3d打印技術(shù)概論論文總結(jié)范文
3d打印技術(shù)概論論文總結(jié)范文
3d打印技術(shù)的發(fā)展，給我們的工作生活帶來了很大的便利。下文是學(xué)習(xí)啦小編整理了3d打印技術(shù)論文總結(jié)范文，歡迎大家閱讀!
3d打印技術(shù)論文總結(jié)范文篇一：《三維打印快速成形技術(shù)及其應(yīng)用》
摘 要：文章對三維打印快速成形技術(shù)進行了分析，研究了三維打印快速成形技術(shù)的實現(xiàn)方案，并就其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的運行方式做出了說明，最后對三維打印快速成形技術(shù)在多個行業(yè)領(lǐng)域中應(yīng)用價值的實現(xiàn)進行了剖析，望能夠引起各方人員的關(guān)注與重視，促進其進一步發(fā)展。
關(guān)鍵詞：三維打印;快速成形技術(shù);系統(tǒng)結(jié)構(gòu);應(yīng)用
三維打印快速成形技術(shù)的核心是：建立在微噴射原理基礎(chǔ)之上，通過噴射方式自噴嘴中噴出一定的液態(tài)微滴，在此基礎(chǔ)之上根據(jù)預(yù)先設(shè)置的路徑逐層打印并成形。相對于傳統(tǒng)意義上的立體印刷技術(shù)或者是疊層實體制造技術(shù)而言，三維打印快速成形技術(shù)有著非常確切的優(yōu)勢，包括對激光系統(tǒng)要求較低，設(shè)備投入資金較少，運行性能可靠，維護工作量少，成本低廉等多個方面。同時，三維打印快速成形技術(shù)能夠在常溫環(huán)境下操作，運行安全可靠，可適用的成形材料類型眾多，價格均衡，有實踐價值。因此，三維打印快速成形技術(shù)已成為當(dāng)前整個快速成形行業(yè)中最具綜合發(fā)展?jié)摿εc空間的技術(shù)手段之一，有著非常廣闊的應(yīng)用前景。文章即圍繞三維打印快速成形技術(shù)的實現(xiàn)及其應(yīng)用要點展開分析，望引起重視。
1.三維打印快速成形技術(shù)的實現(xiàn)
從噴射材料上入手，可對三維打印快速成形技術(shù)的實現(xiàn)方案進行分類，主要有兩種類型：第一是建立在粘結(jié)成形基礎(chǔ)之上的三維打印快速成形技術(shù)，第二是建立在直接成形基礎(chǔ)之上的三維打印快速成形技術(shù)。具體分析如下：
1.1 粘結(jié)成形下的三維打印快速成形技術(shù)
下圖(如圖1)為粘結(jié)成形下三維打印快速成形技術(shù)的基本工作原理。在本技術(shù)方案實施下，首先需要在工作臺上均勻鋪設(shè)一層粉末狀材料，然后參照零件截面形態(tài)，將粘結(jié)材料有選擇性的打印至粉末層上，使實體區(qū)域內(nèi)的粉末材料完全粘結(jié)起來，形成截面對應(yīng)的輪廓，打印完一層后將工作臺向下移動，然后重復(fù)以上操作步驟，直至完成整個工件。
1.2 直接成形下的三維打印快速成形技術(shù)
下圖(如圖2)為直接成形下三維打印快速成形技術(shù)的基本工作原理。在本技術(shù)方案實施下，首先需要根據(jù)待打印的零件截面形狀，控制打印頭在截面有實體的區(qū)域內(nèi)打印光固化實體材料，同時需要在可支撐區(qū)域內(nèi)對固化支撐材料進行打印，然后利用紫外燈照射技術(shù)，在光固化材料的基礎(chǔ)之上同步進行邊固化打印工作。逐層進行固化處理直至完成對整個工件的打印工作，最后將支撐材料去除掉，以得到對應(yīng)的成形工件。
2.三維打印快速成形系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
在三維打印快速成形技術(shù)實現(xiàn)的過程當(dāng)中，主要的工作流程為：第一步，采集粉末原料;第二步，將粉末平鋪至打印區(qū)域當(dāng)中;第三步，在模型橫截面上對打印機噴頭進行定位，同時噴涂適當(dāng)?shù)酿そY(jié)劑成分;第四步，送粉活塞上升同時實體模型下降，以繼續(xù)打印;第五步，重復(fù)以上操作直至模型打印作業(yè)完成;第六步，將多余粉末去除掉，對模型進行固化。建立在該技術(shù)基礎(chǔ)之上，整個三維打印快速成型系統(tǒng)運行需要完成的動作流程包括：打印噴頭沿X軸向以及Y軸向的掃描運動，成型腔活塞沿Z軸向運動，儲粉腔活塞沿Z軸向運動，鋪粉輥筒轉(zhuǎn)向運動以及平向運動等。其中，噴頭X軸向運動采取的是傳統(tǒng)噴墨打印機操作系統(tǒng)中的字車運動系統(tǒng)，引入光柵技術(shù)進行檢測，X軸向打印精度可以達到5670dpi單位以上。同時，噴頭Y軸向掃描運動能夠帶動打印機沿與X軸垂直的方向勻速動作，雙側(cè)驅(qū)動方式為步進電機驅(qū)動，光柵檢測，閉環(huán)控制，三維打印成形中的定位精度可以達到10.0um級別。同時，整個三維打印快速成形系統(tǒng)還可以通過應(yīng)用步進電機的方式為渦輪減速器提供驅(qū)動作用力，以驅(qū)動絲桿螺母運動，在半閉環(huán)條件下實現(xiàn)對鋪粉厚度的合理控制(注：鋪粉電機運動僅需要控制電機的啟停狀態(tài)，同時配合合理設(shè)置轉(zhuǎn)動速度的方式完成工作任務(wù)，即應(yīng)用常規(guī)直流電機就能夠滿足相應(yīng)的工作要求)。
3.三維打印快速成形技術(shù)的實際應(yīng)用
3.1 三維打印快速成形技術(shù)在生物工程領(lǐng)域中的應(yīng)用
生物工程領(lǐng)域研究中對無生物活性支架以及假體的制作一直都是備受關(guān)注的工作內(nèi)容之一，傳統(tǒng)技術(shù)手段需要對生物活性材料進行激光加熱或燒結(jié)，對材料的生物活性有不良影響。而通過對三維打印快速成形技術(shù)的應(yīng)用，能夠?qū)⑴c生命體代謝行為且可降解的組織工程材料制成內(nèi)部結(jié)構(gòu)具有多孔疏松特性的人工骨材料，將活性因子填充于疏松孔內(nèi)，起到代替人工骨骼的目的。
3.2 三維打印快速成形技術(shù)在制藥工程領(lǐng)域中的應(yīng)用
當(dāng)前口服藥物制劑的制造方法主要有粉末壓片以及濕法顆粒這兩種類型，無論是哪種制藥方法，都存在分解速度過快，難以到達血液，或短時間內(nèi)血液中藥物濃度過高的問題，對人體有非常不良的影響。而通過對三維打印快速成形技術(shù)的應(yīng)用，則能夠為藥物釋放可控性功能的實現(xiàn)提供有力的技術(shù)性支持，相信隨著單藥、多藥復(fù)合釋藥性口服可控釋放藥片以及藥物梯度控釋給藥系統(tǒng)等技術(shù)的成功研制與應(yīng)用，三維打印快速成形技術(shù)的應(yīng)用潛力將得到更進一步的擴大與提升。
3.3 三維打印快速成形技術(shù)在元件制造領(lǐng)域中的應(yīng)用
通過對三維打印快速成形技術(shù)的應(yīng)用，能夠為產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計檢查工作的開展提供非常好的支持，同時，依托該技術(shù)能夠快速制造產(chǎn)品所對應(yīng)的功能原型件，從而盡早的展開對產(chǎn)品設(shè)計性能的檢測工作，縮短設(shè)計反饋周期，提高開發(fā)有效性，降低開發(fā)成本。
4.結(jié)束語
結(jié)合本文以上分析認(rèn)為：三維打印快速成形技術(shù)作為當(dāng)前快速成形領(lǐng)域中最具發(fā)展?jié)摿Φ募夹g(shù)手段之一，對比其他快速成形技術(shù)而言，有著眾多的應(yīng)用優(yōu)勢，其應(yīng)用空間也是非常廣闊的。特別是在當(dāng)前快速成形領(lǐng)域?qū)W科不斷發(fā)展與優(yōu)化的背景之下，三維打印快速成形技術(shù)也勢必會逐步得到更為廣泛與深入的應(yīng)用。且由于此種技術(shù)手段可供選擇的材料范圍廣闊，故而在多個行業(yè)的應(yīng)用價值正逐步顯現(xiàn)出來，值得引起重視。本文即圍繞三維打印快速成形技術(shù)及其應(yīng)用的相關(guān)問題進行分析與探討，希望以上引起各方人員的高度關(guān)注與重視。
參考文獻：
[1]李曉燕，張曙，余燈廣等.三維打印成形粉末配方的優(yōu)化設(shè)計[J].機械科學(xué)與技術(shù)，2006，25(11)：1343-1346.
[2]晁艷普，白政民.金屬微滴三維打印成形數(shù)據(jù)處理軟件的設(shè)計開發(fā)[J].機械設(shè)計與制造，2014，(8)：236-239.
[3]莊佩，連芩，李滌塵等.仿生多材料復(fù)合增強骨軟骨支架的制造及性能研究[J].機械工程學(xué)報，2014，(21)：133-139.
[4]劉厚才，莫健華，葉春生等.三維打印快速成形系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)壓縮方法[J].華中科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)，2008，36(5)：90-92.
3d打印技術(shù)論文總結(jié)范文篇二：《三維打印技術(shù)的應(yīng)用與啟示》
2013年數(shù)字南京教育裝備工作目標(biāo)：推進科技實踐活動室或技能創(chuàng)造室的裝備，全面實現(xiàn)每一所學(xué)校擁有一個以上主題鮮明、品質(zhì)優(yōu)良，與學(xué)?？萍紝嵺`活動相適應(yīng)、與學(xué)?？萍妓圀w特色發(fā)展相適應(yīng)的實驗室;全市創(chuàng)新推進并累計裝備建成100個高水平、高品質(zhì)的機器人、三?？萍肌⑥r(nóng)業(yè)科技種植園等特色實驗室，成為南京科技教育的核心與引領(lǐng)基地。評選100個優(yōu)質(zhì)科技實驗室[1]。
為此，江蘇省南京市教育裝備與勤工儉學(xué)辦公室主任后有為帶隊去山東省濟南市歷城區(qū)觀摩三維打印技術(shù)培訓(xùn)，參觀學(xué)校創(chuàng)新實驗室，從而了解山東在創(chuàng)新實驗室建設(shè)方面的一些做法，以及在創(chuàng)新大賽上獲得佳績和向高校輸送人才的經(jīng)驗。
一、社會為什么需要創(chuàng)新設(shè)計和技術(shù)應(yīng)用
《中國玩具制造業(yè)利潤研究報告》顯示：以玩具加工業(yè)為例，一個芭比娃娃在美國市場上的平均價格為9.9美元，而制作這個芭比娃娃的中國企業(yè)只能拿到 0.35美元加工費。中國企業(yè)所依賴的是相對低廉的勞動力和原材料成本，對外的競爭力也只是低成本帶來的價格優(yōu)勢，所以只能依靠大批量生產(chǎn)，以薄利多銷來賺取不多的加工費。我國很多行業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)大部分來自進口，其中：工程機械高技術(shù)產(chǎn)品80%;數(shù)控機床70%;石油化工裝備76%;集成電路芯片制造設(shè)備80%;光纖制造裝備100%;通訊、半導(dǎo)體、生物、醫(yī)藥和計算機行業(yè)60%～90%;彩電、手機和微機的CPU都是掌握在別人手里[1]。
歷史上，中國是人類創(chuàng)新和技術(shù)進步的搖籃，世界著名科技史學(xué)家李約瑟博士曾經(jīng)列舉了中國傳入西方的26項技術(shù)，世界科技史上的前27項重要發(fā)明中18項來自中國。我國古代科技發(fā)明燦若星辰，對世界科技發(fā)展做出了巨大貢獻。美國學(xué)者坦普爾在《中國：發(fā)明與發(fā)現(xiàn)的國度》一書中詳細描述了“中國領(lǐng)先于世界”“西方受惠于中國”的中國古代100項技術(shù)發(fā)明。以史為鑒，古為今用，技術(shù)進步源于創(chuàng)新，創(chuàng)新設(shè)計源于服務(wù)現(xiàn)實，創(chuàng)造未來。大項目是創(chuàng)意，小改進也是創(chuàng)意，高科技是創(chuàng)意，簡約明快也是創(chuàng)意。功能原理是創(chuàng)意，美化外觀也是創(chuàng)意。靈感來源于生活，創(chuàng)意讓世界更美好。
二、創(chuàng)新設(shè)計在初高中技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用
我國“十二五”規(guī)劃提出要深入實施科教興國戰(zhàn)略和人才強國戰(zhàn)略，加快建設(shè)創(chuàng)新型國家，需要創(chuàng)新型人才，創(chuàng)新型人才培養(yǎng)，教育是基礎(chǔ)和前提。同志強調(diào)：“要注重從青少年入手培養(yǎng)創(chuàng)新意識和實踐能力，積極改革教育體制和改進教學(xué)方法。” 2011年，奧巴馬總統(tǒng)推出的新版《美國創(chuàng)新戰(zhàn)略》指出，美國未來的經(jīng)濟增長和國際競爭力取決于其創(chuàng)新能力。“創(chuàng)新教育運動”指引著公共和私營部門聯(lián)合，以加強創(chuàng)新技術(shù)教育。
三維打印技術(shù)是專家預(yù)測的2013年十大技術(shù)革命之一，在打印過程中，打印機將根據(jù)計算機設(shè)計的模型從底部開始逐層堆積塑料、金屬、合金等材料。憑借三維打印技術(shù)可以依據(jù)數(shù)字設(shè)計文件制造出固體結(jié)構(gòu)，一旦物品能夠在家或辦公室遠程打印出來，新技術(shù)將引發(fā)一場制造業(yè)革命[2]。三維打印技術(shù)在初高中技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用，將對培養(yǎng)創(chuàng)新型人才產(chǎn)生重要作用。
1.提高教學(xué)效率，發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新思維
三維設(shè)計軟件、結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件在三視圖學(xué)習(xí)中針對學(xué)生學(xué)習(xí)時間少、沒有基礎(chǔ)等問題提供全新的教學(xué)手段，輔助三視圖及其畫法教學(xué)，快速識讀技術(shù)圖。學(xué)生進行創(chuàng)新設(shè)計時，設(shè)計軟件提供簡單易學(xué)的設(shè)計手段及完整的設(shè)計資源庫。直觀的三維模型系統(tǒng)教學(xué)手段，讓設(shè)計像搭積木一樣簡單有趣，對立體模型進行平行移動、旋轉(zhuǎn)、放大、多視窗等操作[3]。
2.降低學(xué)習(xí)坡度，突破教學(xué)難點
從三維設(shè)計到二維出圖，學(xué)生在三維設(shè)計軟件里輕松完成，快速工程圖的生成能使學(xué)生做到設(shè)計與動手能力的完美結(jié)合，促進教育教學(xué)改革與學(xué)生學(xué)習(xí)方式的變革，是促進師生共同成長的研究與實踐過程。
3.動手動腦結(jié)合，強調(diào)學(xué)生的動手創(chuàng)造
三維打印是一種快速成型技術(shù)，它以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體，讓動手與動腦相結(jié)合，讓信息技術(shù)與通用技術(shù)相結(jié)合，讓三維設(shè)計與二維設(shè)計相結(jié)合，讓學(xué)生的設(shè)計和加工相結(jié)合。通過三維動畫可以讓學(xué)生更好地理解彈性碰撞，讓機械機構(gòu)運動的分析更加直觀清晰。
三、創(chuàng)新設(shè)計幫助學(xué)生放飛創(chuàng)新的翅膀
創(chuàng)新設(shè)計軟件平臺在教育信息化中的精確定位是和探究實驗室、通用技術(shù)實驗室、綜合實踐實驗室、信息技術(shù)實驗室、動漫社相結(jié)合。創(chuàng)新軟件系列產(chǎn)品及三維打印機將掀起一場教育創(chuàng)新運動。通過創(chuàng)新軟件的運用，讓我們的孩子和美國的孩子同步學(xué)習(xí)和發(fā)展，學(xué)有度、思無界、行無疆，創(chuàng)新設(shè)計軟件平臺及三維打印技術(shù)在教育中的促進作用有三：
一是可以引導(dǎo)中學(xué)生在生活中發(fā)現(xiàn)問題，去主動思考如何解決問題，而不是簡單地去抱怨問題，培養(yǎng)學(xué)生的人文精神和社會責(zé)任感。
創(chuàng)意來源： 在高層樓房擦玻璃是很危險的，有沒有既安全又方便的擦窗戶方案?窗戶有調(diào)節(jié)風(fēng)、光的作用，如何利用窗戶來改善室內(nèi)的空氣循環(huán)和光線照明?
設(shè)計原理：百葉窗的結(jié)構(gòu)有可調(diào)節(jié)性，此類窗戶也可以使用類似的結(jié)構(gòu)，即將每扇窗分成若干扇小窗，每扇小窗可以繞軸旋轉(zhuǎn)。這樣可以實現(xiàn)調(diào)節(jié)風(fēng)和光的作用，并且在雨天也可以開窗。尤其是高層樓房窗戶玻璃的擦洗變得十分簡便了。
二是可以幫助中學(xué)生固化自己生活的直接經(jīng)驗和親身經(jīng)歷中的“小靈感”，并通過自己的設(shè)計―制作―評價，達到“創(chuàng)造”的教學(xué)效果。
案例2：可升降課桌椅
創(chuàng)意來源：學(xué)校普遍存在著課桌椅不符合學(xué)生身材的現(xiàn)象，總會讓人覺得或高或低，影響學(xué)生的身體健康，于是便想到去設(shè)計一種可以升降且更具實用性的課桌椅。
設(shè)計原理：把思路定格在齒輪的傳動上。在桌腿內(nèi)部各安裝兩個齒輪和兩條齒條，中間有一根傳動軸連動，再在其中一個桌腿的一側(cè)開孔，利用一個把手轉(zhuǎn)動齒輪，這樣便能使桌面水平升降 。 圖6 利用三維打印技術(shù)制作出來的齒輪組
三是可以讓中學(xué)生高度綜合各學(xué)科、各方面的知識，并立足于實踐，實現(xiàn)“做中學(xué)”和“學(xué)中做”。
案例3：自動上下樓梯的自助輪椅車
創(chuàng)意來源：家里有殘疾人，上下樓梯不方便，有沒有可以幫助殘疾人自動上下樓梯的自助輪椅車呢?
設(shè)計原理：市面上有自動上下臺階的拖車，主要是依靠行星輪系的工作原理。如果把這個原理應(yīng)用到輪椅上，不就是可以幫助殘疾人自動上下樓梯的自助輪椅車嗎?
案例4：物理學(xué)科中的成像原理
創(chuàng)意來源：來源于初中物理實驗凸透鏡成像實驗。這個實驗十分重要，但許多學(xué)生只知道概念而不清楚其中的原理與演示的過程。創(chuàng)意的意義在于把生活中的現(xiàn)象用自己的方式表現(xiàn)出來。
設(shè)計原理：運用新穎的視覺與動畫，讓大家耳目一新，將傳統(tǒng)的枯燥教學(xué)轉(zhuǎn)換為全新的模式，從而調(diào)動起大家的學(xué)習(xí)興趣和熱情。
四、創(chuàng)新設(shè)計大賽為學(xué)生提供創(chuàng)新實踐的平臺
為了豐富中小學(xué)生學(xué)習(xí)生活，激發(fā)創(chuàng)新精神，培養(yǎng)實踐能力，全面推進素質(zhì)教育，培養(yǎng)有國際競爭力的創(chuàng)新人才，2013年第十四屆全國中小學(xué)電腦制作活動和第二屆中國國際學(xué)生信息科技創(chuàng)意大賽專門設(shè)立了比賽項目(9)創(chuàng)新未來設(shè)計[4]。參賽者參考生活中的常見事物，通過計算機三維立體設(shè)計平臺創(chuàng)作設(shè)計作品。要求首先完成設(shè)計說明書，根據(jù)設(shè)計說明書，通過軟件進行三維模型的設(shè)計、搭建和零件裝配，并制作相關(guān)功能演示動畫。
作品設(shè)計的事物尺寸不超過150 mm×200 mm×200 mm，薄厚不小于2 mm。
初中組設(shè)計命題為“未來橋梁”，在保證橋結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的前提下，從功能、外觀等方面進行創(chuàng)意設(shè)計。橋所應(yīng)用的情境不做約束，可充分結(jié)合自己設(shè)定的場景進行設(shè)計。
高中組設(shè)計命題為“智慧汽車”，從外形、功能等方面加以創(chuàng)意設(shè)計。車輛的動力源和工作環(huán)境不做約束。
提交文件包括：設(shè)計作品，ICS或EXB文件;演示動畫，SWF，3GP，MPG，AVI或MOV文件;設(shè)計說明書。
作品(含設(shè)計作品、演示動畫、設(shè)計說明書)總大小不超過50 MB。
五、我們的思考
從山東省的創(chuàng)新辦學(xué)標(biāo)準(zhǔn)來看，他們已經(jīng)在如下方面做了嘗試：創(chuàng)新設(shè)計軟件和探究實驗室相結(jié)合(初、高中)，和通用技術(shù)實驗室相結(jié)合(高中)，和技術(shù)教室相結(jié)合(初中)，和綜合實踐實驗室相結(jié)合(小學(xué))，和信息技術(shù)實驗室相結(jié)合(通用)，和動漫室相結(jié)合(通用)。
南京市教育裝備與勤工儉學(xué)辦公室主任后有為說過：我們不一味追求最新的、豪華的、最先進的設(shè)備設(shè)施，而是選擇科學(xué)的、實用的、適用的和優(yōu)質(zhì)的設(shè)備設(shè)施。這對于建設(shè)創(chuàng)新實驗室提供了很好的思路，選擇科學(xué)的、適用的、適度領(lǐng)先的物質(zhì)技術(shù)及其承載信息，并通過恰當(dāng)?shù)?、?yōu)化的、科學(xué)的形式整合成能促進教育與學(xué)校發(fā)展的，能促進教育教學(xué)改革與學(xué)生學(xué)習(xí)方式變革的，能促進師生共同成長的研究與實踐過程。
組織相關(guān)人員調(diào)研三維打印應(yīng)用
參考文獻
[1] 張武城.創(chuàng)造創(chuàng)新方略[M] .北京：機械工業(yè)出版社，2011.
[2] 維克托・巴雷拉.專家預(yù)測2013年十大技術(shù)革命 包括三維打印技術(shù)[EB/OL].
3d打印技術(shù)論文總結(jié)范文篇三：《試談3D打印技術(shù)在建筑業(yè)應(yīng)用》
從20世紀(jì)80年代起，隨著計算機技術(shù)、新材料技術(shù)的快速發(fā)展，3D打印技術(shù)不斷進步，逐漸走向人們的視野。李曉梅(2014)認(rèn)為自3D打印機發(fā)明30余年來，經(jīng)歷了迅猛發(fā)展已成為當(dāng)今最有生命力的先進制造技術(shù)之一[1]。
本文采用文獻研究的方法，針對3D打印在建筑行業(yè)的應(yīng)用找出優(yōu)點及不足，為3D技術(shù)在建筑行業(yè)的應(yīng)用提供發(fā)展方向和理論參考。
一、3D打印技術(shù)在建筑業(yè)的應(yīng)用
(一)3D打印技術(shù)概念
江洪(2013)認(rèn)為3D打印技術(shù)是一種增加制造技術(shù)，采用分層制造，逐層疊加的方式形成三維實體的技術(shù)[2]。李小麗(2014)總結(jié)道，3D打印是包括CAD建模、測量、材料、數(shù)控等學(xué)科[3]。
(二)3D打印技術(shù)在建筑業(yè)應(yīng)用優(yōu)點
李福平(2013)認(rèn)為3D打印建筑技術(shù)優(yōu)勢為速度快;不需要使用模板，可以大幅節(jié)約成本，并且具有低碳、綠色、環(huán)保的特點[4]。楊健江(2015)認(rèn)為相較于傳統(tǒng)建筑模式，3D打印不僅節(jié)約資源，利用廢棄物進行制造[5]。丁烈云(2015)認(rèn)為建筑3D打印數(shù)字建造技術(shù)滿足日益增長的非線性、自由曲面等復(fù)雜建筑形式的設(shè)計建造要求，是全新的設(shè)計建造方法論的革新[6]。
本文將建筑3D打印技術(shù)的優(yōu)點整理如下：
1.基于施工層面。根據(jù)圖紙以及相關(guān)數(shù)據(jù)，就可制造出建筑墻體、樓板等，大大節(jié)約了建筑時間;從設(shè)計文件里獲得各種指令并進行工作，要求操作業(yè)者掌握的操作技能水平要求很低，一方面大大降低了人力成本，另一方面將操作者對產(chǎn)品質(zhì)量帶來的影響因素降到了最低;避免了施工現(xiàn)場存在的安全隱患，保障作業(yè)人員的人身安全，減少事故和傷亡。
2.基于經(jīng)濟層面。所需要的材料多可以就地取材，極大節(jié)省建造的運輸成本;零部件生產(chǎn)一體化成型，既縮短了制造時間，節(jié)約了人力成本，又減少了采購及運輸成本;僅需更換設(shè)計文件和打印材料就可生產(chǎn)不同的零件。
3.基于材料層面。采用增材制造方法，材料利用率高;3D打印技術(shù)可打印出高成本曲線建筑;遵照計算機程序，比人工的更加準(zhǔn)確，產(chǎn)品質(zhì)量有保證;打印過程中依據(jù)精確的幾何計算，采用堅固耐用的材料，質(zhì)量有保證;墻體是空心的相比鋼筋混凝土實心墻體，3D 打印建筑的墻體要輕許多。
4.基于環(huán)保層面。原材料可以來源于建筑垃圾、工業(yè)垃圾，達到了節(jié)能環(huán)保、資源再生和改善環(huán)境的目標(biāo);采用干法施工可避免施工粉塵和噪聲影響，生產(chǎn)制造過程中產(chǎn)生的廢氣、液等有害物質(zhì)低，減少材料浪費和排污;打印過程幾乎不產(chǎn)生噪聲和大振動。
(三) 目前建筑3D打印技術(shù)存在的問題
3D打印技術(shù)雖發(fā)展迅速，但仍存在弊端。
1.精度問題。3D 打印技術(shù)由于工藝問題導(dǎo)致兩層材料之間不能光滑過度，且只能形成樣式簡單且單一的條紋。影響建筑外立面的美觀性。而在一定微觀尺度下，如果需要制造的對象表面是圓弧形，那么這種具有一定厚度的條紋，就會造成精度上的偏差。
2.行業(yè)規(guī)范問題。3D打印建筑在行業(yè)內(nèi)還沒有任何相關(guān)的規(guī)范條例。使用年限和房屋產(chǎn)權(quán)等一系列問題都沒有權(quán)威部門的認(rèn)可。
3.材料性能問題。3D打印建筑多數(shù)為低矮建筑，相較于傳統(tǒng)方式，在強度、剛度和加工性上均有不足。且其打印是水平逐層打印，缺少縱向鋼筋。
4.設(shè)備問題。受限于工作原理，目前3D打印機打印速度較慢，且設(shè)備和原材料的價格居高不下在一定程度上阻礙了3D打印技術(shù)的發(fā)展。
5.倫理安全性問題。伴隨著3D打印技術(shù)的發(fā)展和進步，人體器官的3D打印技術(shù)面臨著倫理上引起大眾質(zhì)疑的困境。3D打印技術(shù)引發(fā)的安全風(fēng)險也收到相應(yīng)的質(zhì)疑。
二、結(jié)論與展望
本文通過對3D打印技術(shù)的相關(guān)知識及其在建筑業(yè)應(yīng)用的優(yōu)缺點、發(fā)展前景的梳理和歸納，得到如下結(jié)論：
首先，缺少關(guān)于適應(yīng)多元材料的打印設(shè)備系統(tǒng)和工藝流程系統(tǒng)的研究，缺少交流和互相融合。
其次，國內(nèi)外學(xué)者研究建筑3D打印研究的初步成果較多，但是缺乏系統(tǒng)、完善的方法體系。
最后，3D打印技術(shù)近期發(fā)展迅猛，但3D打印的相關(guān)專業(yè)規(guī)定及法律條文并沒有得到良好的研究。為避免矛盾與事故的發(fā)生，解決由3D打印所造成的沖突，建立公平、公正、完善的相關(guān)規(guī)定必不可少。
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