基于3D 打印的計算機輔助技術應用

許芷 北京八中

1 3D 打印的簡介

1.1 3D 技術的內容

3D 技術作為近年來新興的一門科學技術，發展時間比較短，但是發展速度極快。該技術是在計算機內存入一個數字模型，根據模型制作出東西的雛形。然后通過打印機將想要打印的東西，利用特定的材料逐層進行打印。打印出的東西在性能以及外觀上均與人工加工制造的一樣。通過該技術的應用，使得很多制作繁瑣的物件可以快速制造出來。極大地滿足了人們的需要，并且提高了產品的質量。

1.2 3D 技術的特點

一、定制化。可以根據不同人的需求，打印不同的物品。例如：牙齒的打印，每個人的牙齒都是不同的，該技術能夠批量生產定制化的牙齒。滿足不同人的需求。二、實時性。3D 技術能夠快速的對物品進行打印，技術純熟的情況下，一天就能打印出一棟大樓。三、無污染。3D 技術打印中，使用的材料都是無污染的，自然生產的產品也是無污染的。四、自動化。3D 技術只需要對模型進行建設，通過科技就能將物品生產出來。省去了很多的人力以及資源，對社會發展具有重要的意義。

2 計算機輔助技術

2.1 計算機輔助技術的定義

計算機輔助技術具體指的是利用計算機強大的功能，幫助廠家進行設計、生產制造活動。憑借計算機的自動化以及智能化能力，對生產過程中的數據以及信息進行控制和管理。隨著社會的需要，該技術還將會持續發揮其強大的作用。

2.2 技術分類

計算機輔助技術主要由CAD、CAE、CAM 組成。CAD 是輔助設計的簡稱，就是使用計算機對產品的外觀以及內部結構進行設計。CAE 指的是輔助工程，主要通過CAE 對復雜產品的性能進行分析，并進行性能的優化設計。CAM 是輔助制造的簡稱，利用計算機強大的控制能力，控制生產設備進行產品的生產工作。

2.3 技術應用的意義

計算機輔助技術的使用，極大的提高了產品的性能、質量以及生產速度。利用該技術貫穿于設計到生產的全過程，解放了人力。幫助設計人員對大量的設計圖紙以及方案進行優化、選擇。有利于設計質量的提升，縮短了設計的周期。而且利用該技術會更容易發現設計過程中的不合理之處，有利于設計人員及時對方案進行修改，提高產品的性能。通過計算機輔助技術對生產的過程進行管理、控制，減少生產制造過程中的阻礙。總之，該技術的使用極大的促進了生產力的發展，并隨著社會發展的需要，還有更大的進步空間。但是，由于現階段科技、資金等方案的原因，該技術還沒有得到大范圍的推廣。而且在技術上也沒有發展的很成熟，使得其在使用中還存在不少的問題。這就需要相關的技術人員，不斷提高其發展水平，促進該技術如其他行業更深的融合。以此，來推進計算機輔助技術在全行業的推廣。利用新技術來推動社會的進步。

3 基于3D 打印技術的應用

3.1 醫療應用

現代醫療技術發展迅速，很多以前不能治療的疾病，也有了診治方法。有部分病癥是可以通過更換器官進行康復治療的。在疾病的治療上，可以通過3D 技術對人類的器官進行復制。目前，世界上有不少通過3D 打印假肢的例子。我國也有多起通過3D 打印鈦合金“骨骼”的例子，更換骨骼后的患者并無異常反應。這說明3D 技術在醫療上對疾病的治療有很大的作用。而且，隨著醫學的進步，3D 技術在醫療上還將發揮更加重要的作用。

3.2 教學上的應用

3D 技術因為其打印出的模型是三維立體的，這對課堂教學是非常有必要的。尤其是生物學的學生，可以直接利用打印出的模型，對器官以及組織進行細致的觀察學習。總之，3D 技術的應用會促進教育的進一步發展。

3.3 建筑打印應用

3D 技術利用其強大的功能，可以直接實現對建筑的打印。就省去了建筑施工過程中的繁瑣施工。而且通過3D 技術，利用計算機生產建筑，極大地保證了施工人員的安全。打印出來的建筑不僅在施工速度上得到了保證，而且在質量上也比人工修筑的建筑要好很多。在生產材料上，也避免了浪費。節約了資源的同時，好保護了環境。

3.4 制造業上的應用

隨著人們生活要求的提高，出現了大量的現代化電器。電器的安全性直接關乎使用者的使用安全。而且，人們需要的提高，對電器的功能也提出了更高的要求。3D 技術的使用，使得電器的制作更加精良，在安全性上也有了更高的提升。處理電器外，3D 技術還被應用到汽車、航空制造以及食品制作的各個方面。均得到了實驗的成功。由于該技術的精準性，其生產制造的物品，在細節上的處理也是很到位的。

4 如何推進技術的發展

4.1 加大科研

我國在3D 技術的使用上，起步比較晚，該技術的發展還不夠完善。為了促進該技術的發展，就要加大該技術的研發力度。國家加大對技術研發的資金投入，為技術研發提供資金支持。各大高校加強該專業的建設，培育出更多的專業技術人才。相關的技術研發人員，也不斷提高自己的專業技能，進一步促進技術的發展水平。推動該技術與其他行業的融合，推動社會發展。3D 打印機打印出的成品根據打印機的精準度不同，其粗糙程度也是不同的。為了提高打印的精準度，就必須加強對打印技術的研究。

4.2 建立完整的3D 及技術管理制度

3D 技術具有強大的先進性，并且隨著技術的發展，其先進性會向更高的層次發展。能夠通過其打印出各種各樣的東西，如果被不法分子使用，將會對社會產生很大的危害。所以相關的技術管理部門，一定要制定嚴格的技術使用管理條例。必要的話，國家還要加強對該技術的立法管理，通過法律對違法行為進行約束。保證技術的作用是用來為人類造福的。避免不法分子使用該技術進行犯罪活動。

4.3 加強對3D 打印產品的售后工作

盡管3D 技術近年來取得了突飛猛進的發展，可以打印出很多不同的產品。但是，在質量上還沒有得到很大的保證。為了該技術能夠得到更大范圍的推廣，使其得到更多人的認可，就需要做好產品的售后工作。對產品的使用情況以及性能、質量等定期進行回訪。根據調查的結果，及時對技術進行改進。對使用過程中出現的問題，采取適當的方式進行補救。避免使用問題影響人們的生產生活，以免對3D技術在社會上發展產生不利影響。

5 結束語

3D 技術的產生、發展，順應了社會發展的需求。3D 技術極大地促進了各行各業的發展速度，進一步提高了產品的質量。與傳統的制造方式相比，該技術不僅占有科學上的優勢，在使用范圍上更大，不僅僅局限于制造業，醫學、教學上也有很高的使用價值。為了更好地為社會發展做貢獻，相關的技術人員還要不斷進行技術創新，提高計算機輔為技術的發展水平。克服應用中出現的問題，提高該3 技術與行業之間的結合程度。相關的部門還要加強對3D 技術的管理能力，確保3D 技術是用來促進社會發展的技術。本文對基于3D 打印的計算機輔助技術應用的研究還存在一定的不足，日后還會繼續進行研究、分析。