3D打印的奇妙世界：从技术原理到生活应用
3D打印的奇妙世界：从技术原理到生活应用
3D打印技术是一种基于数字模型文件的增材制造技术，通过逐层打印的方式来构造物体。这项技术最早应用于模具制造和工业设计领域，如今已广泛应用于各种产品的直接制造。本文将为您详细介绍3D打印技术的种类、应用场景以及使用建议。
3D打印技术概述
3D打印技术，也称为增材制造或积层制造，是一种基于数字模型文件的技术。它使用粉末状金属、塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体。
3D打印技术最初在模具制造和工业设计等领域被用于制造模型，后来逐渐应用于一些产品的直接制造。它对传统的工艺流程、生产线、工厂模式、产业链组合产生了深刻影响，是制造业中具有代表性的颠覆性技术。
3D打印技术大致可以分为以下几大类：
- 分层实体制造（Laminated Object Manufacturing，LOM）：通过逐层叠加材料片材来构建物体。
- 熔融沉积成型（Fused Deposition Modeling，FDM）：使用热塑性材料，如ABS、PLA等，通过加热融化并逐层挤出形成物体。
- 立体平板印刷（Stereolithography，SLA）：通过紫外线光束照射液态光敏树脂，使其逐层固化，形成物体。
- 三维打印（Three-dimensional printing，3DP）：使用粉末状材料，如陶瓷、金属或塑料粉末，通过喷墨打印技术逐层粘结形成物体。
- 选区激光烧结（Selective laser sintering，SLS）：使用激光束照射粉末材料，使其选择性烧结固化，形成物体。
我们日常接触到最多的要数熔融沉积式（FDM）和光固化（SLA）两种，而熔融沉积式（FDM）由于物美价廉而且耗材种类较多，成为了市场上最常见的打印机类型。
除了我们日常能接触到的3D打印外，其实3D打印技术也在很多行业中得到了很好的应用，例如在制造业中，3D打印技术常被用于快速制造产品原型，相比传统制造方式，大大缩短了原型制作的时间。这种技术允许设计师快速更改设计，同时提高产品的修改和创新速度。
3D打印在生活中的应用
3D打印技术在日常生活中的应用非常广泛，可以满足各种DIY需求。例如，当遇到一些非标的零件买不到的情况时，3D打印机就能很好地解决这个问题。用户可以从网上下载别人制作的模型，也可以自己学习建模，设计一些简单的模型。
比如，用户可以设计异形的排风接口，这种零件一般不好购买，但是之间圆形的排风管却很容易买到，只需要自己购买中间的排风管连接就好了。
下面这个设计的圆形卡片收纳盒，小男孩都很喜欢收集一些卡片，有一段时间看到别人的圆形奥特曼卡片很喜欢，就买了一些，有了这个收纳盒卡片就不会乱糟糟的了。
3D打印最好玩的还是那些大佬设计的模型，很多的模型一点不亚于专业的设计师设计的产品。
前端时间打印的这个旺旺塔着实耗费了不小精力，前后断断续续打印了一个星期左右，把零散的配件组装起来又花费了四个小时左右，不过细节方面做的确实很好，虽然花费了不少精力，但是感觉还是挺值的。
不仅配备了旺旺的滑梯，平台中间还配置了升降电梯，而且还可来回滑动，通过机关可悬停在平台的位置。
整体配色也是比较还原原版动画中旺旺塔的配色，底部还有门的细节，可以打开关闭。
最近完成这个大家伙也是花费了不少精力，这个模型其实出来时间不算短了，有部分人知道这个机械哥斯拉模型，总打印时间在70多小时，总重量接近2kg，高度足足有36CM，相比于普通玩具来手办来说，可以算是一个庞然大物了。
零件全部都是采用3D打印，包含螺丝，还配备了组装图纸。零件多达100多个，组装时间也是花费了3个多小时。
这个模型的精细程度非常的高，可活动的地方很多，各种细节到位，非常值得一试。
最有意思的还是这套名叫DUMMY 13关节人玩具，不仅可动关节多，而且扩展性也极高，颇具把玩性。
我打印的是200%放大的版本，原版太小高度大概只有13CM，200%放大后在30CM之内，可玩性会高很多。
除了众多的可动关节，后背还留有2个扩展插槽，方便扩展其他玩法。
目前我能找到的扩展就是翅膀和刀架。
另外还有单独的模型支架，不论是当摆件亦或是把玩都是很不错的选择。
购买3D打印机前须知
虽然3D打印技术非常有趣，但在购买3D打印机前，需要注意以下几点：
- 占地空间大：3D打印机都是占用一个长方体空间，而3D打印机所能打印的体积越大也意味着机器越大，占用更大的空间。偶尔会有一些很小的机器，更不建议购买，起码打印体积也要到180mm180mm180mm及以上才值得入手，太小的机器不但是鸡肋还浪费钱，不如直接3D打印笔来过过瘾。
- 噪音大：因为3D打印机都是机械运作且高速移动，不可避免的会有噪音产生。好点的机器可以控制在60分贝左右，一般的机器可能会噪音更大，再就是打印速度跟噪音大小也有直接关系，打印速度过低会导致一个模型的时间延长，即使静音模式下，也会有不小的噪音。
- 需要有一定解决问题的能力：即使再好的3D打印机也无法做到一劳永逸的情况，3D打印机可能会面对诸多的问题，从模型切片软件的设置，到打印出成品。这一个过程不是一帆风顺的，部分模型因为切片设置问题可能会导致打印失败，亦或是出行耗材堵住等等软件方面、硬件方面都可能出现问题，需要有一定的学习能力去解决出行的这些问题。
- 最好需要有一定的建模能力：这一条是因人而异，如果一直都是下载别人的模型的话，可能时间一长就会对这个东西失去兴趣，而有一定的建模能力，不仅可以自己发挥想象设计出自己的模型，而且还能修改别人的模型来更好的适配自己的需求，可以适当的延长对这个感兴趣的时间。
其他选择
对于短期有3D打印需求的用户，可以考虑找人代打。现在有很多人或者公司提供代打印服务，而且收费也不是很贵，一般可能在0.15元/克，如果是一些网上热门的模型有人会专门打印出售，价格一般会低于这个价格。找人代打是一个省事省力的替代方案，省去了自己调试、打印，校准的麻烦，对于需求量不是很大的朋友来说是一个不错的解决方案。