一种新型玻璃3d打印方案

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1、一种新型玻璃3D打印方案3D打印是一项可以变革制造业的新兴技术。通过数字模型生产三维实体，3D打印在近十年受到了社会各界的关注，越來越多的公司、研究机构研发新型3D打印技术及3D打印机，越来越多的行业开始使用3D打印提高生?a效率，力推工业进步和发展。玻璃工艺是我国传统文化的一个重要标志，玻璃制品也是人们日常生活中最为常见的类型。然而，传统的玻璃生产工艺效率低，成品率差，难以完成复杂形状的定制。3D打印这项技术和玻璃产业的结合，不仅可以大大提高玻璃生产的效率，提高成品率，还可以完成复杂形状的打印，充分发挥玻璃艺术创作者的

2、创作天赋，促进玻璃行业的快速发展。然而，玻璃3D打印和传统3D打印相比难度更大，挑战性更高。玻璃材质熔点高，玻璃液态固化成型需要精确的温度控制等问题，均成为阻碍玻璃3D打印发展的难题。本文充分利川3D打印现有技术，基于熔丝堆积打印原理，提出一种新型玻璃3D打印方案，同吋结合温度和运动的精确控制，实现玻璃制品的打印。【关键词】3D打印玻璃熔丝堆积打印机1引言1.13D打印历史及发展3D打印是一项直接从数字模型通过材料堆积等方式来产生三维实体的技术。3D打印在很多时候也被称为“增材制造”，区别于数字化制造中减材制造”，3D打

3、印主要通过耗材的堆积和增加，最终达到数字化模型的效果。3D打印技术可以追溯到上世纪90年代。在1981年，名古屋工业研究所发明了光硬化聚合物的方法制造三维塑料模型，该方法为现在的光同化3D打印技术的前身。1986年，Chucknull发明立体光刻技术(stereolithography),用紫外激光固化高分子聚合物，然后将原材料逐层叠加起来，同时，ChuckHull也为该技术申请了专利，3D打印正式走向商业用途。1988年，ScottCrump发明了熔融沉积建模法(fuseddepositionmodeling,FDM)

4、,即通过加热可熔性材料逐层堆积并生成三维物体的方法。该方法也成为了目前大多数桌面级3D打印机采用的技术。在随后的二十余年，3D打印逐步应用到制造、金属加工等行业，但是其发展速度比较缓慢,还没有快速走进人们的日常生活中。2005年，RcpRap项目彻底激发了3D打印的发展潜力。该项目旨在研究机器进行自我复制，即快速打印自身RepRap-ReplicatingRapid-prototype,主要打印大部分自身塑料组件。由于该项目从软件到硬件等各种资料都免费和开源给广大用户，越来越多的用户基于该项冃拓展3D打印技术，并将该技术

5、逐步商业化，也使得越来越多的行业接纳3D打印并尝试替换原有技术。例如,2010年世界第一辆由3D打印机打印而成的汽车Urbee问世；2011年，世界上第一台巧克力打印机出现；2012年，苏格兰科学家尝试利用人体细胞打印人造肝脏组织。同时，国内在最近十年也迎来了3D打印的爆发。例如，北京航空航天大学利用3D打印技术制作飞机钦合金起落架等关键构件；淸华大学创业团队结合3D打印机和食品制造，推出煎饼打印机一度受到社会各界追捧；成都高新科技区首创3D生物血管打印机，使人体器官再造称为可能；太尔时代，弘瑞等国内3D打印机制造公司不

6、断普及工业级、桌面级3D打印机；乐轩锐蓝、创必得等公司也在逐步推广国产主板以及发展国产核心技术。数十年来，3D打印技术己经越来越为人们熟知，越来越多的行业开始使用31)打印技术替换原有制造技术，实现工业4.0的变革。1.23D打印技术分类虽然3D打印一直被认为是增材制造的一种方式，随着数十年来科技的不断发展，一些新型3D打印技术不断涌现，其中主要包括：熔融沉积法(FusedDepositionModeling,FDM)：利用高温将材料融化为液态，通过挤出头挤出以后，液体会迅速发生固化，然后逐层堆积，在立体空间上排列形成三

7、维的物体。但是FDM方法把三维模型分成数层，然后逐层打印，从而导致打印效率低，耗时长，精度和每一层的厚度相关。该方法的优点是成型的物体硬度高，打印尺寸可以调整，容易打印较大尺寸的物体。光固化成型法(StereoLithographyApparatus，SLA)：利用激光照射液态光敏树脂，固化分层从而制作三维物体。该方法大面积被3DSystem,EOS,西安交通大学和华中科技大学等使用。该方法速度很快，成型精度高，对于材料的利用率也很高，但是成型的物体比较柔软，柔性高。选择性激光烧结(SelectiveLaserSinte

8、ring,SLS)：该技术和SLA光固化类似，借助激光将物体固化为三维的整体。SLS使用红外激光束，在电脑的控制下通过3D扫描器对每层的二维数据扫描固化。激光扫描过的粉末烧结成一定厚度的固体，而其余未被扫描的地方依然保持粉末状，因此该方法被叫做选择性激光烧结。数字光处理(DigitalLightProcessing,