3D打印技术概论

《3D打印技术概论》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、快速成形课程报告刘新摘要：3D打印作为快速成型领域的一种新兴技术，目前正成为一种迅猛发展的潮流。英国《经济学人》杂志曾刊载封而文章，认为3D打印技术将会使大规模的个性化生产成为可能，从而带来生产技术的重大变革。众多国内外媒体也认为：3D打卬产业将成为一个具有广阔前景的朝阳产业。⑴关键词：3D打印快速成型模型制作一、3D打印技术的含义及其发展情况1、3D—般含义3D打印技术，是一种以数字模型文件为基础，运用金属粉末及塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式來构造物休的方式。⑵而3D打印机则是根据电脑提供的数据模型，利川激光烧结、压力粘合或

2、粘合剂粘合等方式将打印机中的材料制作成为三维实体的设备，它可以将设计者的设计结果与实体模型用“打印”按钮连接起来，可以实现个人化生产。2、3D打印的发展悄况（1）国际发展经过十多年的探索和发展，3D打印技术有了长足的进步，冃前已经能够在0.01mm的单层厚度上实现600dpi的精细分辨率。目前国际上较先进的产品可以实现每小时25mm厚度的垂直速率，并可实现24位色彩的彩色打印。冃前，在全球3D打印机行业，美国3DSystems和Stratasys两家公司的产品占据了绝大多数市场份额。此外，在此领域具有较强技术实力和特色的企业/研发团

3、队还有美国的Fab@Home和Shapeways、英国的Reprap等。目前在欧美发达国家，3D打印技术已经初步形成了成功的商用模式。如在消费电子业、航空业和汽车制造业等领域，3D打印技术可以以较低的成木、较高的效率生产小批量的定制部件，完成复杂而精细的造型。另外，3D打印技术获得应用的领域是个性化消费品产业。如纽约一家创意消费品公司Quirky通过在线征集用户的设计方案，以3D打印技术制成实物产品并通过电了市场销售，每年能够推出60种创新产品，年收入达到100万美元。（2）国内发展自20世纪90年代以来，国内多所高校开展了3D打印

4、技术的自主研发。清华大学在现代成型学理论、分层实体制造、FDM工艺等方面都冇一定的科研优势；华中科技大学在分层实体制造工艺方面有优势，并已推出了HRP系列成型机和成型材料：西安交通人学自主研制了三维打印机喷头，并开发了光固化成型系统及相应成型材料，成空梢度达到0.2mm；屮国科技人学自行研制了八喷头组合喷射装證，有望在微制造、光电器件领域得到应用。但总体而言，国内3D打卬技术研发水平与国外和比还有较人弟距。近年来，国内如深圳维示泰克、南京紫金立德、北京殷华、江苏敦超等金业已实现了3D打印机的整机生产和销售,这些企业共同的特点是由海外

5、归国团队建立，规模较小，产品技术与国外厂商同类产品相比尚处于低端。目前，国产3D打印机在打印精度、打印速度、打印尺寸和软件支持等方血还难以满足商用的需求，技术水平有待进一步提升。在服务领域，我国东部发达城市已普遍有企业应用进U3D打卬设备开展了商业化的快速成型服务，其服务范围涉及到模具制作、样品制作、辅助设计、文物复原等多个领域。与内地相比，我国港台地区3D打印技术引入起步较早，应用更为广泛，但港台主要着重于技术应用，而非自主研发。⑴二、3D打印技术的优缺点分析1>3D打印的优点与传统模型加工技术相比，3D打印技术具有其独特的优势。

6、（1）打印的零件精度高。（2）产品制造周期短,制造流程简单。（3）可实现个性化制造。（4）制造材料具有多样性。（5）制造复杂的一体零件。2、3D打印技术的问题（1）成本偏高。（2）打印的零件尺寸受限。（3）材料限制，某些特殊材料尚无法利用。（4）精度和速度受到限制。⑵三、3D打印技术的应用1、工业应用“空气单车”是位于英国布里斯托尔的欧洲航空防务和航天公司采用3D打印机，应用3D打印技术制造出的壯界上第一辆打卬口行车。这辆口行年使用像钢铁和铝合金一样结实的尼龙材料，垂量比金属材料要轻65%o更冇趣的是，“空气单车”无论是车轮、链条还

7、是轴承都是一次打印出來的，无需原來先制造零件再将零件纽装在一•起的总装流程，打印结束后，自行车就能够活动自如。口行车的制造过程就像在平而打印中打印不连续的线条一•样简单，3D打印机能够打印出空间彼此不相连的物体。2、医学应用在医学上，采用3D打印将双光子聚合物和生物功能材料组合修饰成毛细血管，不仅具有良好的弹性和人体相容性，还能够川于替换坏死的血管，与人造器官结合，部分取代药物研发屮的实验动物。2011年10月在徳国生物科技展（BiotechnicalFair）上，用3D打印机打印出来的人造毛细血管吸引了参会者的关注，这些人造毛细血

8、管已经在临床庚学上应用。3、LI常生活应用“3D食物打印机”是美国纽约康奈尔大学研制的食物制造设备。这部“3D食物打印机”采用了类似FI常计算机打印机的工作原理，将食材和配料预先放入容器内（墨盒）中，只需输入所需食谱，通过所配套的CA