汽车车身3D打印系统方案设计.doc

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1、汽车车身3D打印系统方案设计Automobile3DPrintingSystemDesign摘要：3D打印被誉为“第三次工业革命”的核心技术，综合了数字建模技术、机电控制技术、信息技术、材料科学与化学等诸多领域的前沿技术，有着非常优越的应用潜质。本文将就3D打印展开讨论，并就“汽车车身3D打印”作为重点，设计一个制造系统的实施方案。此外，本文还将针对3D打印中所遇到的最主要的问题讨论起解决方案。Abstract:3D-printingisknownasthecoretechnologyofthe"thirdindustrialrevolution".Itisacombination

2、ofdigitalmodelingtechnology,mechanicalandelectricalcontroltechnology,informationtechnology,materialsscienceandchemistryandmanyothercutting-edgetechnologies.Soithasaverysuperiorapplicationpotential.Inthisarticle,Iwilltalkabout3D-printinganddesignamanufacturingsystemandimplementationplanfor‘3D-p

3、rintingforautomotivebody’.Besides,thisarticlewillalsofocusonthemainproblemsof3D-printingandtheirsolutions.关键词：3D打印汽车车身熔融沉积成型一、3D打印概述3D打印，是根据所设计的3D模型，通过3D打印设备逐层增加材料来制造三维产品的技术。这种逐层堆积成形技术又被称作“增材制造”。传统数控制造一般是在原材料基础上，使用切割、磨削、腐蚀、熔融等办法，去除多余部分，得到零部件，再以拼装、焊接等方法组合成最终产品。而“增材制造”与之不同，无需原胚和模具，就能直接根据计算机图形数据，

4、通过增加材料的方法生成任何形状的物体，简化产品的制造程序，缩短产品的研制周期，提高效率并降低成本。3D打印综合了数字建模技术、机电控制技术、信息技术、材料科学与化学等诸多领域的前沿技术，是快速成型技术的一种，被誉为“第三次工业革命”的核心技术。“第三次工业革命”实质就是以数字制造技术、互联网技术和再生能源技术的重大创新与融合为代表,从而导致工业、产业乃至社会发生重大变革,这一过程不仅将推动一批新兴产业诞生与发展以替代已有产业，还将导致社会生产方式、制造模式甚至生产组织方式等方面的重要变革,最终使人类进入生态和谐、绿色低碳、可持续发展的社会。这次科技革命不仅极大地推动了人类社会经济、

5、政治、文化领域的变革，而且也影响了人类生活方式和思维方式,使人类社会生活和人的现代化向更高境界发展。二、3D打印技术现状和发展趋势1、技术现状：3D打印技术经过超过半个世纪的不过改良，已经发展衍生出了很多打印技术，如：光敏固化成型(StereoLithographyAppearance,SLA)、熔融沉积成型(FusedDepositionModeling,FDM)、选择性激光烧结(SelectiveLaserSintering,SLS)、分层实体制造(LaminatedObjectManufacturing,LOM)。对比国内外专利申请记录，如下图：从国内外趋势线上反映的总体态势

6、看，我国与国外技术发展差距近10年,处在不同的发展时期。这与研发者的学术敏锐、研发模式及国家层面的重视有关。右图是各国在3D打印技术应用的市场份额，不难看出，我国已经能够在这个庞大的市场中占据一席之地，但是，目前，我国3D打印产业处于起步阶段，存在一系列影响3D打印产业快速发展的问题，如：缺乏宏观规划和指导；科研投入不足；产业链缺乏统筹发展。综合以上科研领域和市场份额的对比，我们可以得出结论：我国需加强政策扶持，加大研发投入，不断进行技术研发创新，逐步向产业化迈进，缩小与国外的差距。2、3D打印机的发展前景：3D打印机的应用对象可以是任何行业，只要这些行业需要模型和原型。以色列的O

7、bjet公司认为，3D打印机需求量较大的行业包括政府、航天和国防、医疗设备、教育以及制造业。根据国际快速制造行业权威报《WohlersReport2011》发布的调查结果，全球3D打印产业产值在1988～2010年间保持着26.2%的年均增长速度。报告预期，3D打印产业未来仍将持续地增长。到2016年，包含设备制造和服务在内的产业总产值将达到31亿美元，2020年将达到52亿美元。但3D打印技术要进一步扩展其产业应用空间，目前仍面临着多方面的瓶颈和挑战：一是成本方面，