新手入門必讀——3D打印初學(xué)者指南
本指南將向您闡述：3D打印的基本概念，3D打印發(fā)展歷史、如何選擇臺(tái)3D打印機(jī)、3D打印材料選擇、3D打印設(shè)備維護(hù)、提供有關(guān)3D打印所需的軟件、工具和資源、以及其他有助于您入門的重要信息。通過本文，您將對(duì)3D打印有一定深度的了解，并能較好的掌握3D打印技術(shù)引用與研發(fā)產(chǎn)品、生產(chǎn)加工上。
本指南將隨著3D打印行業(yè)科技發(fā)展、時(shí)間的推移，更新3D打印信息、內(nèi)容、圖像和嵌入視頻。
目錄章節(jié)：
1、什么是3D打印？
2、3D打印的用途
3、不同技術(shù)的3D打印工藝
4、入門-您需要知道的
5、軟件
6、基本硬件
7、如何選擇3D打印機(jī)
8、維護(hù)您的3D打印機(jī)
一、第1章：什么是3D打印？
3D打印也稱為增材制造。是基于3D設(shè)計(jì)圖紙來創(chuàng)建真實(shí)物體的過程。3D打印此概念是1986年提出，直到1990年代，它才開始引起技術(shù)世界各個(gè)角落的嚴(yán)重關(guān)注。對(duì)于許多人來說，只在影視畫面中看到過3D打印，對(duì)3D打印的理解也保留如影視當(dāng)中那么美好，現(xiàn)實(shí)生活工業(yè)生產(chǎn)中，3D打印是否和影視劇一樣呢？
1、3D打印簡史
1984年，美國人Charles Hull發(fā)明了一種稱為立體光刻 (SLA) 的3D打印技術(shù)并創(chuàng)立了3D Systems公司。臺(tái)3D打印機(jī)——能夠?qū)⒂?jì)算機(jī)設(shè)計(jì)的3D數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為實(shí)物，也是由3D Systems生產(chǎn)的。該機(jī)器被命名為立體光刻設(shè)備，因?yàn)樗昧Ⅲw光刻作為打印3D模型的過程。自該機(jī)器開發(fā)以來，3D打印領(lǐng)域發(fā)生了快速發(fā)展。
這項(xiàng)技術(shù)的巨大潛力在1990年代中期和后期實(shí)現(xiàn)了，當(dāng)時(shí)生產(chǎn)了功能齊全的器官。個(gè)實(shí)驗(yàn)室培育的器官被成功移植到正在接受膀胱增大術(shù)的年輕患者身上，這些患者使用3D打印的合成支架，該支架涂有來自他們自己身體的細(xì)胞。這證明了制造物體的原材料可以從塑料到金屬，再到人體細(xì)胞。可能性是無限的，3D打印技術(shù)的未來看起來非常光明。除了SLA工藝，2006年選擇性激光燒結(jié) (SLS) 的出現(xiàn)為工業(yè)零件的大規(guī)模和按需生產(chǎn)鋪平了道路。同年，一家名為Objet的以色列公司（后被美國stratasys3D打印公司收購）推出了一款3D打印機(jī)，該打印機(jī)能夠使用多種原材料打印物體。
MakerBot Industries是一家開源公司，于2009年開始銷售DIY套件，允許人們創(chuàng)建自己的桌面3D打印機(jī)。隨后幾年，隨著一架3D打印飛機(jī)飛上英國南安普敦大學(xué)上空，3D 打印的應(yīng)用數(shù)量大幅增加。
2、3D打印原理
與依賴于切割和鉆孔方法來雕刻物體的傳統(tǒng)減材制造工藝相反，3D打印等增材制造工藝通過將粉末、液體樹脂或塑料線材等材料層“融合在一起”來構(gòu)建物體。3D打印機(jī)在計(jì)算機(jī)控制下可以以的精度和的精度執(zhí)行此過程。以SLS3D打印技術(shù)創(chuàng)建對(duì)象為例，讓您了解 3D 打印的工作原理：
a、激光源：激光從激光源發(fā)出，將某種原材料的分子固化并融合在一起。
b、構(gòu)建平臺(tái)：打印構(gòu)建平臺(tái)是3D打印機(jī)的一個(gè)組件，可升高或降低平臺(tái)以鋪設(shè)正在制造的特定對(duì)象的層。
c、材料：當(dāng)今*的3D打印機(jī)能夠使用一種或多種類型的原材料來創(chuàng)建對(duì)象。他們可以使用的材料包括塑料、金屬、樹脂和聚合物。
3、3D打印的應(yīng)用
3D 打印技術(shù)的快速增長和改進(jìn)使許多行業(yè)從中受益。以下是將 3D 打印用于各種目的的一些行業(yè)：
航天：該技術(shù)正被用于制造用于飛機(jī)和太空應(yīng)用的復(fù)雜但重量輕的零件。
建筑學(xué)：該行業(yè)利用該技術(shù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)驗(yàn)證、設(shè)計(jì)審查、逆向結(jié)構(gòu)工程和快速縮放建模。
汽車：汽車行業(yè)積極使用3D打印技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)驗(yàn)證以及新發(fā)動(dòng)機(jī)的開發(fā)。
防御：國防領(lǐng)域的3D打印技術(shù)正被用于制造監(jiān)視設(shè)備的輕型部件。
教育：3D打印為藝術(shù)學(xué)校的幾何可視化和設(shè)計(jì)計(jì)劃提供了一種的方法。它還用于許多研究學(xué)科以進(jìn)行研究。
娛樂：各種玩具、人偶、游戲、音樂設(shè)備和其他東西的原型都在使用3D打印機(jī)制造。
衛(wèi)生保健：由于3D打印的進(jìn)步，醫(yī)療領(lǐng)域獲得了優(yōu)勢(shì)。已經(jīng)創(chuàng)建了許多工作機(jī)構(gòu)，并正在進(jìn)行大量研究。移植器官可以輕松“打印”的時(shí)間可能不會(huì)太長。
制造業(yè)：制造業(yè)將3D打印用于各種目的，包括在大規(guī)模制造產(chǎn)品之前創(chuàng)建產(chǎn)品模型。它還用于實(shí)現(xiàn)更快的產(chǎn)品開發(fā)周期和設(shè)計(jì)故障排除。
二、第2章：3D打印的用途？
早期的3D打印技術(shù)于能夠負(fù)擔(dān)得起價(jià)格昂貴的3D打印機(jī)的行業(yè)。然而，隨著技術(shù)的發(fā)展，成本開始下降，桌面3D打印機(jī)讓愛好者和任何愿意嘗試新技術(shù)的人都可以使用。如前所述，3D打印被用于許多領(lǐng)域的許多應(yīng)用，并且也被廣泛用于教育目的。是什么讓這項(xiàng)新興技術(shù)如此重要？
1、制造工藝的根本變化
在目前的商業(yè)制造過程中，裝配線用于將各種零件組裝在一起，直到最終產(chǎn)品成型。3D 打印將對(duì)當(dāng)前的制造工藝產(chǎn)生巨大影響。例如，在工廠使用 3D 打印機(jī)制造產(chǎn)品只需要將計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)發(fā)送到打印機(jī)，從而無需裝配線，因?yàn)榇蛴C(jī)將能夠生產(chǎn)出完整的產(chǎn)品。
如前所述，3D 打印技術(shù)屬于增材制造的范圍，這與減材制造工藝相反，減材制造工藝使用多種工具“雕刻”出物體。另一方面，前者在不使用任何特定工具的情況下逐層構(gòu)建對(duì)象。這使設(shè)計(jì)師能夠設(shè)計(jì)出最復(fù)雜的設(shè)計(jì)，而不必?fù)?dān)心它們將如何實(shí)際創(chuàng)建；3D 打印機(jī)通常可以毫無問題地打印出復(fù)雜的設(shè)計(jì)。
3D打印仍處于早期階段，它需要一段時(shí)間才能發(fā)展成為類似于科幻系列星際迷航中的“復(fù)制器”的東西。盡管如此，它一直在以指數(shù)級(jí)的速度發(fā)展，并繼續(xù)提供引人注目的好處。3D 打印能夠生產(chǎn)具有復(fù)雜內(nèi)部結(jié)構(gòu)的物體，否則傳統(tǒng)的構(gòu)造方法幾乎不可能做到這一點(diǎn)。以活動(dòng)扳手為例；使用傳統(tǒng)的制造工藝，只需要鍛造、磨削、銑削和組裝等多項(xiàng)操作才能制造出一款可調(diào)扳手。另一方面，3D 打印可以在一個(gè)過程中創(chuàng)建這個(gè)扳手。
2、制造工藝的根本變化
3D 打印有可能比傳統(tǒng)的制造方法更環(huán)保。3D 打印機(jī)可用于修復(fù)舊物品，例如已經(jīng)過時(shí)的汽車（制造商不再供應(yīng)或制造備件）。由于舊車的備件無法獲得，它們通常被回收或丟棄到垃圾填埋場(chǎng)，從而對(duì)環(huán)境造成危害。有些人一直在使用 3D 打印機(jī)來制造過時(shí)的零件，以保持他們的汽車運(yùn)行。同樣的想法可以應(yīng)用于幾乎所有其他可以使用 3D 打印機(jī)部件恢復(fù)的產(chǎn)品。可能性真的是的。甚至可以制造像遙控器電池蓋這樣簡單的東西，從而減少扔掉舊遙控器的需要。
3、產(chǎn)品本地化生產(chǎn)
3D 打印還可用于物品的本地化生產(chǎn)，從而導(dǎo)致供應(yīng)鏈和物流發(fā)生巨大變化。公司將能夠在其服務(wù)的所有區(qū)域內(nèi)建立更小的生產(chǎn)單位，而不是從單一工廠供應(yīng)，從而限度地降低運(yùn)輸成本。對(duì)于在范圍內(nèi)提供服務(wù)的跨國公司來說，這將是一個(gè)巨大的優(yōu)勢(shì)。可以在戰(zhàn)略位置創(chuàng)建更小的批次，以有效覆蓋所有國家，同時(shí)顯著降低后勤費(fèi)用。
3D 打印提供的更高效率也將為消費(fèi)者的更大定制鋪平道路。此外，產(chǎn)品的本地生產(chǎn)將取代外包，將制造業(yè)帶回國內(nèi)。在 3D 打印技術(shù)給制造業(yè)帶來重大變革之前，它首先必須為大規(guī)模、主流制造做好準(zhǔn)備；隨著技術(shù)的進(jìn)步，人們不再購買產(chǎn)品，而是購買設(shè)計(jì)藍(lán)圖并使用桌面 3D 打印機(jī)打印產(chǎn)品的日子可能不遠(yuǎn)了！
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