3D列印，相信大家都是有所耳聞的。它好像是無所不能列印的樣子，比如說美國(guó)有家公司已經(jīng)列印出豬肉，而且所含營(yíng)養(yǎng)與普通豬肉幾乎相當(dāng)。還有牛人用3D印表機(jī)列印出了一把手槍、一棟豪華的樓房。前些日子有消息稱，北約“三叉戟接點(diǎn)”動(dòng)用3D列印備件修好了因寒冷而引起故障的卡車、坦克。而人體器官啊，人體骨骼啊，飛機(jī)啊……很多很多的東西，人類都要用3D印表機(jī)列印出來，目前正在緊鑼密鼓的進(jìn)行研究中呢。
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如此消息是不是特別的振奮人心啊？您是不是在想： 未來的人類需要什麼東西不需要工廠生產(chǎn)，用3D印表機(jī)就能隨時(shí)隨地列印出來了呢？3D列印真的有這麼神通廣大？
說起3D列印啊，它在未來可能會(huì)把整個(gè)世界都變成一個(gè)“大工廠”。為什麼呢？從第一次工業(yè)革命說起，蒸汽機(jī)的發(fā)明把工業(yè)帶入了機(jī)械製造的大時(shí)代。而第二次工業(yè)革命通過電力和無線電的應(yīng)用讓工業(yè)的規(guī)模更大、更加自動(dòng)化了。而有了3D列印技術(shù)，所有的物品都不必事先通過工廠生產(chǎn)出來，只需要配備一個(gè)3D印表機(jī)，就一切都搞定啦，所以 3D也被譽(yù)為“第三次工業(yè)革命”的核心技術(shù)。
與傳統(tǒng)的製造方式不同，3D列印技術(shù)並非通過熔鑄或切削方法製備工件，而是通過空間增材的方法實(shí)現(xiàn)成型。具體流程大概是這樣的：以電腦上的三維設(shè)計(jì)模型為藍(lán)本，用軟體將其離散分解成若干層平面切片，然後由數(shù)控成型系統(tǒng)利用雷射光束、熱熔噴嘴等方式將粉末狀、液狀或絲狀金屬、陶瓷、塑膠、細(xì)胞組織等材料進(jìn)行逐層堆積黏結(jié)，最終疊加成型，製造出實(shí)體產(chǎn)品。就像燕子壘窩一樣，通過銜泥巴，一點(diǎn)一點(diǎn)、一層一層壘積起來的。而3D列印呢，也是同理啦，運(yùn)用粉末狀可黏合材料，通過逐層添加材料的方法“列印”出來3D物件的。
用3D列印這種獨(dú)特的成型方式可以實(shí)現(xiàn)複雜部件的一體化製造，能夠避免原始多個(gè)零件組合時(shí)存在的連接結(jié)構(gòu)，也可以説明設(shè)計(jì)者突破束縛實(shí)現(xiàn)功能最優(yōu)化設(shè)計(jì)。除此之外，所制的物件也有很多優(yōu)點(diǎn)，比如材質(zhì)緻密度好、複雜空間結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)性好、精度高、成本較低等等。
若是採(cǎi)用3D列印技術(shù)製造金屬器件呢？這就跟我們目前所用的粉末冶金工藝有寫類似了。兩者都是以金屬粉末為基礎(chǔ)構(gòu)築成件，如陶瓷粉末、金屬粉末。所不同的是：3D列印所用材料粉末不是通過燒結(jié)連接起來的，而是通過噴頭，用特殊的粘接劑將零件的截面“印刷”在材料粉末上面而成形的。
噴嘴作為3D印表機(jī)部件中關(guān)鍵的一部分，雖然最簡(jiǎn)單，但其噴嘴品質(zhì)的優(yōu)劣更是很大程度上決定了列印工作的品質(zhì)。目前市場(chǎng)上比較常見的印表機(jī)熱端噴嘴一般為黃銅材質(zhì)，但是黃銅是一種相對(duì)較軟的金屬，若是使用的線材中含有硬度大於黃銅的材料，就有很可能對(duì)噴嘴造成損害，而且含有碳纖維的線材也容易導(dǎo)致黃銅噴嘴出現(xiàn)問題。除此之外，當(dāng)您用細(xì)針出入黃銅噴嘴清理堵塞時(shí)，也可能會(huì)對(duì)其進(jìn)行損壞。由此可見，黃銅噴嘴在耐用性和列印精度方面的表現(xiàn)都有所欠缺，特別是在列印研磨性材料的時(shí)候，磨損度相當(dāng)高。
鎢金屬作為國(guó)家的重要戰(zhàn)略資源，是一種結(jié)構(gòu)緊密且堅(jiān)固的金屬，而且它具有較高的耐磨性、導(dǎo)熱性。所以由鎢金屬製作的噴嘴是很硬的，並會(huì)在很大程度上彌補(bǔ)傳統(tǒng)噴嘴的劣勢(shì)，更加的耐用。而且鎢制噴嘴良好的導(dǎo)熱性將使得3D印表機(jī)的熱端更迅速地變熱，從而提高工作效率。
近年來，隨著3D列印技術(shù)的不斷發(fā)展，在食品、建築、醫(yī)療衛(wèi)生、航空航太等多個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用不斷擴(kuò)展。相信在未來，列印無人機(jī)群、電磁炮或鐳射炮、高端汽車、人體器官等都不是問題。3D列印將席捲全球，席捲各個(gè)領(lǐng)域，我們的生活也將因3D列印技術(shù)而發(fā)生翻天覆地的改變。
