控制把“打印材料”一层层叠加起来，最终把计算机上的蓝图变成实物。

3D打印机（3D Printers）简称（3DP）是一位名为恩里科·迪尼（Enrico Dini）的发明家设计的一种神奇的打印机，不仅可以“打印”一幢完整的建筑，甚至可以在航天飞船中给宇航员打印任何所需的物品的形状。但是3D打印出来的是物体的模型，不能打印出物体的功能。

2016年2月3日讯，中国科学院福建物质结构研究所3D打印工程技术研发中心林文雄课题组在国内首次突破了可连续打印的三维物体快速成型关键技术，并开发出了一款超级快速的连续打印的数字投影（DLP） 3D打印机。该3D打印机的速度达到了创记录的600 mm/s，可以在短短6分钟内，从树脂槽中“拉”出一个高度为60 mm的三维物体，而同样物体采用传统的立体光固化成型工艺（SLA）来打印则需要约10个小时，速度提高了足足有100倍!3D打印实现太空工业化。

3D打印原理是什么

3D打印即快速成型技术的一种，又称增材制造，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可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。下面我为大家带来3D打印原理是什么，希望大家喜欢！

1. 技术原理

3D打印技术与激光成型技术基本上是一样的。简单来说，就是通过采用分层加工、迭加成形，逐层增加材料来生成3D实体。称它为“打印机”的原因是参照了其技术原理，3D打印机的分层加工过程与喷墨打印机十分相似。首先是运用计算机设计出所需零件的三维模型，然后再根据工艺需求，按照一定规律将该模型离散为一系列有序的单位，通常在Z向将其按照一定的厚度进行离散，把原来的三维CAD模型变成一系列的层片;然后再根据每个层片的轮廓信息，输入加工参数，然后系统后自动生成数控代码;最后由成型一系列层片并自动将它们连接起来，最后得到一个三维物理实体。

2. 优点

一、最直接的好处就是节省材料，不用剔除边角料，提高材料利用率，通过摒弃生产线而降低了成本;

二、能做到很高的精度和复杂程度，除了可以表现出外形曲线上的设计;

三、不再需要传统的刀具、夹具和机床或任何模具，就能直接从计算机图形数据中生成任何形状的零件;

四、它可以自动、快速、直接和精确地将计算机中的设计转化为模型，甚至直接制造零件或模具，从而有效的缩短产品研发周期;

五、3D打印能在数小时内成形.它让设计人员和开发人员实现了从平面图到实体的飞跃;

六、它能打印出组装好的产品，因此它大大降低了组装成本。它甚至可以挑战大规模生产方式。

3. 缺点

任何一个产品都应该具有功能性，而如今由于受材料等因素限制，通过3D打印制造出来的产品在实用性上要打一个问号。

①强度问题：房子、车子固然能“打印”出来，但是否能抵挡得住风雨，是否能在路上顺利跑起来，仍是一个必须面对的问题;

②精度问题：由于分层制造存在“台阶效应”，每个层次虽然很薄，但在一定微观尺度下，仍会形成具有一定厚度的一级级“台阶”，如果需要制造的对象表面是圆弧形，那么就会造成精度上的偏差;

③材料的局限性：目前供3D打印机使用的材料非常有限，无外乎石膏、无机粉料、光敏树脂、塑料等，能够应用于3D打印的材料还非常单一，以塑料为主，并且打印机对单一材料也非常挑剔。

4.3D打印技术在高分子材料中的应用

1. 高分子原材料的种类

作为3D打印的重要环节，材料方面也是起到举足轻重的作用的，目前常用的3D打印高分子材料有聚酰胺、聚酯、聚碳酸酯、聚乙烯、聚丙烯和ABS等。在光固化立体印刷中的齐聚物的种类繁多，其中应用较多的主要包括如聚氨酯丙烯酸树脂、环氧丙烯酸树脂、聚丙烯酸树脂以及氨基丙烯酸树脂。

2. 常见应用工艺

目前应用较多的3D打印高分子材料技术主要包括光固化立体印刷(SLA)、熔融沉积成型( FDM)、选择性激光烧结(SLS)等。

5.光固化立体印刷

光固化3D打印(SLA)工作原理与喷墨打印类似，在数字信号的控制下，喷嘴工作腔内的液体光敏树脂在瞬间形成液滴，在压力作用下喷嘴喷出到指定的位置，然后通过紫外光对光敏树脂固化，固化后逐层堆积，得到成形零件。成形过程如下：首先根据零件截面的形状，控制打印喷头沿X、Y轴运动，在既定截面的相关实体区域打印实体材料，在支撑区域打印支撑材料，并在紫外光的照射下进行固化，然后打印平台沿Z轴下降一定高度，喷头接着打印固化下一层，如此逐层打印固化直至工件的完成，最后除去工件中的支撑材料即可获得所需的工件。

光固化3D打印材料由光固化实体材料与支撑材料组成，其中支撑材料根据其固化方式不同又可分为相变蜡支撑材料和光固化支撑材料。光固化支撑材料通常俗称光敏树脂，主要由齐聚物、反应性稀释剂(活性单体)、光引发剂以及其它助剂组成。国外由于起步较早，并且3D打印机能够为光敏树脂的研究提供实验器材的支持，因而国外在3D打印光敏树脂做的较为成熟。目前国外做的最好的就是以色列OBJET公司以及美国的3DSystems公司，这两个公司占据了绝大部分3D打印光敏树脂的市场。但是这些公司把光敏树脂作为核心技术，成果很少对外公布，并且将这些光敏树脂与其生产的光固化3D打印机捆绑销售。

6. 光固化3D打印原理图

光固化立体印刷制备生物可降解支架材料的高分子原料包括光敏分子修饰的聚富马酸二羟丙酯(PPF)聚(D，L-丙交酯)(PLA)聚( -己内酯)(PCL)、聚碳酸酯、以及蛋白质多糖等天然高分子. 为了降低液态树脂原料的黏度，还需要加入小分子的溶剂或稀释剂，常用的如可参与光聚合反应的富马酸二乙酯(DEF)和N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)，以及不参与聚合反应的乳酸乙酯，该技术获得的3D成型材料具有可调控的孔尺寸孔隙率贯通性和孔分布。

7.熔融沉积成型

熔融沉积成型( FDM) 是采用热熔喷头，使得熔融状态的材料按计算机控制的路径挤出沉积，并凝固成型，经过逐层沉积凝固，最后除去支撑材料，得到所需的`三维产品(图2 )。FDM技所使用的原料通常为热缩性高分子，包括ABS、聚酰胺、聚酯、聚碳酸酯、聚乙烯、聚丙烯等.该技特点是成型产品精度高表面质量好成型机结构简单无环境污染等，但是其缺点是操作温度较高。

近年来，利用FDM技术制备生物医用高分子材料也受到越来越多的重视，尤其是以脂肪族聚酯为原料制备生物可降解支架材料，取得了相当多的进展。材料的性质受到压力梯度熔体流速温度梯度等影响，聚酯与无机粒子的复合物也能用于熔融沉积成型制备3D支架材料。

8.选择性激光烧结

选择性激光烧结(SLS)是采用激光束按照计算机指定路径扫描，使工作台上的粉末原料熔融粘结固化。当一层扫描完毕，移动工作台，使固化层表面铺上新的粉末原料，经过逐层扫描粘结，获得三维材料。与SLA技术通过紫外光逐层引发液态树脂原料发生聚合或交联反应不同，SLS技是通过激光产生高温使粉末原料表面熔融相互粘结来形成三维材料。SLS技术常用的原料包塑料陶瓷金属粉末等。其优点是加工速度快，无需使用支撑材料，但缺点是成型产品表面较糙，需后处理，加工过程中会产生粉尘和有毒气体，而且持续高温可能造成高分子材料的降解，及生物活性分子的变形或细胞的凋亡，该技术不能用于制备水凝胶支架。以生物可降解高分子为原料，利用SLS技术，也是制备外部形态和内部结构可控3D医用高分子材料的有效途径。对支架性能产生影响的主要参数包括颗粒尺寸激光能量激光扫描速率部分床层温度等。

9.3D打印技术高分子材料的应用行业介绍

(1)机械制造：3D打印技术制造飞机零件、自行车、步枪、赛车零件等。

(2)医疗行业：在医学领域，借助3D打印制作假牙，股骨头、膝盖等骨关节技术应用也非常广，技术越来越成熟。

(3)建筑行业：工程师和设计师们已经接受了用3D打印机打印的建筑模型，这种方法快速、成本低、环保，同时制作精美，完全合乎设计者的要求。同时又能节省大量材料。

(4)汽车制造行业：用3D打印技术为汽车公司制造自动变速箱的壳体。汽车公司会对变速箱进行各种极端状况下的测试，其中一些零件就是用3D打印方法做的。定型了以后，再开模具，然后按照传统制造方法批量生产.这样成本就会大大降低。

3D打印技术代表制造业发展新趋势，它和其他一些数字化生产模式的涌现将推动实现第三次工业革命。可以充分应用高分子材料的成型技术中，制备复杂的一体化高分子材料器件，高分子医用行业将成为3D打印技术带来发展机遇，同时高分子材料将为3D打印技术提供轻质、高强、耐腐蚀的特点。

10.限制因素

10.1.材料的限制

3D打印胚胎干细胞虽然高端工业印刷可以实现塑料、某些金属或者陶瓷打印，但无法实现打印的材料都是比较昂贵和稀缺的。另外，打印机也还没有达到成熟的水平，无法支持日常生活中所接触到的各种各样的材料。

研究者们在多材料打印上已经取得了一定的进展，但除非这些进展达到成熟并有效，否则材料依然会是3D打印的一大障碍。

10.2.机器的限制

3D打印技术在重建物体的几何形状和机能上已经获得了一定的水平，几乎任何静态的形状都可以被打印出来，但是那些运动的物体和它们的清晰度就难以实现了。这个困难对于制造商来说也许是可以解决的，但是3D打印技术想要进入普通家庭，每个人都能随意打印想要的东西，那么机器的限制就必须得到解决才行。