激光3D打印技術在信息服務中的應用探析

成昱旻

摘 要：近年來，伴隨著科技的飛速發展，激光3D打印技術在智能制造的升級中發揮重要作用，預計在未來其發展趨勢可能主要集中于深度應用和高功率等方面，無論是在石油化工、能源，還是交通運輸、精密機械，甚至是信息服務中均具有廣闊的應用前景。隨著時代的發展和進步，傳統的信息服務模式顯然已經不能滿足現代化信息化發展的需求，對此將激光打印3D技術應用在信息服務中，有助于推動信息服務的信息化建設。

關鍵詞：激光3D打印技術；信息服務；應用

近幾年，可穿戴設備、無人機、機器人、3D打印機、VR等新型詞匯迅速風靡全球，在上述技術中3D打印技術被認為在未來將會引領新一輪工業革命。從現實情況分析，可能性較高，主要是因為3D打印技術已經被廣泛應用在工業制造領域中，其中以醫療領域、航空領域、汽車領域尤其突出。而激光3D打印技術作為對傳統3D打印技術的升級，較好地將3D打印技術和激光技術結合起來，不僅可以用于工業制造中，還可以應用于信息服務中。

1.激光3D打印技術簡介

1.1激光3D打印技術概述

激光3D打印技術又可以被稱為快速成型技術或者增材制造技術，該項技術是近幾年才誕生并發展起來的一類新型打印技術。激光3D打印技術，顧名思義，該項技術必然應用了激光，激光3D打印技術通過應用計算機輔助程序來控制高能量高密度的激光束實施掃描操作，有選擇性地融化提前鋪好的金屬粉末，再同基體冶金進行結合，通過不斷逐層鋪粉來完成連續掃描，最終制造三維金屬零部件[1]。因為激光3D打印技術使用的是單模光纖激光發生器，所有除了光束的質量高，而且產品成型的精度也非常高。不僅如此，激光3D打印技術為了保證激光聚焦光斑的一致性，使用了動態聚焦激光掃描振鏡，與此同時還可以在腔體內轉載不銹鋼真空惰性氣體，從而達到腔體保護的目的。根據上述描述可知，激光3D打印技術兼具力學性能好和精確度高的優點。

1.2激光3D打印技術工作原理

激光3D打印技術的快速成型技術的實現是建立在選擇性激光燒結技術的基礎上的，激光3D打印技術主要是應用強度較高的激光把材料粉末燒結，最后燒至成型。下面本文將對選擇性激光燒結技術進行簡單介紹：選擇性激光燒結技術主要是應用激光實現固體粉末的分層燒結，再層層疊加燒結所成型固化，最后生成所需性狀的零件。歸納起來，該工藝工程涉及到了CAD建?！獢祿幚怼伔邸獰Y——處理等流程。該生產系統主要由激光器、工作臺、推粉墻、激光器、激光光路系統、工作缸、震驚運動系統、供粉缸等部分構成。在成形時，需要先于工作缸內鋪設一定厚度的粉末材料，這便是第一層燒結的原材料，該材料的作用是發揮支撐；再對激光束進行調焦等校正后，通過計算機控制激光束，根據截面輪廓信息，掃描并燒結制件的實心部分，讓粉末的溫度上升，直到達到融化點，粉末顆粒在交界位置被融化，粉末相互燒結，依次獲得各層輪廓；沒有被燒結的粉末依然為松散狀，可以將其作為工件和下一成形面的支撐，可以在一定程度發揮散熱功效；待完完成一層成形后，在伺服電機的作用下，工作缸推粉板將粉末面下降一個截面層的高度，同樣供粉缸推粉板也可以在伺服電機的作用下，上升一個截面層的高度，從而增強鋪粉的效果，另外，供粉缸推粉板上升的高度也可以稍微大于一個截面的高度，然后在推粉墻的作用下，開展下一層鋪粉和鋪平；此后激光束再次開展掃描燒結，反復重復上述工作流程，最終便可以獲得三維工件。

1.3激光3D打印技術的優點

對激光3D打印技術而言，其最大的優點便是無需機械加工，也不需要任何模具便可以直接從計算機圖形數據中生成任何形狀的零件，極大地縮短了研制產品所需時間，提高了生產效率，降低生產成本。同傳統的技術相比，歸納起來激光3D打印技術主要具備以下優點：（1）由于摒棄了生產線，極大地減少了成本支出；（2）極大的降低了材料，減少了材料浪費；（3）激光3D打印技術能夠制造出傳統生產技術無法制作出來的形狀；（4）激光3D打印技術進一步簡化了生產制造過程，能夠在最短時間內生產出物美價廉的產品。激光3D打印技術除了上述優點外，還具有一些其他優點。絕大部分的金屬和塑料零件是為了生產而設計，這樣的零件可能十分笨重，并且經常含有同制造相關但是跟功能關系不大的剩余物。而激光3D打印技術不會存在上述情況，激光3D打印技術中，原材料全部被應用于產品生產中，通過激光3D打印技術，生產的零件更加精細且輕盈，當材料不再受制于生產時，便可以通過最優化的方式實現功能最大化，因此和傳統技術相比，激光3D打印技術生產出來的產品同等堅固，但是重量要輕60%左右[2]。

2.激光3D打印技術在信息服務中的應用

眾所周知，圖書館乃開發和利用各種信息的關鍵部門，也是為廣大讀者提供服務的機構，而圖書館傳統的信息服務模式大多為從版權提供商那里購買印刷型紙質和數字資源等信息產品，然后將其提供給用戶和讀者使用。自我國印刷術出來以來，信息服務領域局限于平面服務中，而激光3D打印技術的誕生打破了上述格局，推動了信息化服務由平面向立體的轉變。當前，激光3D打印技術已經被當做信息時代打印技術一項具有劃時代意義的技術，甚至有學者將激光3D打印技術同蒸汽機這一開啟工業革命的技術相提并論?？v觀當前武漢大學圖書館、北京大學圖書館、浙江圖書館、上海圖書館等均高校圖書館和公共圖書館均陸陸續續引進了3D打印機，為此并聘請了一批專業的人員，對這些人員開展技能培訓，并開啟了創新、創客空間。隨著數字化技術的飛速發展，相信在將來的信息服務模式在激光3D打印技術的推動下，將由傳統單一提供書籍資訊和信息提供者向圖書等信息商品的生產者和提供者角色轉變。將激光3D打印技術應用在圖書館中是創新信息服務的重要舉措，伴隨著材料科學的發展，相信在不久的將來肯定會研發出適合期間、圖書的可回收循環使用材料，如此一來便極大的降低了打印成本，并且耐磨損遠遠高于紙質，相信屆時圖書館和其他信息服務機構便可以按照用戶或者讀者的需求采購出版社建模好的3D電子圖書，應用激光3D打印技術生產出滿足廣大讀者多樣化需求的信息產品。與此同時，應用激光3D打印技術還可以有效的保護絕本文獻、珍本文獻等[3]。迄今為止，我國已經有很多家信息服務機構和圖書館將激光3D打印技術應用在信息服務中，例如：2013年，上海圖書館便在自身公共圖書館宣傳周上，將之前的專利標準檢索工具閱覽室改造成具有新型的全新閱覽室，并首次引入了3D打印機，從而更好地為讀者提供服務，將讀者的創意靈感充分激發出來，將圖書館真正打造成一個集學習、開拓思維、探索為一體的場所。另外，在繼上海圖書館后，浙江圖書館也進行了嘗試，并取得了滿意的效果。

3.小結

綜上所述，近年來，伴隨著全球及各大企業越來越關注激光3D打印技術，激光3D打印技術因具備其他技術無法比擬的優點將可能被廣泛應用在各行各業中，在上文筆者探討了激光3D打印技術在信息服務中的應用，取得了滿意效果。而激光3D打印設備市場將迎來持續增長的態勢，相信在不久的將來，激光3D打印技術將走進千家萬戶，開創一個全民制造的新時代。

參考文獻：

[1]梁建平.三維激光3D打印技術在數字化重現中的應用[J].激光雜志，2018，39（06）：125-129.

[2] 蔣道銀，蔡怡婷，周凱華.3D打印技術在文物修復、復制運用和探索[J].文物修復與研究，2016（00）：644-648.

[3]王歌，張慶棟.3D 激光打印技術的研究及發展動態[J].技術創新，2016（31）：116