《d打印技术的由来》PPT课件

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1、撰写人员莫中凯完成时间2017-3-261、3D打印技术的由来目录1.1什么是3D打印技术1.23D打印的起源及发展1.33D打印的优势与不足1.4中国3D打印的现状1.1什么是3D打印技术3D打印技术，即增材制造，是一种以数字三维模型文件为基础，运用高能束源或者热熔等方式，将液体、粉末等特殊材料堆积黏结，最终叠加成型，直接构造出实体的一种技术。增材制造-减材制造（普通）3D打印技术原理将计算机内的三维数据模型进行分层割片，得到各层数据，计算机根据隔层数据信息来控制激光器（或喷嘴）有选择地逐层烧结（固化，热熔凝结等）形成一层层微小厚度的实体，再熔结、聚合、黏结使各层

2、黏结成一体，最终造出实体模型、模具。3D打印机与普通打印机工作原理基本相同，只是打印材料有些不同，普通打印机的打印材料是墨水和纸张，而3D打印机内装有金属、陶瓷、塑料、砂等不同的“打印材料”，是实实在在的原材料。通俗地说，3D打印机是可以“打印”出真实的3D物体的一种设备，比如打印一个机器人、打印玩具车，打印各种模型，甚至是食物等等。3D打印存在着许多不同的技术。它们的不同之处在于以可用的材料的方式，并以不同层构建创建部件。3D打印常用材料有尼龙玻纤、耐用性尼龙材料、石膏材料、铝材料、钛合金、不锈钢、镀银、镀金、橡胶类材料。1.1.13D打印技术的分类根据所用材料及

3、生成层片方式的区别，总体可归纳为：挤出成型、粒状粉末物料成型、光聚合成型。1）挤出成型主要代表有熔融沉积成型（FDM）技术。它是唯一使用工业级热塑料（PLA、尼龙等）作为成型材料的层积制造方法。成品可耐受一定温度、化学腐蚀，还可抗菌和抗一定的应力，主要用于制造概念模型、功能原型、零部件以及生产工具等。Stratasys斯特塔西fortus900mc1.1.13D打印技术的分类2）粒状粉末物料成型主要分为两类：一类是通过激光或者电子束有选择地在颗粒层中熔化打印材料，而未熔化的材料则作为物体的支撑，无需其他支撑材料。另一类采用喷头式粉末成型打印技术，该打印机在每一层喷射

4、石膏或者在树脂粉末之间添加黏结剂，通过横截面进行黏合，重复至每一层打印完成。3）光聚合成型主要分为三种：一种是由美国3DSystems公司开发的立体光刻成型（SL）技术。该技术具有成型过程自动化程度高、制作模型表面质量好、尺寸精度高等特点，但由于液态光敏聚合物的特性，要求SLA设备的工作环境较为苛刻。成型件多为树脂类，强度、刚度及耐热性有限，不利于长时间保存。1.1.13D打印技术的分类第二种是Objet公司的PolyJet喷头打印技术，才用紫外光对喷头喷射出直径为16-30μm的光聚合物材料进行照射固化，直至部件制作完成。第三种是德国EnvisionTec公司的U

5、ltra3D打印数字光处理（DLP）成型系统。该系统能够构建组合型的3D部件，使用高分辨率的数字光处理器投影仪来固化液态光聚合物，从而快速精准地完成模型制造。3DSystemsSLAObjetPolyJetEnvisionTecUltra3D1.1.23D打印是一种多学科复合制造技术3D打印技术是数字化技术、新材料技术、软件技术、光学技术、机械工程等多学科发展的产物。3D打印可以分为两个过程：一是数据处理，利用三维扫描仪和计算机辅助设计获取模型数据，将模型数据进行切片分层处理，将三维数据分解成为二维数据；其二是制造过程，依据分层的二维数据，采用所选定的制造工艺方法制

6、作与数据分层厚度相同的层片，将层片按顺序叠加起来，构成了最终的三维实体，实现从二维层片到三维实体的过程。3D打印技术制作的《钢铁侠》手掌1.23D打印的起源及发展3D打印技术的核心制造思想最早起源于18世纪末19世纪初的美国。20世纪50年代后出现了几百个关于3D打印的专利。直至20世纪80年代中期开始，至今经过三十年的发展，该技术已趋于成熟，并初步形成规模化体系，全球3D综合竞争态势也呈现出“美国主导、欧洲协同发展、日本追随、中国后发”的基本格局。特别是2012年，美国率先将3D打印纳入发展工作计划之中，自此在全球迅速形成了3D打印技术热潮，3D打印技术的发展实现

7、了质的飞跃。因而，2012年可称为“3D打印元年”。1.23D打印的起源及发展纵观近年3D打印发展史，3D打印已逐步从单纯的技术研发转化为实际生产力，广泛应用于汽车制造、医疗、科学研究、建筑设计等领域，不断实现技术突破。3D打印正逐步步入拐点期，技术层面的突破性进展将成为3D打印推动工业4.0革命，引领“中国制造”向“中国智造”转变的着力点。1.33D打印的优势与不足就传统制造而言，物体形状越复杂，制造成本越高。对3D打印机而言，制造一个华丽的形状复杂的物品并不比打印一个简单的方块消耗更多的时间、技能或成本。优势1：制造复杂物品不增加成本1.3.13D打印的优势