㈠ 3d列印技術有哪些
3D列印
3D列印技術一般指本詞條
3D列印(3DP)即快速成型技術的一種,它是一種以數字模型文件為基礎,運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料,通過逐層列印的方式來構造物體的技術。
3D列印通常是採用數字技術材料列印機來實現的。常在模具製造、工業設計等領域被用於製造模型,後逐漸用於一些產品的直接製造,已經有使用這種技術列印而成的零部件。該技術在珠寶、鞋類、工業設計、建築、工程和施工(AEC)、汽車,航空航天、牙科和醫療產業、教育、地理信息系統、土木工程、槍支以及其他領域都有所應用。[1]
2019年1月14日,美國加州大學聖迭戈分校首次利用快速3D列印技術,製造出模仿中樞神經系統結構的脊髓支架,成功幫助大鼠恢復了運動功能。[2]
中文名
三維列印
外文名
3D printing(3DP)
誕生時間
1986年
發明人
查克·赫爾(Chuck Hull)
歷史發展
3D列印技術出現在20世紀90年代中期,實際上是利用光固化和紙層疊等技術的最新快速成型裝置。它與普通列印工作原理基本相同,列印機內裝有液體或粉末等「列印材料」,與電腦連接後,通過電腦控制把「列印材料」一層層疊加起來,最終把計算機上的藍圖變成實物。這列印技術稱為3D立體列印技術。
3D列印汽車Urbee
1986年,美國科學家Charles Hull開發了第一台商業3D印刷機。
1993年,麻省理工學院獲3D印刷技術專利。
1995年,美國ZCorp公司從麻省理工學院獲得唯一授權並開始開發3D列印機。
2005年,市場上首個高清晰彩色3D列印機Spectrum Z510由ZCorp公司研製成功。
2010年11月,美國Jim Kor團隊打造出世界上第一輛由3D列印機列印而成的汽車Urbee問世。[4]
2011年6月6日,發布了全球第一款3D列印的比基尼。
打造3D列印汽車的Jim Kor團隊成員
2011年7月,英國研究人員開發出世界上第一台3D巧克力列印機。
2011年8月,南安普敦大學的工程師們開發出世界上第一架3D列印的飛機。
2012年11月,蘇格蘭科學家利用人體細胞首次用3D列印機列印出人造肝臟組織。[6]
2013年10月,全球首次成功拍賣一款名為「ONO之神」的3D列印藝術品。
2013年11月,美國德克薩斯州奧斯汀的3D列印公司「固體概念」(SolidConcepts)設計製造出3D列印
㈡ 3d是什麼意思3D技術的應用
區別一張圖是否是3D圖,就看它是否立體,是否能看清楚它的上下左右各個面,是否能在WEB上放大、縮小、旋轉。
在此基礎上加上動效就成了3D動畫、3D電影、設計一個情節加入交互的設置就成了3D游戲,還有VR也是3D的產物。
㈢ 3d列印技術有哪些分類
1、FDM:熔融沉積快速成型,關鍵材料ABS和PLA。
熔融擠出成型(FDM)工藝的材料通常是熱塑性材料,如蠟、ABS、PC、尼龍等,以絲狀送料。材料在噴頭內被加熱熔化。噴頭沿零件截面線條和填充軌跡運動,並且將熔化的材料擠出,材料快速固化,並與周邊的材料粘合。每一個層片都是在上一層上沉積而成,上一層對當前層具有定位和支撐的功效。
2、SLA:光固化成型,關鍵材料光敏樹脂。
光固化成形是最開始出現的快速成形工藝。其原理是根據液態光敏樹脂的光聚合原理工作的。這類液態材料在相應波長(x=325nm)和強度(w=30mw)的紫外光的直射下會快速發生光聚合反應,分子量大幅度增加,材料也就從液態轉化成固態。
光固化成型是目前探討得最多的方式,也是技術上極其成熟的方式。通常層厚在0.1到0.15mm,成形的零件精度較高。
3、3DP:三維粉末粘合,關鍵材料粉末材料,如陶瓷粉末、金屬粉末、塑料粉末。
三維印刷(3DP)工藝是美國麻省理工學院EmanualSachs等人研製的。E.M.Sachs於1989年申請了3DP(Three-DimensionalPrinting)專利,該專利是非成形材料微滴噴射成形范疇的關鍵專利之一。3DP工藝與SLS工藝類似,選用粉末材料成形,如陶瓷粉末,金屬粉末。
4、SLS:選擇性激光煅燒,關鍵材料粉末材料。
SLS工藝又稱之為選擇性激光煅燒,由美國德克薩斯大學奧斯汀分校的C.R.Dechard於1989年研製成功。SLS工藝是運用粉末狀材料成形的。
將材料粉末鋪灑在已成形零件的上表層,並刮平;用高強度的CO2激光器在剛鋪的新層上掃描出零件截面;材料粉末在高強度的激光直射下被煅燒在一塊,獲得零件的截面,並與下邊已成形的部分粘合;當一層截面煅燒完後,鋪上新的一層材料粉末,選擇地煅燒下層截面。
5、LOM:分成實體製造,關鍵材料紙、金屬膜、塑料薄膜。
LOM工藝稱之為分層實體製造,由美國Helisys公司的MichaelFeygin於1986年研製成功。該公司已推行LOM-1050和LOM-2030兩種型號成形機。LOM工藝選用薄片材料,如紙、塑料薄膜等。片材表層事前塗覆上一層熱熔膠。
6、PCM:無模鑄型製造技術
無模鑄型製造技術(PCM,Patternless Casting Manufacturing)是由清華大學激光快速成形中心開發研製。該將快速成形技術應用到傳統的樹脂砂鑄造工藝中來。首先從零件CAD模型得到鑄型CAD模型。由鑄型CAD模型的STL文件分層,得到截面輪廓信息,再以層面信息產生控制信息。
轉載自中國工控網
㈣ 3D技術指的是什麼技術呢
3D是three-dimensional的縮寫,就是三維圖形。在計算機里顯示3D圖形,就是說在平面里顯示三維圖形。不像現實世界裡,真實的三維空間,有真實的距離空間。計算機里只是看起來很像真實世界,因此在計算機顯示的3d圖形,就是讓人眼看上就像真的一樣。人眼有一個特性就是近大遠小,就會形成立體感。計算機屏幕是平面二維的,我們之所以能欣賞到真如實物般的三維圖像,是因為顯示在計算機屏幕上時色彩灰度的不同而使人眼產生視覺上的錯覺,而將二維的計算機屏幕感知為三維圖像。基於色彩學的有關知識,三維物體邊緣的凸出部分一般顯高亮度色,而凹下去的部分由於受光線的遮擋而顯暗色。這一認識被廣泛應用於網頁或其他應用中對按鈕、3d線條的繪制。比如要繪制的3d文字,即在原始位置顯示高亮度顏色,而在左下或右上等位置用低亮度顏色勾勒出其輪廓,這樣在視覺上便會產生3d文字的效果。具體實現時,可用完全一樣的字體在不同的位置分別繪制兩個不同顏色的2d 文字,只要使兩個文字的坐標合適,就完全可以在視覺上產生出不同效果的3d文字。
㈤ 光固化3D列印運用的技術有哪些以及有哪些優缺點
3D列印有多種技術,但在這些技術中,光固化3D列印是最古老和成熟的技術。經過多年的發展,出現了很多基於光固化3D列印機的新技術,包括SLA、DLP、LCD、CLIP、MJP、雙光子3D列印、全息3D列印等。今天縱維立方小方介紹其中的五種光固化3D列印技術。
1、SLA光固化3D列印。
SLA技術是最早的3D列印技術,是業界廣泛使用的最成熟的3D列印技術。該技術於1986年獲得專利,該技術是3D列印行業領導者3D system,Inc .的聯合創始人CharlesHull。目前,大型工業光固化3D列印機主要基於SLA技術。
一般用於SLA機器的燈波長為355nm激光束,激光束在樹脂罐上,曝光方向在頂部,液體樹脂在掃描激光束時硬化。把平台降低到收支平衡。因此,平台的表面是樹脂表面以下的厚度。然後激光束跟蹤邊界,填充模型的二維橫截面。樹脂一層固化後,平台在生成實體三維物體之前,一層一層的形成由激光束的移動控制。理論上,激光束可以在大空間內移動。因此,SLA列印技術可以列印大型模型。
優缺點:SLA是第一個快速成型技術,成熟度高,印刷工藝穩定,機器供應商多。到目前為止,SLA是唯一能夠列印大型模型的光固化3D列印機技術。此外,對於陽離子光聚合的樹脂也有限制。由於激光的尺寸不同,所以SLA的解析度要低於其它光固化技術。盡管如此,SLA技術的准確性足以列印出結構復雜、尺寸細微的物體。到目前為止,SLA仍然是牙科、玩具、模具、汽車、航空航天等多個領域可用的重要列印技術。
2、DLP光固化3D列印。
DLP3D列印的核心技術是決定圖像形成和列印精度的DLP技術。DLP技術的出現已經有20年了。DLP技術的核心部分是LarryHornback博士1977年發明的光學半導體或數字顯微鏡設備或DLP晶元,1996年被德克薩斯儀器商業化。DLP晶元可以說是當今世界上最先進的光開關設備,包括由200萬個互轉軸組成的微型顯微鏡。每台顯微鏡大約是人類頭發大小的五分之一。因此,DLP3D列印具有較高的列印解析度,可列印的最小尺寸為50m。
優點和缺點:精度是DLP3D列印的最大優點。但是,為了保證高精度,投影尺寸是有限的。因此,DLP3D列印只能列印小尺寸的物體。DLP3D列印技術只能列印精度高、尺寸小的模型,因此主要應用於寶石鑄造和牙科領域。
3、LCD光固化3D列印
從激光掃描SLA到數字投影DLP再到最新的LCD列印技術,縱觀所有光固化3D列印機技術,照明和成像系統差別很大,但控制和步進系統幾乎沒有差別。DLP和LCD3D列印技術最大的區別是成像系統。向液晶施加電場會改變分子排列,防止光線通過。由於先進的液晶屏顯示技術,液晶屏的解析度非常高。但是,在電場轉換過程中,少量LCD分子無法重新排列,光線變弱。
優缺點:LCD機便宜,解析度好。但是,液晶屏壽命短,需要定期更換。LCD 3D列印的亮度非常弱,只有10%的光穿透LCD,90%的光被LCD吸收。此外,如上所述,部分泄漏會導致地板的光敏樹脂轉換暴露,因此必須定期清理水槽。目前,LCD光固化3D列印機在牙科、珠寶、玩具等領域有應用。
4、剪輯光固化3D列印
2015年3月20日,Carbon3DCorp開發的CLIP技術登上了科學封面。該技術的核心是氧氣滲透膜的發明,有助於氧氣滲透的連續列印,從而抑制自由基聚合。CLIP技術是DLP的尖端技術。CLIP技術的基本原理並不復雜。底部的UV投影使光敏樹脂硬化,坦克底部的液體樹脂由於氧氣堵塞而保持穩定的面值,從而保證硬化的連續性。下面的特殊窗戶可以讓光和氧氣通過。這項技術最重要的優點是,可以顛覆性地生產比DLP光固化3D列印機快25 ~ 100倍的物體——,理論潛在列印速度可以達到DLP技術的1000倍,分層可以無限好。目前,3D列印需要將3D模型剪切到與幻燈片疊加類似的多個圖層上,因此不會刪除粗糙度。CLIP技術的圖像投影可以連續變化,就像幻燈片進化成疊加視頻一樣。這是DLP投影技術的一大改進。
優點和缺點:CLIP技術是真正的3D列印。這是目前對3D列印技術的破壞性技術。毫無疑問,CLIP技術最大的優點是快速列印。盡管如此,仍有一些技術問題需要解決。到目前為止,通過CLIP技術,為了快速列印,需要低粘度樹脂和空白模型。前兩種方法可以使樹脂迅速補充到印刷區,後一種可以減少每層的用量。所以,CLIP工藝對高粘樹脂和實體模型的效果不佳。
5、MJP光固化3D列印
MJP技術也稱為PolyJet,2000年以色列公司Objet申請了專利。MJP3D列印可以有效地列印模型,多組噴嘴協同工作。根據模型切片數據,工作時數百個噴嘴在平台上分層噴射液體光敏樹脂,列印噴嘴沿XY平面移動。感光樹脂噴塗到工作台上後,滾筒將噴塗樹脂的表面處理平整,UVD燈將感光樹脂固化。完成一層的印刷硬化後,設備內置的工作台非常准確地降低了一層的厚度,噴頭繼續噴出感光樹脂,進行下一層的印刷硬化。重復此操作,直到列印完整個工件。
優點和缺點:對於MJP3D列印,噴嘴很多,可以噴塗多種材料。這使您可以同時列印多種材料、多色材料,以滿足材料、顏色、剛度等要求。到目前為止,MJP3D列印是唯一能夠列印多色模型的技術。MJP3D列印具有極高的加工精度,可列印的層厚度低到16微米。支撐材料容易熔化或溶解,所以去除支撐的過程是無損和容易的。因此,列印模型的表面是平滑的。最後,理論上印刷尺寸是無限的。但是MJP列印機機器很貴。這些材料也要貴,粘度低。MJP技術可應用於需要高加工精度的領域。現在經常用於寶石鑄造、精密醫學等。
㈥ 什麼是3D以及其有哪些技術分類求解答
3D電視正是利用這個原理,把左右眼所看到的影像分離,從而產生呼之欲出的立體視界。相比普通的2D畫面,3D畫面的縱深感更強、更逼真,讓觀眾有身臨其境的感覺。也正是由於這種身臨其境的視覺效果使得3D娛樂備受消費者推崇。
目前的3D技術可以分為裸眼式和眼鏡式兩大類別,裸眼式3D技術目前主要應用在商用顯示方面(以後還將應用於手機等顯示設備中);眼鏡式3D技術則集中於消費級市場,此次風靡全球的影片《阿凡達》採用的全部是眼鏡式3D技術。
㈦ 現在的3D掃描技術都有哪些
3D掃描技術將主要在5個行業的應用升級中起到了變革性的作用:
1,城市及建築測量領域。通過三維激光掃描儀器的測繪可以獲得三維建築模型,與此同時也可以實現對建築工程質量的監測。比如,企業在對新建的建築驗收時,通過對建築物掃描得到精確詳細的三維模型,從而通過計算或比對來完成施工的質量監測。
2,地形測繪領域。與傳統測繪手段相比,三維激光掃描在成果形式方面有很大的優勢。比如通過一次測量,可同時獲取三維及二維數據的資料。此外,對於采礦行業來說,三維激光掃描儀在效率方面的提高,為操作人員減少了在惡劣環境中的工作時間。
3.工業製造業領域。首先,三維激光掃描系統可以提供真三維、真尺寸的工廠改造數據模型,從而可以加快設計的進度,為企業獲得最佳的設計方案。
其次,在一些大型工業裝備的安裝和生產方面,三維激光掃描儀可以助力完成在設計前期的基礎數據的搜集,在大部件的加工完成後,還能進行尺寸的掃描檢查。比如以色列的一家名為Invertex的時尚技術初創公司近日宣布推出了足部的3D掃描軟體,旨在解決顧客在實體店和在線購買鞋類產品時的體驗差異問題。
除此以外,這項技術可以提高相關行業的安全性。比如說對於電力設備領域,因為變電站和電力輸送系統往往結構復雜,同時所處工作環境危險,如果利用傳統測量手段,很難搜集到完整的基礎數據信息。但是通過三維激光掃描儀可以短時間,實現全面的數據採集。
4,服務業領域。比如一家芬蘭的輪胎製造商Nokian公司在去年12月公布了旗下的SnapSkan服務---採用全3D掃描儀來檢查用戶的輪胎磨損情況,即便在轎車行駛時也能照常檢查。其服務功能為:當車輛駛過外形類似減速帶的掃描儀時,激光會自動掃描輪胎胎面,然後測量其紋路的深度。同時,相機會拍攝並截取車牌號碼。完成測試後,駕駛員可以申請獲得一份輪胎報告,將通過簡訊形式將報告及車牌號發送給申請人。
也有專家表示,3D掃描技術的發展為3D激光雷達的發展也有巨大助推作用。比如,車用3D激光雷達將3D激光掃描和慣性測量裝置相結合,通過發射激光束探測目標獲取點的雲數據,尤其對於無人駕駛汽車而言,這項技術的提升無疑對行業有變革性的影響。
此外,目前全球的很多健身俱樂部已經引入了人體3D掃描技術,讓會員全方位地了解自己的身體狀況和健身效果。通過完全自動化的身體掃描儀,掃描身體的完整三維圖像,並測量用戶各種關乎健康的關鍵數值,包括體重指數(BMI)、身體組成(比如人體所含脂類、水分、蛋白質等主要化學成分的比率)和體脂成分。兩者在生活服務業的應用也因此獲得了眾多用戶的歡迎與推薦。
5,醫療領域。南方醫科大學基礎醫學院院長黃文華表示:醫療藉助於3D列印技術,正帶來醫療領域的巨大變革。比如通過三維掃描技術和3D列印技術來做私人訂制的醫療護具,能夠與人的骨骼肌肉完美契合。
此外,機載三維掃描技術還能夠到達人難以到達的危險區域,比如礦難、地震等突發災害,都可以通過三維掃描對危險源的運動趨勢做出准確的判斷,有利於救援與搜救的進一步行動,對安防與軍工業等都具有深遠的意義。
總的來看,3D掃描技術的技術升級給相關產業帶來了重大的革新改變潛力,尤其在製造業和服務業中應用更為廣泛,給智能製造帶來了重大改變可能,也為人們的生活帶來超乎想像的個性化和便捷服務,將成為推動下一步推動產業革新的重要技術動力。
㈧ 什麼是網頁3D技術
Web3D技術是實現網頁中虛擬現實的一種最新技術。VRML是互聯網3D圖形的開放標准。
VRML是3D圖形和多媒體技術通用交換的文件格式,它基於建模技術,描述互動式的3D對象和場景,不僅應用在互聯網上,也可以用在本地客戶系統中,應用范圍極廣。由於網上傳輸的是模型文件,故其傳輸量大大小於視頻圖像。
Web3D技術核心技術:
目前,走向實用化階段的Web3D的核心技術有基於VRML、Java、XML、動畫腳本以及流式傳輸的技術,為網路教學資源和有效的學習環境設計和開發、組織不同形式的網路教學活動,提供了更為靈活的選擇空間。由於採用了不同的技術內核,不同的實現技術也就有不同的原理、技術特徵和應用特點。
㈨ 3D的技術分類
3D顯示技術可以分為眼鏡式和裸眼式兩大類。裸眼3D當前主要用於公用商務場合,將來還會應用到手機等攜帶型設備上。而在家用消費領域,無論是顯示器、投影機或者電視,當前都是需要配合3D眼鏡使用。
你知道當前主流的眼鏡式3D技術有哪些嗎?
在眼鏡式3D技術中,我們又可以細分出三種主要的類型:色差式、被動偏光式、主動快門式,也就是平常所說的色分法、光分法和時分法。
色差式3D技術
色差式3D技術,英文為Anaglyphic 3D,配合使用的是被動式紅-藍(或者紅-綠、紅-青)濾色3D眼鏡。這種技術歷史最為悠久,成像原理簡單,實現成本相當低廉,眼鏡成本僅為幾塊錢,但是3D畫面效果也是最差的。色差式3D先由旋轉的濾光輪分出光譜信息,使用不同顏色的濾光片進行畫面濾光,使得一個圖片能產生出兩幅圖像,人的每隻眼睛都看見不同的圖像。這樣的方法容易使畫面邊緣產生偏色。
由於效果較差,色差式3D技術沒有廣泛使用。
被動偏光式3D技術
偏光式3D技術也叫偏振式3D技術,英文為Polarization 3D,配合使用的是被動式偏光眼鏡。偏光式3D技術的圖像效果比色差式好,而且眼鏡成本也不算太高,當前比較多電影院採用的也是該類技術,不過對顯示設備的亮度要求較高。
偏光式3D是利用光線有「振動方向」的原理來分解原始圖像的,先通過把一副圖像分割為奇數行和偶數行配合4/1偏光膜將奇數行和偶數行畫面分別以左旋圓偏振光和右旋圓偏振光進行透射,然後3D眼鏡左右分別採用不同偏振旋轉方向的偏光鏡片,這樣人的左右眼就能接收隔行顯示的2組畫面,再經過大腦合成立體影像。
當前在偏光式3D系統中還分為分時變偏振和分光偏振兩種,電影市場中較為主流的有RealD 3D就是採用的分時變偏振技術,這個技術杜絕了普通分光偏振技術導致2D畫面清晰度降低(PR Film 黑條現象)和3D畫面效果隔行顯示只能達到1080線的一半高度的弊端。通過偏光完美呈現了全高清畫質。但是這項技術還尚未在市面上的電視產品中使用,只在電影院內採用。市面在售的偏光產品都是分光偏光產品,在圖象清晰度和3D效果上都存在一定缺陷。
當前,LG、康佳、TCL、海信、創維等品牌都有採用分光偏光3D技術的產品。
優點:易佩戴,眼鏡成本低
缺點:貼附偏光膜,需要更高的背光亮度才能保證3D畫面鮮明,提高了電視功耗;
2D畫質有損失(PR Film 黑條現象);
3D畫面隔行顯示解析度減半,播放3D 1080P電影只有540p。
前後觀看距離有嚴格限制,前後低於2米畫面重影。上下低於10度畫面重影。左右超過70度3D效果銳減。
快門式3D技術
快門式3D技術,英文為Active Shutter 3D,配合主動式快門3D眼鏡使用。這種3D技術在電視和投影機上面應用得最為廣泛,資源相對較多,而且圖像效果出色,受到很多廠商推崇和採用,不過其匹配的3D眼鏡價格較高。
快門式3D主要是通過提高畫面的刷新率來實現3D效果的,通過把圖像按幀一分為二,形成對應左眼和右眼的兩組畫面,連續交錯顯示出來,同時紅外或者藍牙信號發射器將同步控制快門式3D眼鏡的左右鏡片開關,使左、右雙眼能夠在正確的時刻看到相應畫面。這項技術能夠保持畫面的原始解析度,很輕松地讓用戶享受到真正的全高清3D效果,而且不會造成畫面亮度降低。
一般情況下,3D液晶電視屏幕刷新頻率達到120Hz以上,也就是讓左、右眼均接收到頻率在60Hz以上的圖像,才能保證用戶看到連續而不閃爍的3D圖像效果。
當前,包括三星、TCL、松下、索尼、海爾、夏普、海信、長虹等品牌推出的3D電視,都是採用主動快門式3D技術。
優點:不用貼附3D偏光膜,杜絕2D畫面損失和3D畫面損失。(PR film 黑條現象)
不用增加背光亮度,低碳低功耗。
可視角度不受限制,前後,上下,左右任何角度都能隨意觀看。換角度觀看3D效果損失較少。
缺點:
1、戴上眼鏡之後,會存在亮度衰減;
2、快門3D眼鏡在正視電燈等光源觀看時因為快門技術開合現象原因會產生輕微閃爍,但是在觀看3D影像時不會有任何閃爍感;
3、快門式3D眼鏡因為控制晶元和液晶片的支持來實現3D效果,所以售價相對較貴,並且需要電源供電。
3D技術對比
根本沒有一家檢測機構去檢測出有輻射,都是人雲亦雲出來的。如果是正常家裝環境情況下,是感覺不出閃爍來的,閃爍本身就是賣場光源布置不合理的結果。如果你想追求3d效果的話買快門式的,買個眼鏡帶著輕;有那麼點3d的意思的話,就用偏光的,個人愛好。
㈩ 裸眼3D技術是什麼
裸眼3D技術指無需3D眼鏡,就可以看到立體效果的技術。裸眼式3D技術大多處於研發階段,它的研發分兩個方向,一是硬體設備的研發,二為顯示內容的處理研發。第二種已經開始小范圍的商業運用。大眾消費者接觸的不多。
從技術上來看,裸眼式3D可分為光屏障式(Barrier)、柱狀透鏡(Lenticular Lens)技術、指向光源(DirectionalBacklight)以及直接成像四種。裸眼式3D技術最大的優勢便是擺脫了眼鏡的束縛,但是解析度、可視角度和可視距離等方面還存在很多不足。
相關應用
依託分布式光學矩陣技術和AI技術等多項科學技術,研發出的一款可用於手機、平板電腦等終端顯示設備的智慧膜,手機、平板電腦只需外貼裸視三維智慧膜結合3DAPP,即可無需佩戴3D眼鏡或頭盔等外在輔助工具,就可直接在智能終端顯示出逼真的三維立體影像。