第一篇:物理科技小论文 《浅谈3D打印的普及》
浅谈3d打印的普及
3D打印技术这几年一直比较火,各大网媒,报刊,电视节目中也经常出现,想必大家应该不陌生。甚至好多电影,电视剧里面也曾对3D打印机大肆渲染----《星际迷航》中,企业号的船员用3D打印机来打印水和食物,在《重返地球》和《第五元素》中,人们通过3D打印技术来生产医疗器械,在《十二生肖》中,成龙用数字手套对铜首进行扫描然后远程通过3D打印机把铜像打印出来。而在美剧《生活大爆炸》第六季中,Howard和Raj在购买到劣质的玩偶后,萌发了要购买3D打印机,自己制作玩偶的想法,随后他们买了一台二手3D打印机,然后Howard使用这台打印机为Raj进行全身扫描,最终通过3D打印机完成了还原度超高的定制玩偶。
看了这么多,你是不是也在想,3D打印这么好,可不可以普及一下呢?那这篇文章,我们就来研究一下3D打印技术的普及。
了解3D打印
什么是3d打印?
3D打印是一种快速成型技术,它以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型,后逐渐用于一些产品的直接制造,已经有使用这种技术打印而成的零部件。该技术在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工(AEC)、汽车,航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程、枪支以及其他领域都有所应用。
如何实现3d打印
3d打印共分为3个过程,即三维设计,切片处理,完成打印
三维设计:三维打印的设计过程是:先通过计算机建模软件建模,再将建成的三维模型“分区”成逐层的截面,即切片,从而指导打印机逐层打印。
切片处理:打印机通过读取文件中的横截面信息,用液体状、粉状或片状的材料将这些截面逐层地打印出来,再将各层截面以各种方式粘合起来从而制造出一个实体。这种技术的特点在于其几乎可以造出任何形状的物品。
完成打印:三维打印机的分辨率对大多数应用来说已经足够(在弯曲的表面可能会比较粗糙,像图像上的锯齿一样),要获得更高分辨率的物品可以通过如下方法:先用当前的三维打印机打出稍大一点的物体,再稍微经过表面打磨即可得到表面光滑的“高分辨率”物品。
3d打印的实际应用
3D打印技术在生活中其实在很多行业已经开始应用了。
如工业制造方面,玩具设计,生物医学,创艺乐器,建筑与城市规划,机器人与电子制作,食品生产,军事武器,考古与科研,个性礼品与饰物,航空航天,软件创新等方面,下面是一些实例。
如全球第一款只能牙刷Beam Tooth Brush,就是利用3D打印技术制造的,利用3D打印技术该公司研发团队可以随时变更成品设计方案,知道得到满意的效果后再把模型发给制造商。于此同时,他们也用3D打印技术来制造牙刷的托架。
在玩具制造方面比较有名的是MakieLab,MakieLab是一家能够为大众提供虚拟角色玩具定制的创业公司,但是由于每个小部件都需要用到3D打印技术,这些定制的小玩偶每个需要花费99英镑,那些可更换的小部件价格也在几到几十英镑不等。
3D打印在医学方面的应用非常广泛,不仅可以用来打印各种药片,还可以打印人造耳朵,也可以打印干细胞,也可以打印人体器官与骨骼模型,美国药品食品局已经批
浅谈3d打印的普及
准非金属3D打印材料作为人体植入物。
还有很多商家和爱好者也正在利用3D打印技术研发或者DIY自己心仪的乐器。来自罗切斯特技术学院工程学的三名学生在一夜之间制作了一支夏威夷四弦琴,也就是尤克里里。这正是3D打印技术为他们提供了便利。这支四弦琴,是不需要组装的,一体缩小版四弦琴。目前为止,吉他,横笛都被打印出来过,甚至有人还利用3D打印技术辅助,设计了一种新的乐器。
当3D打印技术运用与城市规划时,听起来会有些不可思议,人们可以用沙子直接打印立体的建筑,完整的一体化家居单元。
3D打印在食品生产方面应用的消息应该足够让许多吃货们眼前一亮了,无论是形态各异的小甜点,还是复杂的墨西哥卷,都可以通过3D打印来实现,而且你也可以发挥自己的创造力来打印属于自己的食物哦。
3D打印实际应用的例子还有许多,介于篇幅问题这里就不一一列举了,下面我们回到主题。
3D打印的普及
3D打印普及的存在哪些问题
前面已经说了,3D打印分为三个步骤:三维设计,切片处理,完成打印。那么我们来看看完成这3个步骤分别需要哪些条件,以及让普通人来完成会遇到哪些问题。
三维设计,使用3Dmax,MAYA,等三维软件制作的模型可以通过格式的转换来最终为3D打印机来使用。不过在打印一个物品之前,人们必须会懂得3D建模,然后将数据转换成3D打印机能够读取的格式,最后再进行打印。提到数字建模让我们不禁头疼,这些软件在技术方面对于普通人来说还是有较高的门槛的。
切片处理,这一步骤主要依靠3D打印机及其耗材来完成,要完成这一步骤,首先你得有一台3D打印机,但是目前3D打印机的价格,并不是普通人能够承受的。大多数桌面级3D打印机的售价在2万元人民币左右,一些国内的仿制品价格可以低到6000元。但是据3D打印机代理商透露,国产的3D打印机虽然价格低,但质量很难保障。对于桌面级3D打印机来说,由于仅能打印塑料产品,因此使用范围非常有限,而且对于家庭用户来说,3D打印机的使用成本仍然很高。不过可以肯定的是,3D打印机的价格会随着生产技术的提高逐渐降低,质量也会越来越好。
完成打印,很多人可能以为3D打印就是电脑上设计一个模型,不管多复杂的内面,结构,摁一下按钮,3D打印机就能打印一个成品。这个印象其实不正确。真正设计一个模型,特别是一个复杂的模型,需要大量的工程,结构方面的知识,需要精细的技巧,并根据具体情况进行调整。用塑料熔融打印来举例,如果在一个复杂部件内部没有设计合理的支撑,打印的结果很可能是会变形的。后期的工序也通常避免不了。媒体将3d打印描述成打印完毕就能直接使用的神器。可事实上制作完成后还需要一些后续工艺:或打磨,或烧结,或组装,或切割,这些过程通常需要大量的手工工作。3D打印普及的优缺点
3D打印的普及的优点还是挺多的,如果家里有一台简便易用的家用3D打印机,那设计师们就可以足不出户打印出自己的作品,甚至普通人也可以尝试着打印出自己喜欢的东西。动漫迷们可以不必花高价去买喜欢的卡通人物手办了,玩音乐同学也可以根据自己的喜好打印出自己的专属乐器,喜爱美食的人们可以设计各种菜谱然后把它们交给3D打印机来打印出欸喂的食物等等。
但是该技术在被广泛应用的同时,缺点也日趋暴露出来。据香港《东方日报》报道,美国研究显示,家用3D打印机在室内运作时,会释放大量有毒超微细粒子(UFP),有害
浅谈3d打印的普及
程度相当于吸食香烟,影响人体健康。市面上的3D打印机首先将塑料加热,然后通过喷嘴喷出,造出设计模型。这过程类似工业生产,会释出有毒物质,但一般家用者不会使用防护装备。微粒会在空中飘浮,容易被人吸入肺部甚至脑部,过度积聚可能会引发肺病、血液及神经系统疾病,甚至导致死亡。除健康问题,3D打印也引发公众安全隐忧。一名加拿大男子上传短片展示他以3D打印手枪为蓝本,打印出一支塑胶步枪,并成功发射子弹,但发射后枪管裂开。3D打印的普及是否能实现
综上所述,目前为止3D打印技术的普及还是弊大于利的。基于价格贵,技术不完善,以及使用门槛高等原因,3D打印技术暂时还不会普及。但是据专家分析,在未来5—10年内,3D打印技术便能得到普及。
第二篇:物理科技小论文
简便型“温水袋”
——物理科技小论文
在一次上网过程中无意看到有许多网友都想询问如何才能使热水袋既不烫手,保温时间又长。有热心网友想出把暖手袋放在衣服里既减少热传导也把要穿的衣服提前弄热些。我认为肯定有更好的方法,为此我想了一个不太成熟的方法。
设计一个双层暖水袋,里面的一层要设计的稍大一点,取暖时用于贮存热水:外面则是用于贮存熔点较低的海波(硫代硫酸钠)。那么利用晶体在熔化过程中温度保持不变这一特点就可以知道如果把热水灌进里层,里热外冷就会产生热传递,而我们接触到的是外层,因为海波是晶体且熔点为48摄氏度,所以吸热熔化后温度不变,这样就不烫手了。
至于能不能够延长保温时间呢?从理论上来说是可以的,因为与手、外界进行热传递的是温度较低的液态硫代硫酸钠,内能也相对较少,所以能量转移较少,延缓了内能从内层中的水中转移到外界的速度。当然了,至于效果如何于是否有效还须进行实际试验。
这种暖手袋已确定的好处是①减少暖手袋过热导致橡胶老化②减少暖手袋过热导致有毒物质排放③避免暖手过程中因温度太高而不适、烫手④延缓暖手过程中袋中温度下降速度,延缓保温时间。
第三篇:文档初三物理科技小论文
暑假中学校布置要做一个叫“塑料瓶潜水艇”的小制作,我做了一个,效果还不错。
这个“潜水艇”制作起来很容易:先准备一个塑料瓶,两根塑料管,橡皮泥和卡纸少量。需要的工具也很常见:剪刀、刀片和小锥子。对了,还有必不可少的塑料绝缘防水胶带(橡皮胶布)。
用刀片将塑料瓶的瓶底整齐地切下来,在瓶内放一小块橡皮泥并用塑料绝缘胶带(橡皮胶布)固定,作为压舱物。再在瓶盖上分别钻两个孔,将一长一短的两根塑料管插入,胶布固定。然后用胶布把刚才切下的瓶底固定在原处(注意密封)。之后用卡纸做一个“指挥塔”,并用蜡笔在两面涂上颜色(防水)。最后装饰下就好啦!
我找来一个长些的盆子,盛了大半盆水,手拿“潜水艇”慢慢放入水面,水从下面的塑料管流入瓶内,当瓶内装满水后,潜水艇就沉在水底。这时,嘴从上面的塑料管中慢而均匀地吹气,就会发现浸在水中的下面的塑料管口会往外冒一长串的水泡,然后开始往外出水。潜水艇慢慢地前进,一边航行一边上浮。停止吹气的话,水又会流入瓶内,潜水艇又下沉了。而当你在吹气的过程中用手指堵住另一根漫在水里的塑料管管口,水就会从你吹气的管中流出呢。如果拿出灌满水的潜水艇,倒过来,让两根塑料管管口都朝下,你又会发现,只有一根管往外出水,另一根管却在往瓶里送空气。堵上出水管,另一根管就改为出水管了,而原来的出水管又变为出气管。
进行一系列的实验后,你一定有许多疑惑吧。第一,潜水艇为什么在吹气的过程中会一边向前航行一边上浮呢?因为空气进入瓶内后,瓶内的水受到空气的压力会从另一根管中流出,瓶里的水排出了,潜水艇自然会上浮,至于航行,是因为排出的水有一股反作用力,会推动它慢慢前进。
第二,为什么堵住漫在水中的塑料管管口,水会从吹气的管中流出?因为瓶内的水由于空气的压力必须通过塑料管这惟一可以出水的通道排出,如果堵上了,水失去出去的通道,自然会选择吹气管往外排出,压力大就可促进水向气体进入的地方流。
第三,为什么倒拿潜水艇塑料管一根会出水一根却要进空气呢?因为“水往低处流”,倒拿后水一定会找下方的通道流出,选择低处的管道后,高处的管道自然会往里进空气。因为水排出后,水所占瓶内的容积会逐渐变小,瓶内的另一部分要靠空气来填充,这就促使空气不断地通过塑料管进入了。
通过这次的实验,我明白了许多科学道理,同时也明白了:只有亲自去实验论证,才能得出最科学最精确的答案!
第四篇:物理科技论文
物理科技论文
物理科学作为自然科学的分支,不反对物质文明的进步和人类对自然界认识的深化起了重要的推动作用,而且对人类的思维发展也产生了不可或缺的影响,随着科技的发展,社会的进步,物理已渗透到人类生活的各个领域。
谈到物理学,有的同学觉得难;谈到物理学究,有的同学觉得深不可测,谈到物理学家,有的同学更觉得他们不是凡人。诚然,成为物理学家的人屈指可数,但只要勤于观察、善于思考、勇于实践、敢于创新,从生活走向物理,你就会发现:其实物理就在身边。正如马克思所说:“科学就是实验的科学,科学就在于用理性的方法去整理感性材料。”
勤于观察的意大利物理学家伽利略在比萨大教堂做礼拜时,悬挂在教堂半空中的铜吊灯的摆动引起他极大的兴趣,后来反复观察,反复研究,发明了摆的等时极性;勇于实践的美国物理学家富兰克林,为认清天神发怒的本质,在一个电闪雷鸣,风雨交加的日子,冒着生命危险,利用司空见贯的风筝,将“上帝之火”引下凡,由此发明避雷针;敢于创新的英国科学家亨利。阿察尔去邮局办事,当时身旁有个外地人拿出一大版新邮票,准备裁下一枚贴在信封上,苦于没有小刀,找阿察尔借,阿尔察也没有。这位外地人灵机一动,取下西服领带上的别针,在邮票的四周整整齐齐的刺了一圈小孔,然后很利落的撕下邮票,外地人走之后,阿察尔由此发明了邮票打孔机,有齿纹的邮票也随之诞生了;古希腊阿基米德发现阿基米德原理;德国物理学家伦琴发现X射线„„研究身边锁事并有大成就的物理学家的事例不胜枚举。
今天,人类所有的令人惊叹不已的技术成就,无不是建立早年科学家们对身边锁事进行观察并研究的基础之上,在学习中,我们要树立科学意识,大处着眼,小处着手。在物理学方面不断进步。
吉林油田第十二中学初三:邱卫平
第五篇:关于物理科技的小论文
关于物理科技的小论文
现如今,大家总免不了要接触或使用论文吧,通过论文写作可以提高我们综合运用所学知识的能力。相信很多朋友都对写论文感到非常苦恼吧,下面是小编为大家整理的关于物理科技的小论文,仅供参考,欢迎大家阅读。
关于物理科技的小论文1谈到物理学,有的同学觉得难;谈到物理学究,有的同学觉得深不可测,谈到物理学家,有的同学更觉得他们不是凡人。诚然,成为物理学家的人屈指可数,但只要勤于观察、善于思考、勇于实践、敢于创新,从生活走向物理,你就会发现:其实物理就在身边。正如马克思所说:“科学就是实验的科学,科学就在于用理性的方法去整理感性材料。”
勤于观察的意大利物理学家伽利略在比萨大教堂做礼拜时,悬挂在教堂半空中的铜吊灯的摆动引起他极大的兴趣,后来反复观察,反复研究,发明了摆的等时极性;勇于实践的美国物理学家富兰克林,为认清天神发怒的本质,在一个电闪雷鸣,风雨交加的日子,冒着生命危险,利用司空见贯的风筝,将“上帝之火”引下凡,由此发明避雷针;敢于创新的英国科学家亨利。
阿察尔去邮局办事,当时身旁有个外地人拿出一大版新邮票,准备裁下一枚贴在信封上,苦于没有小刀,找阿察尔借,阿尔察也没有。这位外地人灵机一动,取下西服领带上的别针,在邮票的四周整整齐齐的刺了一圈小孔,然后很利落的撕下邮票,外地人走之后,阿察尔由此发明了邮票打孔机,有齿纹的邮票也随之诞生了;古希腊阿基米德发现阿基米德原理;德国物理学家伦琴发现X射线……研究身边锁事并有大成就的物理学家的事例不胜枚举。
今天,人类所有的令人惊叹不已的技术成就,无不是建立早年科学家们对身边锁事进行观察并研究的基础之上,在学习中,我们要树立科学意识,大处着眼,小处着手。在物理学方面不断进步。
关于物理科技的.小论文2在烧纸船的实验中纸船里的水会怎样?纸船又会怎样?
记得有一个星期的星期四下午第三节课,我们在上科学课,在科学课上,我们做了小实验,实验的方法就是:在三角架上放了一张白纸做的纸船,在纸船里倒上一定的水,最后把酒精灯轻轻地移到三角架下,纸船里的水会怎样?纸船又会怎样?同学们议论纷纷。老师说:“耳听为虚,眼见为实,我们开始做实验吧。”
只见老师把三角架放在桌子上,又把事先准备好的纸船放在三角架上,接着,又从烧杯里倒进了半个纸船的水。最后一步了,老师用火柴的火把酒精灯点着了,在把酒精灯移到三角架下,等到水和纸船的变化。不一会儿,我们发现,纸船没有被烧掉,纸船里的水也都还在。
我们的嘴张得可以放下一个鸡蛋,老师说:“纸船之所以没有被烧掉是因为物质在燃烧需要一定的温度,因为纸船在加温的同时,水分也不断蒸发。水蒸发,水蒸气带走了热量,所以在水烧干之前,纸船是不会燃烧的。”
我知道了:在烧纸船的实验中,纸船里的水不会蒸发?纸船也不会被烧毁。