论文网
关于清华大学论文范文,与3D打印被夸大的技术与使命?相关论文查重
本论文是一篇关于清华大学论文查重,关于3D打印被夸大的技术与使命?相关本科毕业论文范文。免费优秀的关于清华大学及技术及社会安全方面论文范文资料,适合清华大学论文写作的大学硕士及本科毕业论文开题报告范文和学术职称论文参考文献下载。
饿了,按照个人口味打印一颗定制级巧克力；累了,自选颜色和材料打印一张椅子坐坐；准妈妈产检拿到的不再是简单的B超照片,而是可以提前抱抱的“腹中宝贝”；设计师推出的最新“概念车”,先打印出一辆试驾一下等
如果评选近一段时间最受关注的科技热词的话,3D打印无疑就是其中之一.这个被英国《经济学人》杂志称为“将带来第三次工业革命”的数字化制造技术,既可以打印出飞机零件、赛车、手枪,又可以打印巧克力、食品和人体器官等.这一切似乎都在表明,3D打印改变传统制造业和我们的生活只是时间问题了.然而,事实果真如此吗?
就像蚕吐丝结茧
对于3D打印机的工作原理,有一个形象的比喻──吐丝结茧.
3D打印机,顾名思义,用它打印出来的物品并非平面的纸张,而是一个立体固态物体.首先将一项设计物品通过3DCAD（3D计算机辅助设计）软件转化为3D数据,然后再根据这些数据进行逐层分切打印.在打印过程中,层层打印出来的切片会不断叠加,最终形成一个完整的立体物品.简单说来,3D打印就相当于做“加法”.
对于3D打印机的工作原理,有一个形象的比喻——吐丝结茧.蚕吐出很细的丝,一层一层把自己包裹起来,就形成了一个“立体”的茧.虽然目前材料和工艺不一样,但3D打印的基本原理都是根据要打印的物体形状,通过一层层地堆积而成.比如塑料材质,就是将塑料加热后,形成塑料丝,然后将塑料丝一层一层地堆起来,就形成了三维物品；还有一种是用激光照射光敏树脂或者金属粉末,形成固体后堆积起来变成三维物品.
清华大学教授、中国3D打印技术产业联盟首席顾问颜永年指出,传统的工业制造方法多是减材制造,即在整块材料的基础上去除多余部分,将剩下的部分制成产品.而作为“增材制造”的3D打印技术,则是按照设计图,精确制出每一层平面后再进行累加,所以在生产过程几乎不会产生任何废弃物.
“增材制造”,是与传统制造业的“减材制造”对应的,这种技术依据物体的三维模型数据,通过成型设备以材料累加的方式,制成实物模型.“这就像盖房子,一层层往上垒砖砌墙,只不过用的不是方砖水泥,而是工程塑料、粉末、尼龙、光敏树脂甚至是金属、陶瓷等不同的材料.”颜永年说.
颜永年介绍,3D打印技术主要包括4种类型：微滴喷射（FDM）、激光固化（SL）、激光烧结（SLS）和激光熔化（SLM）.其中,微滴喷射主要适用于生物制造；激光烧结因为能够打印飞机等高端产品上的关键金属零件为国防做出贡献,而在1999年被美国评为“最具创造力的技术”,它和激光熔化的主要优势在于快速成型较高强度的金属模具.“后来又衍生的很多技术都是在这四大类技术基础上发展起来的,基本工作原理都是逐层增加材料,最终形成物件,因此,这些技术都被通俗地称作3D打印.”
这不是一个新概念
虽然时下3D打印被人们炒得不亦乐乎,但它却并非什么新概念.
虽然时下3D打印被人们炒得不亦乐乎,但它却并非什么新概念.3D打印诞生于上世纪80年代,被称为“上上个世纪的思想,上个世纪的技术,这个世纪的市场”,迄今已有20多年的历史.早在1986年,美国科学家CharlesHull就发明出世界上第一台3D打印机.20世纪90年代初,美国麻省理工学院（MIT）获3D印刷技术专利,很快MIT和3D系统公司就各自开发了三维打印系统,随后ZCorp、ObjetGeometries和Stratasys也把以叠层制造技术为基础的3D打印产品推向了市场.如今,MIT和3D系统在3D打印领域依然保持着领导者地位.
过去20多年间,3D打印技术已广泛应用于多个行业领域,如汽车、航空、电子、医疗设备、牙科器械、玩具、家具制造、建筑、艺术和时尚等.
英国埃克塞特大学研究人员制作了一款以巧克力为原料的3D打印机,可以用来打造属于自己独一无二的个性巧克力；中国杭州的雕塑家李庆华利用3D打印技术,复原了在时光侵蚀中变得破败不堪的山西天龙山石窟造像群；荷兰设计师艾瑞斯·凡·赫庞将3D打印技术与手工制作完美结合,使用锦纶打造出了传统制造方式难以实现的复杂艺术品；而在医疗方面,除了3D打印的机械手臂,还有患者在荷兰接受了世界上首例由3D打印技术制作的人工下颌骨移植手术.
让“纸上画饼”成真的3D打印鲜肉技术也并非异想天开：虽然研究人员早就掌握了实验室培育人造肉的技术,但只是在营养成分上接近肉,真实外观和口感还相差甚远.有了3D打印技术的帮助,用微小的人造血管构造一块肉的立体框架,再在血管之间填充脂肪、蛋白质,形成肌纤维和肌肉组织.电脑提前设计好打印程序后,由技术人员按照真正肉类所含的营养元素往里添加原料,采用水基溶胶凝胶法,再配合特殊的糖分子结构,做成的鲜肉特别有弹性,而且烹饪后肉质松散有嚼头,丝毫不逊于真正的肉.
| 有关论文范文主题研究: | 清华大学类论文范文 | 大学生适用: | 高校大学论文、函授论文 |
|---|---|---|---|
| 相关参考文献下载数量: | 82 | 写作解决问题: | 毕业论文怎么写 |
| 毕业论文开题报告: | 标准论文格式、论文题目 | 职称论文适用: | 期刊发表、职称评副高 |
| 所属大学生专业类别: | 毕业论文怎么写 | 论文题目推荐度: | 优秀选题 |
由美国Organovo公司研制的3D生物打印机如今已经可以制造动脉,开发者称由这种设备“打印”的动脉最早有望在5年内用于心脏搭桥手术.而心脏、牙齿和骨骼等更为复杂的器官则应该可以在10年内被“打印”出来.
在未来的航天事业中,由于携带备用零件会增加飞船的体积和质量以及受到宇宙中失重环境的影响,一旦飞船上面的某个零部件坏了,想要换新是十分困难的,如果利用装在飞船中的3D打印机按需打印零部件,问题便可迎刃而解.发明了以沙石为原料打印建筑物的设计师恩里科·迪尼甚至宣称,希望有一天,可以使用月球尘埃,在月球上轻松地建筑起一个基地.
据WohlersAssociates统计,2011年,美国市场共售出超过23000套3D打印设备.而2007全年,这一数字仅为66套,4年增长了近350倍.3D打印设备的市场前景十分乐观.据介绍,2011年全球3D打印产品与服务的销售额为17亿美元,预计到2019年,该行业的收入将达69亿美元.可以说,3D打印机几乎已经被运用到各个行业中,将原本难以实现的设想一一转化成现实.无怪乎3DSystems公司负责全球市场营销的副总裁凯西·刘易斯曾在采访中自信满满地说：“有了3D打印,一切不再复杂.3D打印机几乎可以创造任何东西.”
我们准备好了吗?
虽然3D打印技术在中国尚未普及,但产业链正在形成,发展异常迅速,近两年增长尤其快,年增速均在50%以上.
有专家表示,3D打印概念之所以在2012年引人瞩目,除了其技术不断成熟和应用范围不断扩大的原因之外,美国政府对3D打印高度重视所产生的示范效应也不可忽视.2012年3月,为重振美国经济和美国制造,美国总统奥巴马提出建设全美制造业创新网络,并将3D打印确定为方向之一,引发世界其他国家纷纷效仿.中国也成立了3D打印技术产业联盟,以促进相关技术和产业的发展.
“中国在3D打印技术研究方面,并不落后.”工信部部长苗圩此前接受媒体采访时就曾表示,北京航空航天大学在国际上率先研发的飞机钛合金大型复杂整体构件激光成型技术,就是在3D打印领域的重大突破.
从上世纪90年代起,我国开始研发3D打印技术,目前包括西安交通大学、华中科技大学、清华大学和北京航空航天大学等高校在这一技术领域已取得了不俗成绩,基本与西方发达国家处于同一水平,研发出光固化、金属熔敷、陶瓷成形、激光烧结、金属烧结和生物制造等类型的3D打印装备及材料.
清华大学、西安交通大学、华中科技大学、华南理工大学、北京航天航空大学、西北工业大学及北京隆源自动成型系统有限公司等高校和企业,率先在3D打印设备制造、3D打印材料、3D设计与成型软件开发和3D打印工业应用研究等方面,开展了积极探索.目前,我国部分3D打印技术已处于国际领先水平.
此外,近年来,部分优势科研单位加快开展3D打印制造技术的研究.其中北京航空航天大学王华明教授、西北工业大学黄卫东教授已实现了大型飞机结构件激光沉积直接制造；华南理工大学杨永强教授开发了激光选区熔化金属粉末工艺及设备；清华大学林峰教授开发了电子束选区熔化金属粉末工艺及设备和激光微熔覆沉积制造技术等；华中科技大学史
关于清华大学论文范文,与3D打印被夸大的技术与使命?相关论文查重参考文献资料：