3D打印技术被誉为是“改变世界的制造新技术,”,是“增材制造”的主要实现形式。区别于的“去除型”制造,“增材制造”能简化产品的制造程序,缩短产品的研制周期,提高效率并降低成本。依托于多个学科领域的尖端技术。3D打印在消费电子、航空航天、车辆、家电、生物医学等领域得到了一定应用,对改善制造、世的产品设计和制造水平起到了巨大作用,在[程和教学研究等应用领域也占有着独特地位。
3D打印机是一种复杂而精密的机械电子装置,是由机械装置和控制电路两部分组成。机械装置是打印机系统的执行机构,永磁步进电机是其执行机构的一个重要元件,由控制电路统一协调和控制;控制电路则包括驱动电路、数据处理电路、电源及输入输出模块,工件输出基板和喷头及检测电路等。喷头是3D打印机的关键部件,喷嘴、永磁环、驱动线圈和导磁环等是其主要部件。打印机的电源电路系统实际上是由整流稳压电路构成的,大多为用软磁铁氧体材料制作的开关电源整机电路提供电源。一般情况下,主控电路、接口电路和传感器电路采用5v电源电压,而喷头驱动电路及步进电机则采用28V和24V电压。交流抗干扰电路通常由1~2只电感和4~6只电容组成滤波网络,用软磁铁氧体材料制作的电源变压器将消除干扰后的交流220V电压变换为后级直流稳压电源。根据3D打印的工艺流程可知,3D打印要先通过计算机建模软件建模。众所周知,计算机中很多地方都使用了软磁铁氧体材料和元件,如:1)降低电源线与地间产生噪声的铁氧体软磁共模滤波器;2)除去让数字信号失真的高次谐波噪声成份的片式磁珠滤波器;3)噪声屏蔽吸收体;4)夹持在电缆线上的噪声滤波器;5)电池供给的直流电压变为电路所需的直流电压用DC-DC变换器;6)液晶背光源高压交流电压用DC-AC逆变器;7)需火幅度降低磁损耗,以达到电脑低发热、节能的铁氧体变压器;8)IEEE1394/USB接口抗干扰片式磁珠、共模滤波器磁心等。为使计算机平面显示器更薄,质量更高,电磁噪音更低,一些重要磁性电子元件得到使用。这些磁性电子元件是:三端子滤波器可以用来消除噪音,防止视频画面质量下降;扼流圈、贴片电感用来消除直流一直流转换器的高频噪音,还能用作低通滤波器;把箝位滤波器芯安装在电缆上町消除噪音;液晶背光源高压交流电压用DC-AC逆变器是将直流电转变为高压交流电以点亮液晶显示器的背光灯;贴片变阻器是用来吸收电涌(不正常高压)和静电以防止电子线路的故障或损坏。从上述分析不难看出,单是3D打印设备就将给磁性材料和磁性元件带米一个可观的应用市场。
随着3D打印技术的普及,大批量的个性化定制将成为重要生产模式,它与现代化服务业的紧密结合将衍生出新的细分产业,新的商业模式,创出新的经济增长点。3D打印技术可能带来的一大挑战,由于人们有了可以随时随地制造自己喜欢的产品的能力,他们将不再依赖丁.大量廉价生产的一模一样的产品,中国的制造业地位也将发生改变。中国工程院院士卢秉恒说,3D打印的一大特点是“所想即所得”,只要能在电脑里设计出三维模型,3D打印机就能帮你实现。“这可以大大缩短新产品的开发周期,帮助中国企业从制造走向创造。”“未来三年国内3D打印技术市场规模可以达近盯亿元,成为全球最大的3D打印市场。”中国3D打印技术产业联盟秘书长罗军描画这样一个美景。他认为,未来几年国内3D打印技术市场规模将以每年至少一倍以上的速度增长,日本经济新闻2013年7月5日报道;中国的3D打印市场正在急剧扩大,汽车、飞机和医疗等产业正纷纷引进3D打印技术。2012年全球3D打印机市场规模为22亿美元,其中大部分为工业用途,并且四成在美国。中国3D打印技术产业联盟预测,2016年中国3D打印市场将达到100亿人民,将超过美国将成为世界上第一大3D打印市场。
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