3d打印技术的调研报告(报告16)

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1、调研报告（16）TGDY-2013-0416“3D打印技术”调研报告（草稿）目录“3D打印技术”调研报告1报告提要：11.概述11.1“3D打印技术”被称为第三次工业革命的重要标志之一11.2关于“3D打印”21.2.1涵义及概念22.“3D打印”的原理及技术类型32.1基本原理32.2技术类型42.2.1光固化成形42.2.2分层实体制造42.2.3选择性激光烧结52.2.4熔融沉积成形52.2.5三维打印62.2.6固基光敏液相62.2.7热塑性材料选择性喷洒63.“3D打印技术”的发展与应用73.1发展应用概况73.2市场状况94.前景预测104.1前景预测10附录11编制：李双林

2、报告日期：2013.04.28调研报告（16）TGDY-2013-0416报告提要：“3D打印技术”基于增材制造理念，利用信息技术、精密机械技术及材料科学，实现快速成型制造，被称为“第三次工业革命”重要标志之一。在国防及民用领域逐步得到应用，被美国列为制造业国家扶持发展项目之一，在我国也得到关注和重视。1.概述1.1“3D打印技术”被称为第三次工业革命的重要标志之一2011年2月，创办于1843年的著名的英国政治经济类杂志《经济学人》，发表了封面文章《3D打印如何改变世界》。文章认为3D打印技术将使单品制造几乎和大规模生产一样便宜，影响堪与当年工厂的出现相提并论。2012年4月21日，英

3、国《经济学人》杂志的编辑保罗·麦吉里，在这期杂志上发表了《第三次工业革命》，将3D打印技术作为第三次工业革命的重要标志之一。美国政府已将人工智能、3D打印、机器人作为重振美国制造业的三大支柱,其中3D打印是第一个得到政府扶持的产业。我国工信部也正在组织研究制定3D打印技术路线图、中长期发展战略、3D打印技术规范和标准,以及3D打印产业发展的专项财税政策。国务院发展研究中心产业经济研究部的王忠宏及清华大学的李扬帆，在《调查研究报告》（2012年181号）上发表了“我国3D产业发展现状及建议”，对该产业的一些问题进行了调研分析。该报告附后，供参阅。编制：李双林报告日期：2013.04.28调

4、研报告（16）TGDY-2013-04161.2关于“3D打印”1.2.1涵义及概念国内专注于“3D打印”技术及设备研发的著名企业之一的太尔科技称：“3D打印”是快速成型技术的通俗称呼；也有将“3D打印”归属于快速成型技术之一，或将所有“增材制造”技术统称为“3D打印”。快速成型技术，是利用三维CAD的数据，通过快速成型机，将一层层的材料堆积成实体原型的技术。增材制造，是指不经过车、铣、钻等传统“减材”切削加工，而是通过堆叠材料来直接形成最终产品的一种制造理念。3D打印技术，是一种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”称呼

5、起源于1990年美国麻省理工学院申请的“三维印刷技术”专利。该学院的四名科研人员从喷墨打印机原理出发，研制出一种能在平铺着“塑料”粉末的平面上喷洒各种颜色“胶水”的打印机。当打印生成一层平面后，在平面上薄薄地铺一层新粉末，再继续打印。打印完毕后，吹走多余的粉末，就能得到一个彩色的实体物品。自这项专利见诸报端后，所有的增材制造技术就逐渐被媒体统称为“3D打印”了。可见，“3D打印技术”，是基于增材制造理念，利用先进的信息技术、精密机械技术和材料科学，进行快速成型的新兴制造技术。也编制：李双林报告日期：2013.04.28调研报告（16）TGDY-2013-0416是快速成型技术的通俗称呼。

6、本报告以下无特殊说明，“3D打印技术”即指快速成型技术。2.“3D打印”的原理及技术类型2.1基本原理“3D打印技术”的基本原理，是在计算机控制下，对部件生成三维信息，控制多维成型系统，将材料由点到面，逐层叠加堆积形成零件或部件。2.2技术类型快速成型技术类型约有几十种，其中主要的技术类型如下：2.2.1光固化成形SLA(Stereolithography编制：李双林报告日期：2013.04.28调研报告（16）TGDY-2013-0416Apparatus)工艺也称光造型、立体光刻及立体印刷，其工艺过程是以液态光敏树脂为材料充满液槽，由计算机控制激光束跟踪层状截面轨迹，并照射到液槽中的

7、液体树脂，而使这一层树脂固化，之后升降台下降一层高度，已成型的层面上又布满一层树脂，然后再进行新一层的扫描，新固化的一层牢固地粘在前一层上，如此重复直到整个零件制造完毕，得到1个三维实体模型。该工艺的特点是：原型件精度高，零件强度和硬度好，可制出形状特别复杂的空心零件，生产的模型柔性化好，可随意拆装，是间接制模的理想方法。缺点是需要支撑，树脂收缩会导致精度下降，另外光固化树脂有一定的毒性而不符合绿色制造发展趋势等。2.2.2分层实体