3 D 打印技术

三D打印技术灵活实用3D打印技术历史理论基础发展现况特点1234198413D打印技术简史CharlesHull发明了将数字资源打印成三维立体模型的技术19863DSystems开始生产第一台3D打印机SLA-250，体型非常庞大。ChuckHull发明了立体光刻工艺，利用紫外线照射将树脂凝固成形，以此来制造物体，并获得了专利19881993ScottCrump发明了另外一种3D打印技术——热熔解积压成形(FDM)2010第一台用巨型3D打印机打印出整个身躯的轿车出现，它的所有外部组件都由3D打印制作完成3D打印技术理论基础3D打印（3Dprinting），是制造业领域正在迅速发展的一项新兴技术，被称为“具有工业革命意义的制造技术”。运用该技术进行生产的主要流程是：应用计算机软件，设计出立体的加工样式，然后通过特定的成型设备（俗称“3D打印机”），用液态、粉末、丝状的固体材料逐层“打印”出产品。国际上喜欢用“AdditiveManufacturing”（简称AM）来表示3D打印技术，国内专业术语是增量制造、增材制造或添加制造。2009年美国ASTM成立了F42委员会，将AM定义为：一种与传统的材料去处加工方法截然相反的，通过增加材料、基于三维CAD模型数据，通常采用逐层制造方式，直接制造与相应数学模型完全一致的三维物理实体模型的制造方法。2•3D打印带来了世界性制造业革命，以前是部件设计完全依赖于生产工艺能否实现，而3D打印机的出现，将会颠覆这一生产思路，这使得企业在生产部件的时候不再考虑生产工艺问题，任何复杂形状的设计均可以通过3D打印机来实现。•3D打印无需机械加工或模具，就能直接从计算机图形数据中生成任何形状的物体，从而极大地所缩短了产品的生产周期，提高了生产率。尽管仍有待完善，但3D打印技术市场潜力巨大，势必成为未来制造业的众多突破技术之一。•实现了首件的净型成形，这样后期辅助加工量大大减小，避免了委外加工的数据泄密和时间跨度，尤其适合一些高保密性的行业，如军工、核电领域。再次由于制造准备和数据转换的时间大幅减少，使得单件试制、小批量出产的周期和成本降低，特别适合新产品的开发和单件小批量零件的出产。•在很多领域得到了应用。如今3D打印机已经在建筑设计、医疗辅助、工业模型、复杂结构、零配件、动漫模型等领域都已经有了一定程度的应用。尤其在飞机、核电和火电等使用重型机械、高端精密机械的行业，3D打印技术“打印”的产品是自然无缝连接的，结构之间的稳固性和连接强度要远远高于传统方法。33D打印技术特点世界上首辆3D打印汽车问世，零部件只有40个。据英国《每日邮报》报道，世界上已经出现3D打印建筑、裙帽以及珠宝等，现在第一辆3D打印汽车也终于面世。这辆汽车只有40个零部件，建造它花费了44个小时，最低售价1.1万英镑（约合人民币11万元）。汽车名为Strati，是美国亚利桑那州LocalMotors公司通过3D打印技术在为期6天的2014年国际制造技术展览会上制造的，打印零部件和组装共花费44小时。43D打印技术案例世界上第一台3D打印汽车•3D打印机又称三维打印机(3DP)，是一种累积制造技术，即快速成形技术的一种机器，它是一种数字模型文件为基础，运用特殊蜡材、粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过打印一层层的粘合材料来制造三维的物体。现阶段三维打印机被用来制造产品。逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印机的原理是把数据和原料放进3D打印机中，机器会按照程序把产品一层层造出来。43D打印技术案例3D打印机3D打印机堆叠薄层的形式有多种多样。3D打印机与传统打印机最大的区别在于它使用的“墨水”是实实在在的原材料，堆叠薄层的形式有多种多样，可用于打印的介质种类多样，从繁多的塑料到金属、陶瓷以及橡胶类物质。有些打印机还能结合不同介质，令打印出来的物体一头坚硬而另一头柔软。价格风险成本工序问题原材料健康危害•大多数桌面级3D打印机的售价在2万元人民币左右，一些国内研发的产品价格在2000~20000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。因为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。如同核反应既能发电，又能破坏一样。3D打印技术在初期就让人们看到了一系列隐忧，而未来的发展也会令不少人担心。如果什么都能彻底复制，想到什么就能制造出什么，听上去很美的同时，也着实让人恐惧。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打印不是一项高深艰难的技术。它与普通打印的区别就在于打印材料。•以色列的Object是掌握最多打印材料的公司。它已经可以使用14种基本材料并在此基础上混搭出107种材料，两种材料的混搭使用、上色也已经是现实。但是，这些材料种类与人们生活的大千世界里的材料相比，还相差甚远。不仅如此，这些材料的价格便宜的几百元一公斤，最贵的要四万元左右。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)，有害程度相当于吸食香烟，影响人体健康。以PLA聚合物作低温打印，最低每分钟释放二百亿微粒;在高温下以其他物料打印，每分钟释放的微粒更可多达二千亿粒。这些3D打印机的微粒释放量，有如在室内开火炉、烧香味蜡烛或燃烧香烟。53D打印技术发展现况小组成员：冉远远张进疆程一帆张程杨伟生李坤龙徐鸿盈2015/10/27