3D打印大家耳熟能详,如今的3D打印技术遍地开花,打印出的物体功能越来越丰富。在经过了反复钻研和不断探索之后,我国4D打印技术获得了突破性的进展。
大家都知道,3D打印是指我们构建一个3D的数字化模型,通过一层一层材料堆积的方式,构建一个三维的结构材料。4D打印一般是指用于3D打印的材料,在水、电、光、热等一定条件的刺激下,发生可以编程的自主变形。其次,4D打印技术是将3D打印技术与智能材料结构结合起来发展出的新技术,4D打印技术可改变传统的“机械传动+电机驱动”的模式,使物体在人体器官、地下管道、航天器等难以接触到的地方进行自我组装。
3D打印中,3D模型输出的是一个实物模型,更多需要考虑的是实物模型的物理属性。因此,传统的3D建模与处理的手段需要进一步修正和加强,需要在建模的过程中就考虑到输出实物模型的力学及功能属性。与3D打印相比,4D打印增加的就是时间维度。客观地讲,4D打印所具有的优势也十分明显。首先,在打印薄壁结构或格子结构时,4D打印可以最大限度地节省材料、缩短制作时间。
而4D打印产品制造的实现,离不开相应的材料。通常来看,当前4D打印的材料主要集中在高分子材料上,比如水凝胶、光敏树脂材料。就光敏树脂材料而言,这种智能材料在不同的压力、光照、温度或磁场触发条件下,可以呈现出不同的形态。
现在正在渐渐地挖掘4D打印的更多应用,未来批量生产使用时将带来极大的便利。