3D打印技术在电子信息领域的应用

徐若帆

现代技术的快速发展使3D打印技术得到不断的提升，并在各个领域都有着全面的应用。3D打印是多种技术互相结合发展的产物，材料创新是3D打印技术对制造领域带来的一个重大的改变。本文通过3D打印技术的原理和方法、3D打印技术在应用方面存在的问题。简述了3D打印技术在电子信息领域的应用的具体方向。

【关键词】3D打印技术 电子信息 实际应用

科学理念的不断更新对技术的快速发展有着很大的促进作用，二十世纪九十年代中期出现了3D打印技术。这种技术是一种成型极快的技术。3D打印是指运用计算机进行三维模型的设计，通过软件分层系统和数字化控制，利用激光等方式将材料用物理层叠加的方法，形成三维立体的技术。从技术方面来看，3D打印是包含了数字建模、机电控制、信息管理等多种技术的一个新型综合技术。这种制造模式就复杂的产品制造模式而言，减少了很多复杂的工艺和机械设备。利用CAD就可以直接在计算机中通过图形生成各种形状的构件，使产品构件的生产制造变得更加便利、应用范围更加广泛。

1 3D打印技术的原理和方法

3D打印技术包含了喷墨打印、激光烧结、电子溶结等技术。用来快速的进行产品或者零件的设计。在3D打印技术的实际操作中，设计者应用CAD软件对产品或者零件进行数字模型的创立，然后对其数字模型进行保存，利用3D打印机读取计算机的数字模型指令，然后开始打印3D产品或者零件。打印机是3D打印技术中最重要的组成部分，其过程也是打印3D产品的最终途径。目前打印机能够通过3D打印技术实现打印600DPI分辨率，层间厚度0.01毫米的打印效果。相比较传统的打印技术有了很大的提高，并可以使用有色胶水来进行彩色打印。

2 3D打印技术在应用方面存在的问题

目前我国的3D打印在世界上的产品竞争力比较低，体系还不够完善。有一部分制造企业对于3D打印技术在制造中的优势认识不够深刻，现在的3D打印创新上对于产品的实验检测和研发的平台比较缺乏。3D打印产业的整体系统还没有统一化，缺乏在系统上的一致性和创新性。3D打印的标准也需要规范化。在现在的3D打印中，对知识产权和行业标准的规范制度比较少，对3D打印技术和行业发展都是一个不利的因素。

3 3D打印技术在电子信息领域的应用

由于现在的3D打印技术持续进步，应用的领域范围也越来越广，现在的技术应用主要是在提高产能、节约成本、环保方面进行产品的设计研究。打印电子元件、器件、电路模块甚至是电子设备是3D打印技术中的一个新兴领域。

3.1 在电子设备中运用3D打印技术

电子设备系统设计极其复杂，需要各种先进的仿真技术和测试来提高产品的设计质量、降低产品使用过程中的风险。3D打印技术的运用可以保证电子设备在测试时的便利性。虽然现在的电子设备还不能直接打印整体的电子设备，但是可以用3D打印来实现更多电子设备零部件设计、制造。如产品的塑胶外壳及各种安装发件等。比如制造手机的过程中，目前可以运用3D打印的手机天线，在设计时运用计算机的计算和数字建模使其外表美观、质量得到保证。

3.2 3D打印在汽车工业的应用

汽车是由很多复杂的高精度零件组成，其可以对3D打印的优势进行发挥，使用3D打印的技术，汽车设计师可以用计算机完成汽车的模型设计，设计师在完成设计后只需很短的时间就能获得其汽车的打印模型，然后在针对模型进行修改，这样能对汽车设计的效率有很大程度的提升。

如图1所示，在2013年，第一辆3D打印汽车问世，是由美国的设计公司KOR Ecologic和3D打印制造商Stratsys共同完成的混合动力汽车Urbee 2。这辆汽车不是一个汽车模型，而是可以真正上路的汽车。一辆正常设计的汽车要由成百上千的零部件进行组装，而Urbee2的零部件只有50个。Urbee2依靠3D打印技术对外壳和零部件进行打印，研究人员只负责对其进行组装和调试，整个制造过程仅花费2500小时。

如图2所示，2014年，世界著名汽车制造厂商柯尼塞格发布新车One 1，其风道、排气部位和涡轮增压器都是利用3D打印技术设计进行的加工制造。

如图3所示，同年9月美国Local Motors汽车制造商在芝加哥国际制造展上，在现场仅仅花费了44小时就制作了一辆完全由3D打印的敞篷车Strati。

3D打印除了汽车安装领域的应用越来越广泛，其在汽车维修领域也迈出了脚步，随着3D打印的普及，汽车在维修时的成本支出会得到有效的降低。使用3D打印进行如车灯、排气管的制造，会对制造成本和运输成本都有着很大程度的改善，进而减少了消费者的在维修汽车上面的花费。

4 结论

综上所述，3D打印技术经过了长时间的发展，现在已经被各种制造行业进行了相关的应用。在世界未来的发展趋势上，3D打印技术将会应用在各个领域，使更多的企业、消费者感受到来自于3D打印技術的便利。

参考文献

[1]钟义广.3D打印技术在电子信息领域的应用探析[J].山东工业技术，2017（15）：115.

[2]朱安超.3D打印技术在电子设备行业的应用[J].无线互联科技，2015（12）：147-148.

[3]王筱雪，姚春.3D打印技术在电子信息领域的应用[J].信息系统工程，2015（05）：93-94+96.

作者单位

辽宁省阜新市实验中学 辽宁省阜新市 123000