浅谈3D打印技术.pdf

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1、石/北工程第14卷第3期66MiningEngineering2016年6月浅谈3D打印技术何凤英(鞍钢教育培训中心，辽宁鞍山114003)摘要：3D打印也称为增材制造，是一种快速成型技术。作为一项前瞻性、战略性先进制造技术，工程应用性很强、领域跨度很大，对未来制造业尤其是高端制造的发展十分重要。关键词：3D打印；先进制造技术；逐层叠加；典型工艺技术；发展趋势中图分类号：TP334文献标识码：A文章编号：1671—8550(2016)03—0066—04再采用不同方法将薄层按序叠加，实现二维薄〇引言层到三维实体的制造过程。这种三

2、维设计一二3D打印概念起源于19世纪末的美国，比互联维打印一三维实体的制造思想，改变了传统的网还早。在20世纪80年代中期，美国的查克.赫制造模式。尔（ChuckHull)成功的发明了3D打印技术，研23D打印的优势与局限性制出世界上第一台光固化成型（SL)3D打印设备，而被称为“3D打印之父”。最近两年，互联网相对于传统去除材料的“减材制造”和利用模的推动与科技进步，快速提高了3D打印数字模型具控形的“等材制造”，被称为“增材制造”。其明的发展、大幅降低了打印机的成本，3D打印的软显的优势是无需模具、刀具和复杂工艺条件的情况件

3、核心和硬件基础日臻完善，3D打印的黄金时代下，快速的将设计变为现实，特别适合复杂结构的正式到来。快速制造，直接快速制造出新产品的样件、模具模型及功能零件，解决了许多过去复杂结构零件难以13D打印及其原理成型的问题，并大大减少了加工工序，缩短了加工3D打印是一种以数字模型文件为基础，采周期。其次，材料的利用率高，甚至可以达到用离散材料，通过逐层堆叠累加原理制造实体100%，从而提高生产率、降低生产成本。换言之，零件的技术。它将材料一次性熔聚成型，自下3D打印提高了材料利用率，制造复杂产品时间更而上材料累加的制造工艺，改变了传统去处

4、材短。同时，3D打印在单件或小批量生产上也具有料和利用模具加工的模式，从而带来了制造工明显的优势，这适应了第四次工业革命的产品个性艺和生产模式的变革。该技术融合了数字技术、化定制目标的需求。新材料技术、激光技术、计算机数控技术、精当然，3D打印并非无所不能的“神技”，相比密伺服驱动等技术，发展成多学科交叉的一种传统制造技术还不成熟，3D打印技术还存在许多先进制造技术，3D打印包括数据处理和制作两局限性。首先，材料是目前制约3D打印推广和发个过程。数据处理过程利用三维计算机辅助设展的最大瓶颈之一，尽管目前应用在3D打印领域计数据，

5、将三维图形分切成薄层，完成将三维的材料已高达1〇〇〇多种，但是与传统制造业比数据分解为二维数据的过程，从而指导打印机较，还远远不够。其次是打印所能达到的精度有逐层打印；制作过程中，打印机通过读取文件限，特别是金属3D打印，而后处理又比较繁琐，中的横截面信息，将这些薄层逐层地打印出来，特别是内部结构复杂的零件。另外，零件加工尺寸受限，大尺寸和纳米尺度制造方面技术不够成熟。收稿日期：2016—03—13还有打印的应用范围有限、工业级“3D打印机”作者简介：何凤英（1968—），女（汉族），辽宁昌图人，鞍钢集团职工培训中心机械系副教授

6、。成本过高、在大规模生产等方面不具备优势。2016年第3期何凤英浅谈3D打印技术67度快。材料选择范围广，加热后能够形成原子间粘33D打印的典型

7、艺技术与应用结的任何粉末材料都可以，包括石蜡、高分午、金——光固化成型技术：利用紫外激光固化对其属、陶瓷粉末和它们的复合粉末材料，涉及航空航非常敏感的液态树脂材料成型i工艺过程如_19天、汽车、生物医疗等领域。但它在许多方面还不按照零件各分层的截面信息，计算机控制聚焦紫外够完善，不能直接成_型窗性能的金属和陶瓷零件，激光束，对盛在树脂槽中的液态树脂表面进行逐虑，制作的大尺寸零件翘曲变形

8、、不能满足精度要求9逐线扫描，固化被扫描R域的树脂，完成零件一个主要用于铸造业直接制作模具，也可直接作为零件薄层的制作。接下来工作合下移一个层厚，在零件使用。表面被自动覆盖下一层厚的液体树腊，如此层g固—激光选区熔化技术：利用可直接熘化金属化，并且保证相邻畐可攀粘结，貪到成型出一个完或合金粉末、光斑貪径，小于l〇〇um的高能束激光，..整梅零件》1骆7部，：養選的3〇33^邮3#謂銳^出层层选区熔化与堆积，最终成型具有冶金结合、组第—台光固化成型设备，SL甚出现最亭、蕞成熟和织致密的金属零件，工艺过程如圏3。该技术的产应用最广泛

9、的3D打印技术。在疰物医学、航空航品精度'高，具有优异的力学性、表面质量好，经过天、：E业制迨尤其是大众消费、艺术等领域的产品简单的喷砂或抛光后可直接使甩，_而可直接制造快速制作优势明显。该技术的特点是产品精密度高，高性能精密复杂的功能性金属零件；材料广泛，包质