打印成型技术分析研究进展

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1、快速成型技术论文作业题目:三维打印成型技术最新研究进展姓名：山海明学号：1000404042专业：材料成型与控制工程院　系：机械工程学院2013年10月28日摘要三维打印成形技术不同工艺的工作原理、最新研究现状和主要的三维打印机性能特点,列举一些三维打印应用例子,三维打印成型设备的最新产品与技术情况，最后展望三维打印成形技术的发展前景.矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。关键词快速成型三维打印喷射术技三维打印成型是一种快速原型技术，可将计算机设计的三维模型构建成三维实体。采用三维打印成型工艺和反应熔体渗透工艺相结合制备复

2、合材料，可在较大范围内设计材料成分和微结构，并可近尺寸制备复杂形状的部件。该方法为航空领域热结构部件的设计和制造提供了新途径。３ＤＰ技术与ＳＬＡ，ＳＬＳ，ＦＤＭ和ＬＯＭ技术一样，都是基于离散／堆积制造思想的快速成形技术。３ＤＰ成形技术是一种基于喷射技术，从喷嘴喷射出液态微滴或连续的熔融材料束，按一定路径逐层堆积成形的ＲＰ技术。三维打印也称粉末材料选择性黏结，其工艺原理［５］如图１所示。喷头在计算机的控制下，按照截面轮廓的信息，在铺好的一层粉末材料上，有选择性地喷射黏结剂，使部分粉末黏结，形成截面层。一层完成

3、后，工作台下降一个层厚，铺粉，喷黏结剂，再进行后一层的黏结，如此循环形成三维产品。黏结得到的制件要置于加热炉中，作进一步的固化或烧结，聞創沟燴鐺險爱氇谴净。以提高黏结强度。黏结成形３ＤＰ工艺原理图Ｆｉｇ．１Ｂｏｎｄ３ＤＰｆｏｒｍｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｐｒｉｎｃｉｐｌｅｄｉａｇｒａｍ２．２３ＤＰ成形工艺的工作流程３ＤＰ技术是一个多学科交叉的系统工程，涉及ＣＡＤ／ＣＡＭ技术、数据处理技术、材料技术、激光技术和计算机软件技术等，其成形工艺过程包括模型设计、分层切片、数据准备、打印模型及后处理等步骤。在采用３ＤＰ设备

4、制件前，必须对ＣＡＤ模型进行数据处理。由ＵＧ，Ｐｒｏ／Ｅ等ＣＡＤ软件生成ＣＡＤ模型，并输出ＳＴＬ文件，必要时需采用专用软件对ＳＴＬ文件进行检查并修正错误。但此时生成的ＳＴＬ文件还不能直接用于三维打印，必须采用分层软件对其进行分层。层厚大，精度低，但成形时间快；相反，层厚小，精度高，但成形时间慢。分层后得到的只是原型一定高度的外形轮廓，此时还必须对其内部进行填充，最终得到三维打印数据文件。３ＤＰ具体工作过程如下：１）采集粉末原料；２）将粉末铺平到打印区域；３）打印机喷头在模型横截面定位，喷黏结剂；４）送粉活塞

5、上升一层，实体模型下降一层以继续打印；５）重复上述过程直至模型打印完毕；６）去除多余粉末，固化模型，进行后处理操作。残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。一、三维打印成型工艺的最新研究进展与成果３ＤＰ技术是美国麻省理工学院ＥｍａｎｕａｌＳａ－ｃｈｓ［３］等人开发的。３ＤＰ技术改变了传统的零件设计模式，真正实现了由概念设计向模型设计的转变。近几年来，３ＤＰ技术在国外得到了迅猛的发展。美国ＺＣｏｒｐ公司与日本ＲｉｋｅｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅ于２０００年研制出基于喷墨打印技术的、能够作出彩色原型件的三维打印机。该公司生产的Ｚ４００，

6、Ｚ４０６及Ｚ８１０打印机是采用ＭＩＴ发明的基于喷射黏结剂黏结粉末工艺的３ＤＰ设备。２０００年底以色列的ＯｂｊｅｃｔＧｅｏｍｅｔｒｉｅｓ公司推出了基于结合３ＤＩｎｋ－Ｊｅｔ与光固化工艺的三维打印机Ｑｕａｄｒａ。美国３ＤＳｙｓｔｅｍｓ、荷兰ＴＮＯ以及德国ＢＭＴ公司等都生产出自己研制的３ＤＰ设备。目前清华大学、西安交通大学、上海大学等国内高校和科研院所也在积极研发此类设备。３ＤＰ技术在国外的家电、汽车、航空航天、船舶、工业设计、医疗等领域已得到了较为广泛的应用，但在国内尚处于研究阶段。自美国麻省理工学院提出基于喷

7、射黏接剂黏接粉末工艺的３ＤＰ成形技术以来，经过十几年的发展，国外已经开发出多种新材料新工艺的成形技术，并已生产出相应的三维打印机。根据其使用的不同材料类型，３ＤＰ成形技术可分为黏接材料三维打印成形、光敏材料三维打印成形和熔融材料三维打印成形３种工艺。酽锕极額閉镇桧猪訣锥。一、三维打印成型设备的最新产品与技术情况三维打印前商品化的高端ＲＰ系统价格昂贵，运行成本高，对环境要求较高，且需专门人员操作和日常维护。因此，基于喷射技术的三维打印成形（ＴｈｒｅｅＤｉｍｅｎ－ｓｉｏｎａｌＰｒｉｎｔｉｎｇ，３ＤＰ）技术由于其

8、设备和材料便宜、运行成本低、操作简单、成形无污染、适合办公室环境，且打印速度快，可制作精细、复杂的零件［２］，已成为近年来ＲＰ行业研究和应用的热点。１３ＤＰ成形技术的发展现状３ＤＰ技术是美国麻省理工学院ＥｍａｎｕａｌＳａ－ｃｈｓ［３］等人开发的。３ＤＰ技术改变了传统的零件设计模式，真正实现了由概念设计向模型设计的转变。近几年来，３ＤＰ技术在国外得到了迅猛的发展。美国ＺＣｏｒｐ公司与日本ＲｉｋｅｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅ