3D 打印,学名增材制造,与传统减材制造截然不同。传统减材制造是从一整块材料中切削、打磨掉多余部分来塑造物体,而 3D 打印则是依据三维 CAD 数据,像搭积木一样,自下而上逐层累加材料,然后构建出三维实体零件。这一独特的制造方式,赋予了它诸多传统制造难以企及的优势,开启了制造业的新篇章。其主要原理围绕分层制造展开。先借助计算机辅助设计(CAD)软件精心雕琢出物体的三维数字模型,这如同为建造房屋绘制精确蓝图。接着,运用切片软件将该模型 “切割” 成无数极薄的二维 “薄片”,详细规划每一层的形状与厚度。3D 打印设备依照这些切片指令,把各类材料(塑料、金属、陶瓷等)逐层铺设、固化或烧结,每一层紧密粘连,层层堆叠直至完成整个物体的塑造。珠宝设计借助 3D 蜡模打印,将复杂的镶嵌图案快速转化为实体原型。浦东新区透明树脂3D打印产品
3D 技术为文物保护提供了非接触式数字化解决方案,助力文化遗产传承。通过 3D 扫描对文物进行数据采集,生成高精度三维模型,完整记录文物的形状、纹理和残缺信息。这些数字模型可用于文物修复研究,通过虚拟拼接、补全还原文物原貌;也可制作 3D 打印复制品用于展览,减少对原件的损害。同时,数字模型便于长期存储和网络传播,让更多人通过线上平台欣赏文物细节,实现文化遗产的数字化保护与共享。地理信息领域利用 3D 技术构建数字地形和城市三维模型,服务于规划、测绘等工作。通过无人机航测、激光雷达扫描获取地形数据,重建三维地形模型,用于国土测绘、灾害评估等;对城市建筑、道路进行 3D 建模,构建数字孪生城市,实现城市规划、交通管理的可视化决策。3D 地理信息模型能直观展示空间关系,在智慧城市建设中,结合物联网数据实现城市运行状态实时监控,提升城市管理效率和应急响应能力。山东机械3D逆向工程扫描仪3D 技术通过视差原理营造立体视觉,从电影银幕到 VR 设备重塑感官体验。
建筑行业借助 3D 技术实现从设计到施工的全流程可视化管理。建筑师使用 3D 建模软件创建建筑三维模型,包含结构、管线、装饰等细节,通过渲染呈现真实效果,便于业主理解设计方案。施工阶段利用 3D 模型进行碰撞检测,提前发现管线等问题,减少现场返工。还可结合 AR 技术将 3D 模型叠加到施工现场,指导施工人员精确作业。3D 技术提升了设计沟通效率,优化了施工流程,推动建筑行业向数字化、精细化方向发展。3D 技术是现代游戏开发的主要支撑,塑造沉浸式游戏体验。游戏美术通过 3D 建模创建角色、场景和道具,利用材质、光影渲染提升视觉表现力;程序开发借助物理引擎实现逼真的物体碰撞、运动效果;通过摄像机控制和视角切换,营造立体空间感。3D 游戏支持自由视角探索,玩家可在三维世界中互动,体验更丰富的游戏玩法。技术上不断突破实时渲染质量,通过 PBR 材质、全局光照等技术,让游戏画面接近影视级别,提升玩家代入感。
利用3D可视化技术服务,能将复杂数据与设计理念转化为直观、可交互的沉浸式体验。这包括:构建逼真的产品3D配置器,让客户在线实时自定义与预览;创建用于营销的高级静态渲染图与动态动画;开发交互式WebGL应用或移动端AR应用,实现虚拟看样、场景叠加;搭建VR虚拟现实环境用于设计评审、工厂布局模拟、安全操作培训等。这些技术极大提升了沟通效率、营销转化率、客户参与感,并为关键决策(如大型设备布局、建筑空间规划)提供身临其境的可视化依据,降低理解门槛与决策风险。太空探索中,宇航员可利用 3D 打印技术在空间站制造所需工具。
第一步是三维建模,创作者可运用专业 CAD 软件自主设计,也能通过 3D 扫描仪对实物进行扫描获取模型。随后进入切片处理阶段,将三维模型转化为打印机可识别的分层数据。打印前,需对打印机进行调试,设置好温度、速度等关键参数。打印时,打印机精确按照切片数据逐层打印材料。完成打印后,往往还需进行后处理,如去除支撑结构、打磨表面、上色等,使成品达到理想状态。3D 打印材料丰富多样。常见的有塑料类,像可降解塑料,环保且易加工,常被用于日常小物件打印;ABS 塑料则强度高、韧性好,在电子产品外壳打印中表现出色。金属材料方面,钛合金、铝合金因具备强度高、低密度特性,在航空航天零部件打印中广泛应用;不锈钢则常用于制造耐用的机械零件。此外,还有陶瓷、树脂、复合材料,甚至生物材料,如用于生物打印的细胞、水凝胶等,为不同领域的应用提供了丰富选择。工业领域借助 3D 扫描检测零件公差,确保产品尺寸符合设计标准。长宁区陶瓷3D打印材质
航空航天借助 3D 打印制造轻量化零件,提升飞行器性能并降低成本。浦东新区透明树脂3D打印产品
3D 技术服务是一个综合性的服务体系,它依托先进的 3D 技术,包括 3D 建模、3D 打印、3D 扫描、3D 动画制作等多种技术手段,旨在为不同行业的客户提供从创意构思到实物产出,或者从现实物体到数字模型构建等一系列的解决方案。例如在影视制作中,利用 3D 建模构建虚拟场景与角色,3D 动画制作赋予其生动的动作与表情,然后又呈现出震撼的视觉效果。在制造业,从产品的初步设计阶段利用 3D 建模绘制精确的数字蓝图,到通过 3D 打印快速制作出产品原型用于测试与评估,整个过程都离不开 3D 技术服务的支持。它打破了传统设计与制造的诸多限制,让创意能够更自由地转化为实际成果,无论是复杂的几何形状,还是高度个性化的定制需求,都能通过 3D 技术服务得以实现。浦东新区透明树脂3D打印产品