机械创新技术.doc

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1、《机械创新设计》题目：新型机械制造技术——3D打印技术、增材制造技术姓名：学号：学院：机械工程学院班级：新型机械制造技术——3D打印技术、增材制造技术【摘要】：在当下这个高速发展的时代中传统的机械加工制造技术已经不能满足日益发展的社会的需求，社会对新型机械加工制造技术日益强烈。而这时3D打印技术和增材制造技术诞生了。3D打印是最近几年开始流行的一种快速成形技术，它以数字模型文件为基础，通过逐层打印的方式来 构造物体。被认为推动了第三次工业革命进程的3D打印技术，涉及信息技术、材料科学、精密机械等多个方面。投

2、入民用工业是近年来的事，多用于大型制造业。增材制造技术是采用材料逐渐累加的方法制造实体零件的技术，相对于传统的材料去除－切削加工技术，是一种“自下而上”的制造方法。近二十年来，AM技术取得了快速的发展，“快速原型制造”、“三维打印”、“实体自由制造”之类各异的叫法分别从不同侧面表达了这一技术的特点。【关键词】：3D打印；3D打印原理、技术；3D打印应用；增材制造；一、3D打印技术1、3D打印概念 3D打印，即快速成型技术的一种，也称为增材制造技术，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材

3、料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术，被称为“具有工业革命意义的制造技术”。快速成型技术诞生于20世纪80年代后期，是基于材料堆积法的一种高新制造技术。3D打印技术被认为是“第三次工业革命的重要生产工具”，早在20世纪90年代中期就已出现，但由于价格昂贵，技术不成熟，早期并没有得到推广普及。经过20多年的发展，该技术已更加娴熟、精确，且价格有所降低。2、3D打印原理“3D打印”层层印刷的原理和喷墨打印机类似，打印机内装有液体或粉末等“打印材料”，与电脑连接后，通过电脑控制采用分层加工，叠加成型的方式来“造

4、型”，会将设计产品分为若干薄层，每次用原材料生成一个薄层，一层一层叠加起来，最终在计算机上的蓝图变为实物。 3D打印是一种直接数字化制造技术，是利用光固化和纸层叠等技术的快速成型装置。 每一层的打印过程分为两步，首先在需要成型的区域洒一层特殊胶水，胶水液滴本身很小，且不易扩散，然后是喷洒一层均匀的粉末。这样在一层胶水一层粉末的交替下，实体模型将会被“打印”成型，打印完毕后只要扫除松散的粉末即可“刨”出模型，而剩余粉末还可循环利用，加工过程仅需确定所需塑料、树脂、金属等物料，材料耗费仅相当于传统制造的十分之一

5、，而误差可轻易控制到0.1mm之内。它无需生产线，亦可制造那些常规方法无法生产的奇形怪状的零件。 三维打印的设计过程是：先通过计算机建模软件建模，再将建成的三维模型“分区”成逐层的截面，即切片，从而指导打印机逐层打印。   3、3D打印材料   在3D打印领域，材料是技术的核心之一，可以使用很多种材料，如陶瓷、钢化玻璃、石膏、无机粉料、ABS塑料、PLA(聚乳酸尼龙、玻璃填充聚胺、光固化材料、银、钛、钢、蜡、干膜和聚碳酸脂等。目前打印出来的材料以ABS(热塑料）和树脂为主，材质在机器内 “熔化”，通过不同比

6、例的材料混合，可以产生出将近120种软硬不同的新材料。4、3D打印技术 许多相互竞争的技术是可用的。它们的不同之处在于以不同层构建创建部件，并且以可用的材料的方式。一些方法利用熔化或软化可塑性材料的方法来制造打印的“墨水”。 例如：选择性激光烧和混合沉积建模，还有一些技术是用液体材料作为打印的“墨水”的，例如：立体平板印刷、分层实体制造。3D打印的技术主要包括SLA、FDM、SLS、LOM等工艺，下面我们简单介绍三种主流技术： 1、立体光刻造型技术(SLA) 2、熔融沉积成型技术 3、选择性激光烧结(简称S

7、LS)技术5、3D打印的应用领域 近年来,3D打印技术发展迅速,在各领域都取得了长足发展，已成为现代模型、模具和零部件制造的有效手段,在航空航天、汽车摩托车、家电、生物医学等领域得到了一定应用，在工程和教学研究等领域也占有独特地位。具体应用领域包括： 1、机械制造：3D打印技术制造飞机零件、自行车、步枪、赛车零件等。 2、医疗行业：在医学领域，借助3D打印制作假牙，股骨头、膝盖等骨关节技术应用也非常广，技术越来越成熟。 3、建筑行业：工程师和设计师们已经接受了用3D打印机打印的建筑模型，这种方法快速、成本低

8、、环保，同时制作精美，完全合乎设计者的要求，同时又能节省大量材料。 4、汽车制造行业：用3D打印技术为汽车公司制造 自动变速箱的壳体。汽车公司会对变速箱进行各种极端状况下的测试，其中一些零件就是用3D打印方法做的。定型了以后，再开模具，然后按照传统制造方法批量生产，这样成本就会大大降低。 5、教育：可应用于模型验证科学假设，用于不同学科实验、教学。在北美的一些中学、普通高校和军事院校，3D打印机已经被用于教学和科