蘇也惠 邢妍

摘 要：目前來看，3D打印技術(shù)在三維模型設(shè)計(jì)中已經(jīng)有很廣泛的應(yīng)用了。三維模型不同于一般的模型設(shè)計(jì)，一般利用物體的多邊形表示，其設(shè)計(jì)方法主要是通常用計(jì)算機(jī)或者其他視頻設(shè)備進(jìn)行顯示。顯示的物體可以是現(xiàn)實(shí)世界的實(shí)體，也可以是虛構(gòu)的物體。而且，其主要模擬的物體可以是自然界物理中存在的任何物體。簡單來說，3D打印技術(shù)就是將這些空間中存在的物體立體設(shè)計(jì)在紙上，使其呈現(xiàn)一種空間上的存在形式。

關(guān)鍵詞：3D打??；三維立體模型；應(yīng)用前景；技術(shù)分析

根據(jù)近年來的應(yīng)用結(jié)果看來，三維模型的設(shè)計(jì)領(lǐng)域已經(jīng)逐漸拓展得越來越寬闊，三維模型主張將模型內(nèi)容立體化。簡單來說，在園林設(shè)計(jì)、土木工程建造圖紙等都需要三維模型的應(yīng)用。3D打印技術(shù)能夠立體直觀地將三維模型表示出來，對工程施工或者園林項(xiàng)目指導(dǎo)都有廣泛的應(yīng)用。舉例來說，在園林圖紙?jiān)O(shè)計(jì)中，將園林綠化布置在電腦中清晰地表現(xiàn)出來，為了能夠更好地施工利用比例尺，所以需要一份施工圖紙。這時(shí)3D打印技術(shù)的重要性就可輕易得知，它提高了施工效率，增加了施工工程的完整性。

1 3D打印技術(shù)的具體技術(shù)分析

3D打印技術(shù)不同于一般的打印技術(shù)，但是仍然擁有一般的打印技術(shù)所具有的技術(shù)要領(lǐng)。簡單來說，3D打印是快速成型技術(shù)的一種打印技術(shù)，它是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可黏合材料，通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)。整體來說，它能夠建造空間物體，對于打印技術(shù)領(lǐng)域上來說，該技術(shù)是一種質(zhì)的飛躍。另外，該技術(shù)的實(shí)現(xiàn)主要是靠數(shù)字技術(shù)打印機(jī)，這種打印機(jī)和一般的打印機(jī)也是不同的，不是單單利用紙張和墨水，3D打印機(jī)內(nèi)裝有金屬、陶瓷、塑料、砂等不同的“打印材料”，是實(shí)實(shí)在在的原材料，這種打印機(jī)能夠利用電腦中的設(shè)計(jì)圖紙，將原材料逐步通過技術(shù)累積，最后成型出一個(gè)3D建筑實(shí)物，該打印技術(shù)仍然存在和普通打印機(jī)相似的原理，不過是在空間上進(jìn)行分層加工處理，3D打印技術(shù)需要在打印機(jī)中添加必要的打印原材料加工3D實(shí)物，一般來說原材料有以下幾種：尼龍玻纖、耐用性尼龍材料、石膏材料、鋁材料、鈦合金、不銹鋼、鍍銀、鍍金、橡膠類材料。另外，3D打印技術(shù)更是在很多的領(lǐng)域都有其相關(guān)的應(yīng)用，比如說珠寶、鞋的制造、園林、房屋建筑等的設(shè)計(jì)，甚至是汽車、航空航天的建造應(yīng)用，應(yīng)該說3D打印技術(shù)在很多的領(lǐng)域都有技術(shù)應(yīng)用，對人類生活有很大的幫助。

2 3D打印技術(shù)對于三維模型表現(xiàn)的優(yōu)勢

2.1 增加三維模型的立體性

對于三維模型來說，其主要是在電腦上形成的空間立體結(jié)構(gòu)，但是不利于分析模型的特定規(guī)則，所以需要建造一個(gè)空間實(shí)物用來分析模型，三維模型即可以利用3D打印技術(shù)實(shí)現(xiàn)空間的模型立體性，該打印技術(shù)能夠利用空間打印技術(shù)進(jìn)行圖層的堆疊，使其完成一個(gè)分層次的打印技術(shù)，利用實(shí)際材料進(jìn)行立體模型的建造，得到的模型能夠進(jìn)行研究。舉例來說，園林專業(yè)的三維模型，可以利用3D打印技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)打印出一個(gè)3D模型，能夠利用比例尺等因素進(jìn)行實(shí)地考察，減少了實(shí)際設(shè)計(jì)中的很多問題，一般建造的缺點(diǎn)就可以在3D模型中有所反映，所以真實(shí)性、立體性是3D打印技術(shù)設(shè)計(jì)3D打印模型的一個(gè)重要性優(yōu)勢。

2.2 確定立體模型的精度和穩(wěn)定性

立體模型的立體性固然重要，但是要想將該設(shè)計(jì)的模型更好的應(yīng)用，穩(wěn)定性、精度都是需要重點(diǎn)關(guān)注的問題。一般來說，只要是理論電腦上可以設(shè)計(jì)的造型，3D打印機(jī)都可以打印出來，消費(fèi)者只需要簡單下載設(shè)計(jì)圖，就可以在數(shù)小時(shí)之內(nèi)隨心所欲的打印自己想要的任何東西，這種技術(shù)是改變了通過對原材料進(jìn)行切削，組裝進(jìn)行生產(chǎn)的加工模式可以說是一種精確實(shí)體復(fù)制。3D打印技術(shù)不僅僅能夠復(fù)制普通的立體模型，而且還能夠進(jìn)行音頻、視頻的復(fù)制，完全按照電腦中的設(shè)計(jì)模型，在打印機(jī)中進(jìn)行立體復(fù)制分層次的使用打印機(jī)中的原材料實(shí)現(xiàn)整體的復(fù)制，然后在進(jìn)行統(tǒng)一組裝。只要打印機(jī)中的原材料夠多，就可以保證3D打印機(jī)完整的復(fù)制一個(gè)3D打印成品，而且這種打印技術(shù)采用打印原材料累積的方式，穩(wěn)定性比一般的打印技術(shù)好而且精度非常好，可以說是對設(shè)計(jì)圖的復(fù)制。

2.3 方便生成形成的不同模型，實(shí)現(xiàn)材料的無限組合

對于現(xiàn)在很多領(lǐng)域的商品生產(chǎn)而言，將不同的材料混合在一起生產(chǎn)產(chǎn)品是一件很困難的事，因?yàn)樯婕暗墓ぞ卟牧夏＞卟荒軌蜉p易地混合原材料，3D打印技術(shù)可以說是一種技術(shù)的發(fā)展，能夠在打印機(jī)中實(shí)現(xiàn)各種不同的材料的融合，傳統(tǒng)設(shè)計(jì)無法制造的產(chǎn)品，因?yàn)槭艿胶芏嗟南拗疲渲杏兄圃煨螤畹哪芰Ψ矫?，制造模具的機(jī)器也只能單一的設(shè)計(jì)一種形狀，而3D打印技術(shù)突破了以上的局限，不僅僅能夠設(shè)計(jì)普通的設(shè)計(jì)模型，而且可以甚至是自然界的模型該打印技術(shù)也可以實(shí)現(xiàn)。可以說，在一定的層次上增加了產(chǎn)品的多樣性。無論設(shè)計(jì)模型有多少種樣式，都能夠利用3D打印技術(shù)進(jìn)行模型設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)符合消費(fèi)者需求的三維模型打印模型，更好地找到問題實(shí)現(xiàn)更好的設(shè)計(jì)。

2.4 降低組裝成本，提高產(chǎn)品利潤率

一般的模型設(shè)計(jì)需要比較復(fù)雜的模型組裝，這其中不僅僅需要過硬的技術(shù)支持。同樣也需要比較繁雜的組裝步驟，因?yàn)槊恳粋€(gè)步驟都需要不同的材料堆疊，所以傳統(tǒng)的模型設(shè)計(jì)就相當(dāng)于每一個(gè)步驟都要注意，所以每一個(gè)步驟的每一個(gè)細(xì)節(jié)都要進(jìn)行人工加工，而3D打印技術(shù)可以說屬于人工智能，減少了不必要的問題發(fā)生，只需要將不同的設(shè)計(jì)原材料投放入打印機(jī)中進(jìn)行自動的加工，不浪費(fèi)材料的同時(shí)還能夠增加設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性，減少了組裝成本，增加了利潤率。因?yàn)檫@項(xiàng)打印技術(shù)在很多的設(shè)計(jì)領(lǐng)域都有應(yīng)用，所以在生產(chǎn)產(chǎn)品的過程中，增加利潤率、減少成本輸出的3D打印技術(shù)能夠被大家關(guān)注、重視，進(jìn)而有了廣泛的應(yīng)用。換個(gè)思路，如果在產(chǎn)品介紹時(shí)不采用傳統(tǒng)的PPT介紹，而是將3D打印產(chǎn)品展現(xiàn)在消費(fèi)者面前，更能吸引更多的消費(fèi)者注意到產(chǎn)品的任何細(xì)節(jié)。

3 3D打印技術(shù)在三維模型上的應(yīng)用前景

目前看來，3D打印技術(shù)在如今已經(jīng)有了非常廣泛的應(yīng)用，首先是航空航天，在這個(gè)領(lǐng)域，該技術(shù)已經(jīng)成功“打印”出了航空發(fā)動機(jī)的重要零部件，這一技術(shù)將使該零件成本縮減30%、制造周期縮短40%。并且在此領(lǐng)域上這項(xiàng)技術(shù)還能夠應(yīng)用在航天科技制造領(lǐng)域上，取得了不錯(cuò)的成果。之后在醫(yī)療上可以利用這項(xiàng)打印技術(shù)進(jìn)行器官的立體制作，如果和人體匹配，還能夠起到醫(yī)治疾病的作用。其次，在建筑設(shè)計(jì)上，建筑師發(fā)現(xiàn)了這一項(xiàng)技術(shù)的相關(guān)優(yōu)點(diǎn)，成功利用3D打印機(jī)打印的建筑模型，節(jié)省成本的同時(shí)，還增加建筑的整體安全性、穩(wěn)定性、環(huán)保性。

4 結(jié)語

3D打印技術(shù)應(yīng)用在三維模型中有了很明顯的作用效果，所以3D打印技術(shù)的應(yīng)用很廣泛，可以相信隨著3D打印技術(shù)的不斷成熟和完善，它將會在越來越多的領(lǐng)域得到推廣和應(yīng)用。并且3D打印技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)很多能夠優(yōu)化很多模型設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)，并且增加模型設(shè)計(jì)的精確性、穩(wěn)定性，減少成本，增加利潤率，在產(chǎn)品輸出中，這些優(yōu)點(diǎn)都是在市場上非常具有關(guān)注性的。

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