3D打印机快速成型技术
快速成型技术及原理
RP技术简介快速原型制造技术,又叫快速成形技术,(简称RP技术);英文:RAPID PROTOTYPING(简称RP技术),或RAPID PROTOTYPING MANUFACTUREING,简称RPM。
快速成型(RP)技术是九十年代发展起来的一项先进制造技术,是为制造业企业新产品开发服务的一项关键共性技术, 对促进企业产品创新、缩短新产品开发周期、提高产品竞争力有积极的推动作用。
自该技术问世以来,已经在发达国家的制造业中得到了广泛应用,并由此产生一个新兴的技术领域。
RP技术是在现代CAD/CAM技术、激光技术、计算机数控技术、精密伺服驱动技术以及新材料技术的基础上集成发展起来的。
不同种类的快速成型系统因所用成形材料不同,成形原理和系统特点也各有不同。
但是,其基本原理都是一样的,那就是"分层制造,逐层叠加",类似于数学上的积分过程。
形象地讲,快速成形系统就像是一台"立体打印机"。
RP技术是在现代CAD/CAM技术、激光技术、计算机数控技术、精密伺服驱动技术以及新材料技术的基础上集成发展起来的。
RP技术的基本原理是:将计算机内的三维数据模型进行分层切片得到各层截面的轮廓数据,计算机据此信息控制激光器(或喷嘴)有选择性地烧结一层接一层的粉末材料(或固化一层又一层的液态光敏树脂,或切割一层又一层的片状材料,或喷射一层又一层的热熔材料或粘合剂)形成一系列具有一个微小厚度的的片状实体,再采用熔结、聚合、粘结等手段使其逐层堆积成一体,便可以制造出所设计的新产品样件、模型或模具。
快速成型机的工艺立体光刻成型sla层合实体制造lom熔融沉积快速成型fdm激光选区烧结法SLS多相喷射固化mjs多孔喷射成型mjm直接壳法产品铸造dspc激光工程净成型lens选域黏着及热压成型SAHP层铣工艺lmp分层实体制造som自美国3D公司1988年推出第一台商品SLA快速成形机以来,已经有十几种不同的成形系统,其中比较成熟的有SLA、SLS、LOM和FDM等方法。
简述3d打印快速成型的工艺过程
简述3d打印快速成型的工艺过程3D打印快速成型的工艺过程随着科技的不断进步,3D打印技术已经逐渐走进我们的生活,并在制造业中发挥着重要的作用。
3D打印技术是一种通过将数字模型转化为实体物体的创造性过程,它可以实现快速、精确和定制化的生产。
下面将以人类的视角来描述3D打印快速成型的工艺过程。
3D打印的工艺过程通常以设计和建模开始。
设计师使用计算机辅助设计(CAD)软件来创建一个3D模型,该模型被分解成一系列的层。
设计师可以根据需要调整模型的尺寸、形状和结构,以满足特定的需求。
在设计完成后,模型将被导出为.STL文件格式,以便进行后续处理。
接下来,STL文件将被导入到切片软件中。
切片软件将模型分解成一层一层的切片,每个切片的厚度通常在0.1至0.3毫米之间。
切片软件还可以调整模型的打印参数,如打印速度、温度和填充密度等。
一旦切片完成,切片软件将生成一个包含每个切片的G代码文件,该文件将被传输到3D打印机以进行打印。
然后,3D打印机开始进行打印。
它将根据G代码文件逐层地堆叠材料来构建物体。
3D打印机使用各种材料,如塑料、金属、陶瓷等,这些材料被加热到可塑性状态后通过喷嘴或激光束进行定位。
在每一层的打印过程中,3D打印机将按照预定的路径将材料加工到正确的位置上。
这个过程将重复进行,直到整个物体打印完成。
当物体打印完成后,需要进行后处理。
这包括去除支撑结构、清洁和润滑等。
支撑结构是在打印过程中添加的额外材料,用于支撑悬空的部分,以确保打印的稳定性。
去除支撑结构需要小心操作,以免损坏打印的物体。
清洁和润滑是为了确保打印出的物体表面平滑和功能正常。
完成的物体可以进行进一步的处理和装配。
根据需要,可以对打印出的物体进行涂装、抛光、喷涂等处理,以增加其美观度和功能。
如果需要多个部件来组装成一个完整的物体,可以使用3D打印技术来生产这些部件,并进行装配。
3D打印快速成型的工艺过程包括设计和建模、切片、打印、后处理和装配等步骤。
3d打印技术名词解释
3d打印技术名词解释3D打印技术名词解释:3D打印技术,也被称为增材制造或快速成型技术,是一种通过逐层堆积材料构建物体的制造方法。
以下是几个与3D打印技术相关的名词解释:1. 3D打印机:3D打印机是一种设备,它能够将数字模型转化为实际物体。
它通过逐层添加材料的方式,将设计文件转变为真实的物理对象。
2. STL文件:STL文件是用于3D打印的常见文件格式。
它将三维物体的表面表示为多个三角形面片的集合。
这种文件格式被广泛支持,可以在许多不同的3D建模软件中创建和导出。
3. CAD:CAD是计算机辅助设计的缩写。
它是一种使用计算机软件创建、修改和优化产品设计的方法。
在3D打印中,CAD软件通常用于创建物体的数字模型。
4. 材料:3D打印技术可以使用各种不同的材料,包括塑料、金属、陶瓷、生物材料等。
每种材料在3D打印过程中的处理方法和性能特点可能会有所不同。
5. 分层制造:分层制造是3D打印技术的基本原理之一。
它将整个物体切分为多个水平层,并依次将材料沉积在每一层上,逐渐构建起最终的物体。
6. 支撑结构:在一些3D打印过程中,为了支撑物体的悬空部分,需要添加额外的支撑结构。
这些支撑结构可以在打印完成后去除,以得到最终的物体。
7. 扫描仪:扫描仪是一种设备,用于将物理对象转化为数字模型。
在3D打印中,扫描仪可以用来创建物体的数字副本,也可以用来从实物中获取精确的尺寸和形状数据。
这些是与3D打印技术相关的一些常见名词解释。
通过了解这些名词的含义,我们可以更好地理解和掌握3D打印技术的应用和原理。
3D打印机的介绍
历史
目录
作品
普及
3D打印机普及,走向现实
3D技术开始越来越靠近 人们的生活,3D打印机 也越来越平民化。原来 的3D打印机非常庞大, 基本上都只存在于大医
院、研究机构以及相关
企业中。购买这样的机
器不仅要花几十几百万,
而且打印材料也价格不 菲。
但现在,3D打印机可以 做到和普通的喷墨打印
机一样大小。很多创业
越来越多的电影开始使用3D打印机制造道具
美国MakerBot公司生产的家用版3D打印机
杭州一家公司生产的家用版3D打印机
或许以后餐桌上的肉都将是3D打印的产物
foster + partners事务所与 欧洲航天局european space agency合作
将各层截面以各 种方式粘合起来
用液体状、粉状或 片状的材料将这些 截面逐层地打印出 来
锐普PPT论坛chinakui收集
美国一位枪械发烧友用3D打印机 打出一部枪并累计射击二百余次
首款“3D打印小型无人驾驶飞机
全球首辆3D打印环保汽车
世界上第一辆3D打印 赛车“阿里翁”
打印技术发展过程
• 3D打印源自100多年前美国研究的照相雕塑和地貌成形技术,上世纪80年
20世纪初 代已有雏形,其学名为“快速成型”。 期
• 在20世纪80年代中期,SLS被在美国德州大学奥斯汀分校的卡尔Deckard
20世纪80 博士开发出来并获得专利。 年代
20世纪 末期
• 1995年,麻省理工创造了“三维打印”一词,当时的毕业生Jim Bredt和 Tim Anderson修改了喷墨打印机的方案,变为把约束溶剂挤压到粉末床 的解决方案,而不是把墨水挤压在纸张上的方案。
FDM快速成型加工工艺问题研究
FDM快速成型加工工艺问题研究一、引言FDM(Fused Deposition Modeling),即熔融沉积成型技术,是一种快速成型技术,其工艺流程主要是利用专用的3D打印机,通过计算机将设计好的三维模型切割成一层一层的二维截面,然后逐层堆叠打印材料,最终形成三维实体。
FDM技术在快速成型领域具有广泛的应用,但在实际生产过程中还存在一些问题,本文将对FDM快速成型加工工艺中的问题进行研究,以期能够提高FDM技术的应用效率和成型质量。
二、FDM快速成型加工工艺存在的问题1. 打印精度不高FDM技术在打印过程中容易受到热胀冷缩的影响,导致成品尺寸与设计尺寸存在差异,尤其在大型件的打印过程中更为明显,影响了产品的精度。
材料在堆叠成型中容易出现变形和翘曲现象,进一步影响了打印精度。
2. 表面质量不佳FDM技术在堆叠打印过程中,由于材料温度的影响和层与层之间的连接问题,导致成品表面存在明显的层状纹理和毛刺,降低了产品的外观质量。
3. 加工速度慢FDM技术在实际应用中,由于打印速度受到电机性能和材料熔化速度的限制,导致加工速度较慢,尤其在大型件的打印过程中更为明显,影响了生产效率。
4. 材料选择有限FDM技术在材料选择上存在一定的局限性,一方面受到打印机型号的限制,另一方面受到材料熔化温度的影响,导致无法满足一些特殊性能要求。
5. 设备和成本限制FDM技术的设备价格昂贵,同时耗材成本也相对较高,加之设备维护费用和操作成本,限制了FDM技术的大规模应用,影响了产业的发展。
三、针对FDM快速成型加工工艺问题的解决方法1. 提高打印精度针对FDM技术打印精度不高的问题,可以通过优化打印参数、提高材料的熔化温度和改善材料层间粘结等手段进行改进。
还可以引入先进的自动补偿技术和实时监测技术,提高成品的精度。
2. 改善表面质量针对FDM技术表面质量不佳的问题,可以通过优化打印路径、调整层厚和选择合适的材料等手段进行改进。
3D打印成形技术
感谢聆听
学习单元一
四、光固化快速成型技术的最新进展
当前SLA 技术的进展主要体现在以下几个方面: 1. 软件技术 随着越来越多的原型要在快速成型机上加工,RP 软件的性能在提高工作效 率、保证加工精度等方面变得越来越重要。因为虽然快速成型机的加工过程 是自动进行的,不需要人工干预,但RP 的数据处理却要由人来完成,特别 是由于目前通行的STL 文件总存在这样那样的问题。当操作员手中有大量的 原型要在短时间内加工出来时,数据处理就成了瓶颈,并且稍有疏漏,可能 导致一批零件的加工失败。
学习单元一
二、光固化快速成型的工作原理
将原型从树脂中取出后,进行最终固化,再经打光、电镀、喷漆或着色处 理即得到满足要求的产品。 具体的工作步骤如下: (1)将液态的光敏树脂材料注满打印池。 (2)打印平台升起,直到距离液体表面一个层厚的位置时停下。 (3)水平刮板沿固定方向移动,将液体表面刮成水平面。 (4)激光器生成激光束,通过透镜进行聚焦后照射在偏振镜上,此时偏振 镜根据切片截面路径自动产生偏移,这样光束就会持续地依照模型数据有选 择性地扫描在液面,由于树脂的光敏特性,被照射到的液态树脂逐渐固化。 (5)在固化完成后,打印平板自动降低一个固定的高度,水平刮板再次将 液面刮平,激光再次照射固化,如此反复,直至整个模型打印完成。
学习单元一
三ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ光固化快速成型的特点
光固化快速成型的优势在于成型速度快、原型精度高,非常适合制作 精度要求高、结构复杂的小尺寸工件。在使用光固化快速成型的工业 级3D 打印机领域,比较著名的是Object 公司。该公司为SLA 3D 打印 机提供100 种以上的感光材料,是目前支持材料最多的3D 打印设备。 同时,Object 系列打印机支持的最小层厚已达16 μm在所有3D 打印 技术中,SLA 打印成品具备最高的精度、最好的表面光洁度等优势。
简述3d打印快速成型的工艺过程
简述3d打印快速成型的工艺过程3D打印,也称为快速成型技术,是一种通过逐层堆积材料来制造物体的先进制造技术。
它可以直接将数字模型转化为实体物体,具有高效、灵活、精确的特点。
本文将详细介绍3D打印的工艺过程。
1. 数字建模3D打印的第一步是数字建模,即使用计算机辅助设计(CAD)软件创建三维模型。
这个过程可以通过绘制、扫描或使用三维扫描仪来完成。
在数字建模过程中,设计师可以根据需求对模型进行调整和优化,以确保最终打印出的物体具有所需的形状和尺寸。
2. 切片处理一旦完成了数字建模,下一步是将模型切片。
切片是指将三维模型切割成一系列薄片,每个薄片的厚度通常为几毫米。
切片可以使用特定的切片软件完成。
在切片过程中,还可以选择打印参数,如层高、填充密度等。
3. 打印准备完成切片后,需要将切片转换为适合3D打印机使用的文件格式。
最常用的文件格式是.STL(Standard Tessellation Language)格式。
这个过程可以使用切片软件完成,将切片转化为3D打印机可以识别的指令。
4. 打印过程在打印准备完成后,将转换后的文件导入到3D打印机中,并设置打印参数。
3D打印机会根据文件中的指令逐层堆积材料来制造物体。
常用的打印技术包括熔融沉积建模(FDM)和光固化。
在FDM打印中,热塑性材料通过喷嘴加热熔化,并通过移动喷嘴在每一层上方堆积。
而在光固化打印中,液态光敏材料通过紫外线固化成为固体。
5. 后处理完成打印后,物体可能需要一些后处理步骤。
这取决于所使用的打印技术和材料。
例如,在FDM打印中,打印出的物体可能需要去除支撑结构,并进行表面处理,如打磨、喷漆等。
而在光固化打印中,打印出的物体可能需要进行清洗和固化。
通过以上步骤,3D打印技术可以实现快速成型,将设计师的创意转化为实体物体。
它在各个领域都有广泛的应用,如汽车制造、医疗、航空航天等。
3D打印的工艺过程简单明了,但在实际应用中仍然需要不断改进和优化,以满足不同行业的需求。
3d打印成型工艺及技术
3d打印成型工艺及技术3D打印是一种快速成型技术,可以通过逐层堆叠材料来制造三维物体。
下面我将从工艺和技术两个方面来回答你的问题。
工艺方面:1. 光固化,光固化是一种常见的3D打印工艺,使用紫外线光源照射液态光敏树脂,使其逐层固化。
常见的光固化方法包括光固化树脂3D打印和多光束光固化3D打印。
2. 熔融沉积,熔融沉积是一种将熔化的材料通过喷嘴逐层堆积的工艺。
常见的熔融沉积方法包括熔融沉积建模(FDM)和选择性激光熔化(SLM)。
3. 粉末烧结,粉末烧结是一种利用高能源源(如激光束)将粉末层状材料热熔结合的工艺。
常见的粉末烧结方法包括选择性激光烧结(SLS)和电子束熔化(EBM)。
4. 涂覆,涂覆是一种将液态材料涂覆在基底上,并通过固化或干燥来形成所需形状的工艺。
常见的涂覆方法包括喷墨打印和喷雾沉积。
技术方面:1. 打印材料,3D打印可以使用各种材料,包括塑料、金属、陶瓷、生物材料等。
每种材料都有其特定的打印要求和适用范围。
2. 打印机类型,根据不同的工艺,3D打印机可以分为光固化打印机、熔融沉积打印机、粉末烧结打印机等多种类型。
每种类型的打印机都有其特定的工作原理和适用领域。
3. 设计软件,为了进行3D打印,需要使用专门的设计软件来创建或修改三维模型。
常见的设计软件包括AutoCAD、SolidWorks、Fusion 360等。
4. 打印参数,在进行3D打印时,需要设置一些打印参数,如打印速度、温度、填充密度等。
这些参数会影响打印质量和效率。
总结起来,3D打印的成型工艺包括光固化、熔融沉积、粉末烧结和涂覆等多种方法。
技术方面涉及打印材料、打印机类型、设计软件和打印参数等。
这些方面的综合运用可以实现多种复杂形状的物体的快速制造。
3d打印调研报告
3D打印调研报告1. 引言随着科技的不断发展,3D打印技术正逐渐引起人们的关注。
3D打印技术是一种将数字模型转化为实体物体的方法,通过逐层堆叠材料来构建物体。
这项技术在制造、医疗、建筑等领域都有着广泛的应用前景。
本报告旨在对3D打印技术进行调研,了解其现状和未来发展趋势。
2. 3D打印技术原理3D打印技术是一种快速成型技术,其原理基于数字模型和逐层堆叠的操作。
具体步骤如下:1.制作数字模型:使用计算机辅助设计(CAD)软件创建或下载所需的数字模型。
2.切片操作:将数字模型切分成一系列薄片,每个薄片的厚度由打印机的分辨率决定。
3.打印准备:将切片后的数字模型导入到3D打印机中,并选择合适的材料。
4.打印过程:3D打印机按照切片后的模型逐层堆叠材料,以逐渐构建出完整的物体。
5.后处理:完成打印后,需对打印出的物体进行必要的后处理,例如去除支撑结构、砂光等。
3. 3D打印技术应用领域3D打印技术在各个领域都有广泛的应用,以下列举几个典型的应用领域:3.1 制造业在制造业领域,3D打印技术可以大大加速产品开发和生产过程。
通过3D打印,制造商可以快速制作出原型,并进行功能测试和设计优化。
此外,3D打印还可以实现柔性生产,即按需生产,避免库存积压。
3.2 医疗领域3D打印技术在医疗领域的应用前景广阔。
它可以用于制作个性化的医疗器械、植入物和义肢等。
通过3D打印,医生可以根据患者的具体情况,定制适合其身体特征的医疗器械,提高治疗效果。
此外,3D打印还可以用于生物打印,即打印人体组织和器官,为器官移植提供新的可能性。
3.3 建筑领域在建筑领域,3D打印技术可以用于快速制作建筑模型、构件以及整体建筑物。
通过3D打印,可以大大减少施工时间和人力成本。
此外,3D打印还可以利用可持续或可回收材料,实现绿色建筑的目标。
4. 3D打印技术的未来发展趋势尽管3D打印技术已经在多个领域取得了显著的进展,但仍存在一些挑战和改进的空间。
3d打印的工作原理
3d打印的工作原理
3D打印是一种快速成型技术,它可以将数字模型直接转化为
具体的物理产品。
这种技术通过分层逐渐构建物体来实现,并且可以使用多种不同的材料。
工作原理可以分为以下几个步骤:
1. 制作数字模型:首先,使用计算机辅助设计(CAD)软件
创建三维模型。
这个模型可以是从头开始设计或者从其他源导入。
2. 切片:将三维模型分解成各个薄片,每个薄片厚度通常为几十到几百微米。
切片软件将为每个薄片生成相应的二维图像。
3. 打印准备:准备打印材料,并将其装载到3D打印机中。
常
用的打印材料包括塑料、金属、陶瓷等。
4. 打印:3D打印机按照切片图像的顺序逐个层次地将材料加
工成实际产品。
它会用激光束、喷嘴或其他方法将材料沉积或粘附到前一层上,逐渐构建起整个物体。
5. 精细化处理:打印完成后,可能需要进行一些精细化处理工作,如去除支撑结构、清洁表面等。
总的来说,3D打印利用了逐层制造的原理,通过堆叠和固化
材料来制造出所需产品。
通过可视化数字模型并控制打印参数,
可以实现高度个性化和定制化的生产。
这种技术在快速原型制作、医疗、航空航天、汽车制造等领域有着广泛的应用。
3D打印是快速成型技术
3D打印是快速成型技术
3D打印是快速成型技术的一种,又称増材制造,它先通过软件将3D数据进行逐层切片,然后根据切片逐层打印,把各层之间通过各种方式粘合起来生成实体的技术。
我们将为客户提供FDM、PolyJet等技术的3D打印服务,为客户打印
丰富多彩的模型或零件。
1.FDM(熔融沉积)技术简介
使用FDM技术的3D打印机是通过将热塑性材料加热到融化状态并按照三维
模型进行逐层挤压构造零件。
2.PolyJet(光固化)技术简介
PolyJet3D打印与喷墨文件打印类似,属于光固化技术。
但PolyJet3D打印机并非在纸张上喷射墨滴,而是将液体光敏树脂层喷射到托盘上然后用紫外线将
其固化。
一次构建一层,直至创建一个3D模型,3D打印机还会将特别设计的凝胶类支撑材料与所选的模型材料一起喷射,以支撑悬垂和复杂的几何图形,
可用手和用水轻松将支撑材料除去。
简述3d打印快速成型的工艺过程
简述3d打印快速成型的工艺过程3D打印技术,又称为快速成型(Rapid Prototyping,RP),是一种通过逐层堆积材料来制造物体的先进制造技术。
它是以计算机辅助设计(CAD)模型为基础,通过对模型进行切片并逐层打印,最终构建出具有复杂形状的实体。
3D打印的工艺过程可以分为以下几个步骤:1. 设计模型:首先,需要使用计算机辅助设计软件创建一个3D模型。
这个模型可以是从头开始设计,也可以是从现有的模型中进行修改。
设计师可以根据需求和要打印的物体的特点,确定模型的大小、形状和结构等。
2. 切片处理:设计完成后,需要使用切片软件将模型切片成一层层的二维图像。
每一层都代表着物体在垂直方向上的一个截面。
切片时需要考虑到打印材料的特性和打印机的限制,确保每一层的厚度和打印路径的合理性。
3. 打印准备:在打印之前,需要准备好打印机和打印材料。
根据所选用的打印技术,可能需要加载打印材料、调整打印机的参数和设置打印平台的位置等。
4. 打印:打印过程中,打印机按照切片图像的顺序,逐层堆积打印材料。
打印材料可以是塑料、金属、陶瓷等,根据不同的材料和打印技术,打印机会采用不同的工作原理,如熔融沉积、光固化、粉末烧结等。
5. 后处理:打印完成后,需要进行后处理步骤。
这包括去除支撑结构、清洁打印物体、进行表面处理等。
有些情况下,还需要进行热处理、涂层或其他特殊处理,以提高打印物体的性能。
3D打印技术的快速成型工艺过程具有许多优点。
首先,相比传统的制造方法,3D打印可以实现更复杂的几何结构,无需额外的工具或模具。
其次,3D打印可以快速制造出样品或产品,缩短了产品开发的时间。
此外,3D打印还可以大幅降低生产成本,减少资源浪费。
然而,3D打印技术也存在一些挑战和限制。
首先,打印速度较慢,特别是对于大型物体来说,打印时间可能会很长。
其次,打印材料的选择有限,每种材料都有其特定的打印机和工艺要求。
此外,打印精度和表面质量也受到一定的限制。
3D快速成型技术
历史和发展
3D快速成型技术的起源:20世纪80年代美国科学家发明了立体光刻技术
3D快速成型技术的发展:从最初的立体光刻技术发展到现在的多种3D打 印技术
3D快速成型技术的应用:广泛应用于工业制造、医疗、教育等领域
3D快速成型技术的未来:随着技术的不断进步3D打印技术将更加普及应 用领域也将更加广泛。
3D快速成型技术 的材料
塑料材料
聚乳酸(PL):可生物降解环保材料 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(BS):强度高耐热性好 聚碳酸酯(PC):透明性好耐冲击 聚醚醚酮(PEEK):耐高温耐磨损化学稳定性好
金属材料
钛合金: 强度高、 重量轻、 耐腐蚀
铝合金: 强度高、 重量轻、 耐腐蚀
铜合金: 导电性好、 耐腐蚀
原型制造
设计阶段:使用CD软件设计3D模 型
打印阶段:使用3D打印机逐层打印 出原型
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切片阶段:将3D模型转换为2D切 片
后处理阶段:对打印出的原型进行 打磨、上色等处理
后处理
清洗:去除多余的粉末或树脂 固化:使用紫外线或热源固化成型件 打磨:去除成型件表面的粗糙部分 涂装:根据需求进行喷漆或电镀处理 组装:将成型件与其他部件组装成最终产品 质量检测:检查成型件的尺寸、精度和表面质量
性能
医疗设备:制 造定制化医疗 器械满足个性
化需求
建筑设计:快 速制造建筑模 型提高设计效
率和准确性
医学领域的应用案例
3D打印假体:用于替换受损或缺失的骨骼、关节等 3D打印器官:用于器官移植如心脏、肝脏等 3D打印药物:用于个性化药物治疗如癌症、糖尿病等 3D打印医疗器械:用于手术辅助如手术导板、手术器械等
3d打印详细介绍
3D打印(3D Printing)是一种快速成型技术,也被称为增材制造。
它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料,通过逐层打印的方式来构造物体。
3D打印的基本过程包括:首先设计出所需要的零件三维CAD模型;根据工艺要求,将模型分层切片,把原来的三维CAD模型变成一系列的层片;再根据每个层片的轮廓信息,计算运动轨迹;最后由成型系统将一系列层片堆积起来,得到一个三维实体。
3D打印技术的优点包括:节省材料,提高了材料的利用率,降低了成本;能做到较高的精度和很高的复杂程度,可以制造出采用传统方法制造不出来的、非常复杂的制件;不需要传统的刀具、夹具、机床或任何模具,就能直接把计算机的任何形状的三维CAD图形生成实物产品;能打印出组装好的产品,因此,它大大降低了组装成本,甚至可以挑战大规模生产方式。
3D打印技术在多个领域都有所应用,如珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工(AEC)、汽车、航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程、枪支等。
在医学界,人们通过3D打印用相应的化学原料获得需要的配件,这项技术广泛应用在牙科等医疗领域。
以上内容仅供参考,如需更多信息,建议查阅3D打印相关书籍或咨询该领域专家。
3D打印技术的原理和应用
3D打印技术的原理和应用随着科技的不断进步,3D打印技术在各个领域得到了广泛应用。
那么,什么是3D打印技术呢?它的工作原理又是什么?下面,我们将分别从定义、原理和应用三个方面进行介绍。
一、定义3D打印技术又称为快速成型技术,是一种数字化制造技术,它通过计算机辅助设计软件(CAD)将设计图导入3D打印机,再通过控制3D打印机中的喷头加热熔化塑料丝或其他原材料,将其以层层堆积的方式逐渐地将物体打印出来。
二、原理1. 3D打印机3D打印机大致由三部分组成:机器主体、控制系统和喷头系统。
其中机器主体包括了机器底座、传动系统、负载平台等,控制系统用于控制3D打印机的动作,包括喷头的温度、打印层厚度等参数,喷头系统则用来熔化原材料并将原材料以一定的方式堆叠在一起形成所需的物体。
2. 原材料3D打印机一般采用塑料丝、尼龙、金属、石墨、光敏树脂等作为原材料进行打印,不同的原材料有不同的熔点和化学性质,因此需要针对不同的材料设置不同的打印参数和喷头温度。
3. 工作原理具体来说,3D打印技术的工作原理类似于一台计算机控制的雕刻机,打印机将原材料从喷头中挤出,经过加热熔化后,通过一定的控制系统使其在水平面上逐层累积。
每一层都可以形成一个薄片,多层叠加起来形成的物体就是以前所定义的CAD文件的三维模型。
三、应用3D打印技术应用于技术和商业领域,在多个应用领域中得到了广泛的应用。
具体应用如下:1. 制造3D打印技术能够基于CAD 3D模型快速制作甚至仿制缺件,并可为个性化产品和原型制作提供创新和灵活性。
除此之外,3D 打印技术也可以用于医疗方面,制造出完全适合病患体型的人工关节、牙齿等等医疗器械。
2. 工艺3D打印技术可以制造器皿、模具等工具。
通过使用3D打印技术来制造这些设备,制造商能够大幅度缩短制造时间和成本,并降低运输和储存成本。
3. 建筑3D打印技术还可以用于建筑领域,通过3D打印机制造石材等建筑材料,大幅度降低建筑成本和缩短建筑周期。
3d打印快速成型技术 3d打印成型技术论文
3d打印快速成型技术 3d打印成型技术论文有些网友觉得3d打印成型技术论文难写,可能是由于没有思路,所以我为大家带来了相关的例文,盼望能帮到大家!3d打印成型技术论文篇一3D打印技术一、简介:3D打印技术,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料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。
它无需机械加工或任何模具,就能直接从计算机图形数据中生成任何外形的零件,从而极大地缩短产品的研制周期,提高生产率和降低生产成本。
灯罩、身体器官、珠宝、依据球员脚型定制的足球靴、赛车零件、固态电池以及为个人定制的手机、小提琴等都可以用该技术制造出来。
3D打印机则消失在上世纪90年月中期,即一种利用光固化和纸层叠等技术的快速成型装置。
它与一般打印机工作原理基本相同,打印机内装有液体或粉末等"印材料',与电脑连接后,通过电脑掌握把"打印材料'一层层叠加起来,最终把计算机上的蓝图变成实物。
如今这一技术在多个领域得到应用,人们用它来制造服装、建筑模型、汽车、巧克力甜品等。
二、过程原理:每一层的打印过程分为两步,首先在需要成型的区域喷洒一层特别胶水,胶水液滴本身很小,且不易集中。
然后是喷洒一层匀称的粉末,粉末遇到胶水会快速固化黏结,而没有胶水的区域仍保持松散状态。
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。
三、3D打印过程:打印耗材由传统的墨水、纸张转变为胶水、粉末,当然胶水和粉末都是经过处理的特别材料,不仅对固化反应速度有要求,对于模型强度以及"打印'辨别率都有直接影响。
3D打印技术能够实现600dpi辨别率,每层厚度只有0.01毫米,即使模型表面有文字或图片也能够清楚打印。
受到喷打印原理的限制,打印速度势必不会很快,较先进的产品可以实现每小时25毫米高度的垂直速率,相比早期产品有10倍提升,而且可以利用有色胶水实现彩色打印,颜色深度高达24位。
简述3d打印快速成型的工艺过程
简述3d打印快速成型的工艺过程3D打印快速成型是一种以数字模型为基础的快速制造技术,它通过逐层堆积材料来实现立体物体的制造。
该技术采用计算机辅助设计软件将三维模型切片并转换成可识别的指令,然后通过控制系统将这些指令传输给3D打印机,最终打印出所需物体。
3D打印快速成型的工艺过程通常从设计开始。
设计师使用计算机辅助设计软件创建一个三维模型,该模型可以是从头开始绘制,也可以是通过扫描物体获得的现有模型。
设计师可以根据实际需求进行调整和修改,以确保最终打印出来的物体符合预期。
接下来,设计师使用切片软件将三维模型切割成一系列薄片,每个薄片的厚度由打印机的分辨率决定。
这些薄片被转换成打印机可读取的指令,其中包括每个薄片的形状和位置信息。
然后,将转换后的指令传输给3D打印机。
3D打印机会根据指令逐层堆积材料来制造物体。
它通常使用可加热的塑料丝作为原材料,将其加热到熔化状态后通过喷嘴喷射到建造平台上。
打印机根据每个薄片的形状和位置信息,精确地控制喷嘴移动和材料的喷射,以逐层堆积,最终构建出一个完整的物体。
在堆积过程中,打印机会根据需要添加支撑结构,以防止物体倒塌或变形。
这些支撑结构通常在打印完成后需要被移除或清理。
一旦打印完成,打印出来的物体可以进行后处理。
这包括去除支撑结构、修整表面、涂装或其他必要的加工工序。
最终,一个完整且符合要求的物体就完成了。
3D打印快速成型的工艺过程具有许多优点。
首先,它可以实现高度定制化的制造,能够根据个体需求快速制作出物体。
其次,与传统制造工艺相比,3D打印快速成型的工艺过程更加高效,节省时间和成本。
此外,该技术还可以大大减少废料产生,对环境更加友好。
然而,3D打印快速成型的工艺过程也存在一些挑战。
首先,打印速度相对较慢,特别是对于复杂的物体,需要花费较长的时间。
其次,目前可用的打印材料相对有限,虽然不断有新的材料被开发出来,但仍然需要进一步扩展材料的种类和性能。
此外,打印出来的物体通常比传统方式制造的物体要脆弱一些,需要进一步研究和改进材料的强度和耐久性。
3dp打印技术名词解释
3dp打印技术名词解释1.引言1.1 概述3D打印技术是一种快速成型技术,通过层层堆叠材料,逐层构建物体的方法。
与传统的加工方法相比,3D打印技术无需使用模具,可以实现对复杂形状和内部结构的制造,为制造业带来了全新的可能性。
随着技术的不断发展和成熟,3D打印技术已经在各个领域得到广泛应用。
它不仅可以用于快速制造原型和样品,还可以用于生产个性化的定制产品。
3D打印技术在医疗领域可以用于制作仿真器官和人工关节,提供更好的医疗解决方案。
在航天航空领域,3D打印技术可以制造轻量化的部件,降低飞机和火箭的重量,提高燃油效率。
此外,3D打印技术还在建筑、汽车制造、艺术设计等行业找到了广泛的应用。
尽管3D打印技术在多个领域都取得了显著的成就,但也面临一些挑战和限制。
目前3D打印技术的成本相对较高,对材料的选择和性能也存在一定的限制。
此外,3D打印的速度相对较慢,无法与传统的大规模生产相提并论。
然而,随着科技的进步和不断创新,3D打印技术正朝着更高效、更精细、更广泛的方向发展。
未来,我们可以预见到3D打印技术将继续在制造业中发挥重要作用,并且在医疗、建筑、工艺品等领域产生更多的应用和突破。
1.2文章结构1.2 文章结构本文将首先对3D打印技术进行定义和原理的介绍,包括其基本概念和工作原理。
接着,将探讨3D打印技术在各个领域的广泛应用,涵盖制造、医疗、建筑等多个行业。
最后,将给出对3D打印技术的评价,并展望其未来的发展趋势。
在2.1节中,将详细介绍3D打印技术的定义和原理。
我们将解释什么是3D打印技术,以及它是如何通过逐层堆积材料来制造物体的。
同时,还将介绍不同的3D打印技术方法,如激光熔化、喷墨、粉末烧结等,并分析它们各自的特点和适用性。
在2.2节中,将讨论3D打印技术在不同领域的应用。
我们将列举制造业中使用3D打印技术进行快速原型制作、定制化生产和零部件制造的案例。
同时,还将介绍医疗领域中利用3D打印技术制造医疗器械、人工器官和智能医疗设备的实践。
3D打印技术的基本原理和工作流程
3D打印技术的基本原理和工作流程随着科技的不断发展,3D打印技术正在迅速成为制造业、医疗领域、设计界等众多行业的热门话题。
作为一种革命性的制造技术,3D打印技术能够将虚拟设计转化为真实物体,为创新和制造带来了无限的可能性。
本文将介绍3D打印技术的基本原理和工作流程。
首先,让我们来了解一下3D打印技术的基本原理。
3D打印是一种快速成型技术,其基本原理是通过逐层堆叠材料构建3D物体。
与传统的加工技术不同,3D打印技术使用的是可塑性材料,如塑料、树脂等,或者是可熔化的金属。
3D打印技术的关键在于将虚拟设计文件转化为逐层堆叠的物理形态。
主要的3D打印工作流程包括:建模、切片、打印和后处理。
首先,建模是指使用计算机辅助设计(CAD)软件创建物体的3D模型。
设计师可以通过CAD软件按照需求绘制物体的形状和尺寸。
接下来,切片是将3D模型分解为一层层的可打印路径。
切片软件将一个3D模型划分为数以百计的薄层,每一层都对应一次打印的路径。
这些路径将指导3D打印机精确地堆叠材料。
切片完成后,接下来是打印阶段。
3D打印机根据切片软件生成的路径逐层地精确堆叠材料。
3D打印技术有许多不同的工作原理,包括熔融沉积建模(FDM)、光聚合、选择性激光烧结(SLS)等。
其中,FDM是最常用的技术,它通过加热和挤压塑料丝将材料逐层地堆叠起来。
光聚合则是通过逐层光固化液态光敏树脂来形成物体。
最后,完成打印后需要进行后处理。
后处理包括去除支撑结构、表面处理和加工等。
在3D打印过程中,为了支撑新堆叠的层次,常常需要添加支撑结构。
这些支撑结构在打印完成后需要去除。
表面处理可用于平滑和润色打印物体的外观。
加工则是指给打印的物体添加额外的细节或进行精确加工。
除了基本的工作流程,3D打印技术还有一些应用领域和挑战。
3D打印技术已经应用于制造业、医疗、建筑和艺术等领域。
在制造业中,它可以加速原型制作和定制产品的生产。
在医疗领域,3D打印技术可用于生物打印、仿生器官制造和个性化医疗器械的制造。
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3D 打印机输出的复杂结构模型
3D 打印机制作的自行车
已经在市场上销售的 3D 打印机
二、3D 打印行业概述
3D 打印是一场制造技术的革命,是中国制造业升级的重要一环 3D 打印技术经过 20 余 年的发展,在全球范围内已经形成了一个规模 16.8 亿美元的新兴产业,并以年均 20-30% 的速度高速成长,预计到 2015 年市场规模可达 38 亿美元。目前中国制造业的 3D 打印使用 密度仅有美国的约 20%。作为一种全球最前沿的制造技术,3D 打印将是中国制造业升级的 重要一环,国内 3D 打印产业化的空间巨大。
产业化平台 中航重机、南风股份 滨湖机电 西安恒通 北京殷华 n.a. 北京隆源 n.a.
国内主流 3D 打印技术研发中心及产业化平台一览
在技术引入方面,英国伯明翰大学教授、澳大利亚国家轻合金研究中心主任吴鑫华教授 等国际快速成型专家近年来也开始与国内企业展开技术合作,加速了国内激光成型产业的成 熟。 在科研成果转化方面,国内几家科研机构也相继迈出了产业化的脚步。依托于华中科 大的滨湖机电以及背靠华南理工的北京隆源已经形成了千万年产值的规模,累计销售 SLS 双双突破 200+台,客户遍布汽车、发动机、航天、船舶、泵业、机械、医疗等行业,包括 东风汽车、凯泉泵业、山河智能、玉柴等诸多知名企业。北航团队产业化的突破口在于下游 大型铸锻件的加工制造,在 2010 年和 2012 年分别与中航重机、南风股份合作成立子公司, 依靠两个合作伙伴在军工航天、核电火电行业的优势资源锁定未来需求。两家公司对合作项 目投入均较大,分别规划在 2015 年前达到 5 亿元的体量。 国产快速成型技术已经走出实
造型展示件、翻模用件
Zprinter(三维喷绘打印) 低
小
低
中等
低
中等 好
民用
彩色造型展示件
主流激光快速成型设备性能、应用领域一览
应用领域 汽车
3D 打印实图
零部件 航天军工
电子、医疗
打印行业应用实例
1、供给端:四大研发核心提供国际一流技术 国内快速成型技术的研发工作始于 20 世纪 80 年代末,在时间点上和国际上保持一
1.1、激光快速成型——全球制造技术的一场革命 激光快速成型制造(3D 打印)是利用激光、CAX、自动控制等技术,直接采用“堆积” 制成三维立体模型的一种新型加工工艺。由于加工过程省去了开模、削切等中间流程,激光 快速成型在小批量、结构复杂的实体加工方面具有得天独厚的优势,据测算可以缩短加工周 期 70%以上、节省材料 90%以上、降低一般制造费用 50%以上,被誉为全球制造技术的一场 革命。 3D 打印技术源于美国,以 3D Systems 和 DTM 公司为代表的一批中小科技公司在 20 世纪 80 年代末-90 年代初相继研发出立体光固成型(SLA)、选择性激光烧结(SLS)和熔 丝沉积造型(FDM)等主流技术路线,经过 20 多年的沉淀和不断完善已经日臻成熟。根据 咨询公司 Wohlers Associates 的统计,2011 年全球 3D 打印产品(设备+服务)的销售总 额已经达到 16.8 亿美元,近十年时间里以年均 27%的速度高速增长。该公司进一步预测, 未来 5-10 年全球快速成型市场将继续以年均 20%的速度膨胀,2019 年可达 66.5 亿美元的
引导下,3D 打印的市场需求潜力无限。 民用:3D 打印机家用化
在世界范围内,3D 打印机家用化、娱乐化正在成为一种潮流。在 2012 年美国 CES 展 上,世界最大的 3D 打印机公司 3D Systems 展出了最新家用 Cube 系列,惠普、MakerBot 等公司也均有类似产品面世。桌面级 3D 打印机售价低廉,最低仅为 1000-2000 美元,贴 近大众消费水平,业界普遍期待它能复制家用电脑、苹果手机等消费电子产品的成功故事, 成为下一个改变消费者习惯的“大产品”。仅 2011 年一年的时间,全球个人 3D 打印机的 销量就翻了四倍。在国内,3D 打印的大众消费市场也正在形成中,近期北京开出的全国第 一家 3D 打印馆就是一个印证。事实上,南京紫金立德、杭州先临三维等一些国内企业已经 开始涉足桌面级 3D 打印机的生产,一条崭新的消费电子产业链呼之欲出。 工业:金属制造领域
喷墨打印机领域中,微压电打印的鼻祖爱普生曾经提出过这样的设想,未来的大型工 厂可能被小型的打印机所取代,这样的设想的前提是,打印机能取代机床、人力组装等复杂 工序,一体化的进行设备铸造。据一个简单的例子,我们都知道电脑主板有好几层,每一层 都有不同的电路设计,如果利用 3D 打印机(喷射特殊材质)通过打印来进行分层打印,要 比现在主板和电路生产节省大量的人力物力。
寸
护成本 面质量 境
耐冲击 能
类
性能
大
高
高
高
低
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ一般
民用+工业 造型展示件、翻模用件
SLS(选域激光粉末烧结) 高
大
高
中等
中等
高
好
工业
结构件、航天航空、铸
造、泵、军工
FDM(熔丝沉积造型)
低
大
低
中等
低
中等 好
民用+工业 造型展示件、要求不高
的结构件
Obiject(三维喷绘打印) 低
小
低
高
低
中等 好
民用
科研单位 北京航空航天大学 华中科技大学
技术路线 SLS 设备 SLS、MC 设备
西安交通大学
SLA 设备及材料
清华大学
SLA、LOM 设备
南京航空航天大学 SLS 工艺
华南理工大学
SLA 材料
上海交通大学
RMC
带头人 王华明 教授 史玉升 教授 卢秉恒 教授 颜永年 教授 n.a. n.a. n.a.
3D 打印产业化一触即发从供给端看,国内北航、华中科大、西安交大、清华四大研发 中心在 3D 打印方面积累了国际一流的技术储备,在航空结构件锻造等领域甚至实现了世界 首次突破。从需求端看,未来几年内航天军工、民用消费、模具设计、医疗领域将驱动 3D 打印需求超越式增长。其中,国产四代战斗机的批量生产、国产大飞机项目的实现有望为 3D 打印创造出一个 20+亿元的“大市场”。综合来看, 3D 打印产业化的条件已经成熟,未 来 3 年将是市场急剧膨胀的“成长期”。
体量。 从应用的行业和功能来看,3D 打印设备已经广泛地应用于航空航天、汽车、消费电子、
工业、医疗、建筑等领域,功能从最早的展示、教学拓展到工业模具的制造,乃至零部件的 直接制造。3D 打印直接用于零部件制造的比例由 2003 年的不到 4%跃升到了 2011 年的 24%。3D 打印越来越接近于工业用途的趋势,体现了这项新兴的制造技术正在逐渐从“小众” 市场走向“大众”市场,未来可能深刻地改变世界制造业的格局。
三、3D 打印产业是一个超过万亿规模的产业
3D 打印如果走进我们的生活,涵盖将提供无数的商业机会,产业链包括 3D 打印设备 制造、打印材料制造、应用软件和服务。环顾我们身边,绝大部分消费品都可以使用 3D 打 印来制造。目前我们只能制造特定材料、功能单一的物品,但随着技术的发展,直接打印出 像电子产品这样的复杂物品未必不可能。因为 3D 打印的制造方式与传统方式完全不同,所 以被替代产业的从原材料处理、成品制造到相关服务都可以被包括到 3D 的产业链中。上表 仅仅列出了一部分 3D 打印能够替代的制造业,去除可能的重复统计部分,保守估计,这些 行业国内的年产值能达到 5 万亿人民币以上。等到若干年以后 3D 打印技术真正替代传统 制造业的时候,即使这些产业只有 10%的产品用 3D 打印的方式制造,在国内这也将是一个 万亿规模的产业。而就全球来说,产业规模将能够达到万亿美元。 在这里,我们把 3D 打 印产业分为 3D 打印设备制造、材料制造和相关的应用软件和服务三个部分。
2、需求端:民用、模具设计、军工、医疗领域 在现阶段,3D 打印在国内最大的三块需求分别来自民用消费、工业设计和航天军工。 在民用板块,桌面级 3D 打印机的引进有望撬动消费需求,打开大众娱乐的大市场;在工业 设计板块,对于模具制作的效率和精度的要求不断上升,中小型 3D 打印设备有望成为工业 设计人员的“标配”;受益于国产飞机产业腾飞及国家军费投入增加,航天军工领域有望成 为大型快速成型设备的最大增长点,另外核电建设的高峰期即将到来,也将对快速成型产业 的壮大提供有利条件。 3D 打印是典型的“供给创造需求”的产业,在适当产业政策的
类型
设备
耗材
应用软件
服务
传统喷墨打印机 同质化,打印平 纸张、油墨
少
少
面图案
3D 打印机
根据用途各不相 金属、塑料 、细 建模、打印控制、 通过智能终端和
同
胞等不同材料 远程应用
移动互联网多种
服务模式
快速成型设备 SLA(光固化成型)
价格 高
成 型 尺 设 备 维 零 件 表 工 作 环 成 型 件 粘 结 性 主要应用分 应用领域
从国外 3D 打印产业发展经验来看,全价值链模式是最优选择世界 3D 打印行业的两大巨 头——3D Systems 和 Stratasys 近十年的发展历程表明,材料+设备+服务的全价值链模式 是 3D 打印企业的最佳盈利模式。同时,3D 打印是一个个性化、分散的市场,需要针对不同 需求客户开发出全方位解决方案、拥有最完整的产品谱系。 1、快速成型技 术成熟可靠,国内应用前景光明
3D 打印技术
一、什么是 3D 打印
这自然是一种打印方式,所谓 3D,就是说打印出的不是平面的图案,而是一个三维的 物体。 3D 打印机是这样工作的:先在计算机里建立所需物体的模型,然后把模型分成很多 层的结构,用一个机器取一些原材料——现在来说一般是金属和塑料——机器把材料融化, 再跟喷墨打印机一样,将融化的材料用喷嘴喷出,打印出结构的第一层。然后是第二层、第 三层……每一层逐渐叠加,当所有层都打完时,你需要的物体就出现了。