金属3D打印技术 ppt课件
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SLM3D打印的金属粉末的有限元分析 ppt课件
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8.材料参数
在温度场的模拟计算中，主要考虑材料的热物性参数如：熔点、密 度、比热容和热导率等。在该模拟中，基板材料为45号钢，加工的粉体 材料为316不锈钢粉末。
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四、ANSYS模拟结果
设定激光光斑半径r=0.06mm，设定激光的扫描速度为v=100mm/s，激 光的功率P选取为150W、200W、250W、300W。图为 SLM 成形过程中第三条 扫描道中心点（点 2）的温度场分布情况。
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谢谢大家
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达式为：
c
T t
ke
(
2T x2
2T y 2
2T z 2
)
Q
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总方程：1.热传导方程方程：
c
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱT t
ke
(
2T x2
2T y 2
2T z 2
)
Q
Q H c(T )dT
2.初始条件：T0=323K
3.边界条件：
T -ke z
z0 h(T T0 ) (T 4 T04 ) q
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三、物理模型的建立
1.数学假设 （1）粉末颗粒的热物性参数随温度而变化； （2）316不锈钢粉末组成的粉床看作是均匀且连续的，固体颗粒
呈球形且大小相同，相互之间无接触变形； （3）激光束呈高斯分布且以圆形的热流形式辐照在粉床表面上； （4）不考虑 SLM 成形腔内保护气体对粉床致密度和比热容的影响； （5）不考虑金属液相流动对温度分布的影响；
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P=150W
P=200W
3D打印ppt课件
世纪以来就已经得到了极大的增长，其价格 也正逐年下降。
•
使用打印机就像打印一封信：轻点电脑
屏幕上的“打印”按钮，一份数字文件便被
传送到一台喷墨打印机上，它将一层墨水喷
到纸的表面以形成一副二维图像。而在3D
打印时，软件通过电脑辅助设计技术
（CAD）完成一系列数字切片，并将这些
• 堆叠薄层的形式3有D多打种印多样机。有些3D打印机
• 但每一种新技术诞生初期都会面临着上述类 似的障碍，但相信找到合理的解决方案3D 打印技术的发展将会更加迅速，就如同任何 渲染软件一样，不断地更新才能达到最终的 完善。事实上，3D打印技术要成为主流的 生产制造技术还尚需时日
3D打印的应用
• 2、3D打印在工业中的应用 • 首先3D打印技术可以加工传统方法难以制
造的零件。过去传统的制造方法就是一个毛 坯，把不需要的地方切除掉，是多维加工的， 或者采用磨具，把金属和塑料融化灌进去得 到这样的零件，这样对复杂的零部件来说加 工起来非常困难。立体打印技术对于复杂零 部件而言具有极大的优势，立体打印技术可 以打印非常复杂的东西。
汽车产地附近的原材料生产汽车”
•
Kor的目标是让未来的汽车更节能、环
保，生产过程更便捷。
3D打印的应用
• Urbee的生产车间是RedEye，世界上第一款3D 打印机摩托车原型也诞生于此。Kor说3D打印 的一个优势是具有其他片状金属材料所不具备 的灵活性和可塑性。传统的汽车制造是生产出 各部分然后再组装到一起，3D打印机能打印出 单个的、一体式的汽车车身，再将其他部件填 充进去。据称，新版本3D汽车需要50个零部件 左右，而一辆标准设计的汽车需要成百上千的 零部件。
在重新定义制造业，Urbee正在致力于改变
•
使用打印机就像打印一封信：轻点电脑
屏幕上的“打印”按钮，一份数字文件便被
传送到一台喷墨打印机上，它将一层墨水喷
到纸的表面以形成一副二维图像。而在3D
打印时，软件通过电脑辅助设计技术
（CAD）完成一系列数字切片，并将这些
• 堆叠薄层的形式3有D多打种印多样机。有些3D打印机
• 但每一种新技术诞生初期都会面临着上述类 似的障碍，但相信找到合理的解决方案3D 打印技术的发展将会更加迅速，就如同任何 渲染软件一样，不断地更新才能达到最终的 完善。事实上，3D打印技术要成为主流的 生产制造技术还尚需时日
3D打印的应用
• 2、3D打印在工业中的应用 • 首先3D打印技术可以加工传统方法难以制
造的零件。过去传统的制造方法就是一个毛 坯，把不需要的地方切除掉，是多维加工的， 或者采用磨具，把金属和塑料融化灌进去得 到这样的零件，这样对复杂的零部件来说加 工起来非常困难。立体打印技术对于复杂零 部件而言具有极大的优势，立体打印技术可 以打印非常复杂的东西。
汽车产地附近的原材料生产汽车”
•
Kor的目标是让未来的汽车更节能、环
保，生产过程更便捷。
3D打印的应用
• Urbee的生产车间是RedEye，世界上第一款3D 打印机摩托车原型也诞生于此。Kor说3D打印 的一个优势是具有其他片状金属材料所不具备 的灵活性和可塑性。传统的汽车制造是生产出 各部分然后再组装到一起，3D打印机能打印出 单个的、一体式的汽车车身，再将其他部件填 充进去。据称，新版本3D汽车需要50个零部件 左右，而一辆标准设计的汽车需要成百上千的 零部件。
在重新定义制造业，Urbee正在致力于改变
3D打印技术解析 ppt课件
打印材料有哪些？
目前3D打印材料主要类型是塑料，液态树脂和金属粉末。 在家用领域，有石膏、光敏树脂、塑料等； 在工业应用中，适用的金属材料只有10余种。 在航空航天等隐性材料上，打印材料逐渐向碳化硅复合材料、
高介电陶瓷等超颖材料发展。此外纳米材料在3D打印技术中也 有很大的优势。 3D打印金属材料主要用的韧性好的不锈钢和钛合金。
理想轮廓 线的补偿
量
理想轮廓补偿量设置不合理直 接影响成形件的尺寸和几何精 度。
应依据挤出丝截面的宽度来进行 补偿。
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2.2 选择性激光烧结SLS
工艺参数与成形质量之间的关系是SLS技术的研究热点，国内 对此进行了大量的研究。而由于烧结过程的复杂性，进行实时 观察比较困难，因此，人们为了更好的理解烧结过程，对烧结 过程也进行了一定量的研究。
24
溶剂沉淀法
基本原理：溶剂沉淀法是将聚合物溶解在适当的溶剂中，然后 采用改变温度或加入第二种非溶剂等方法使聚合物以粉末状沉 淀出来。
适用材料：特别适合于具有低温柔韧性的高分子材料，这类材 料较难低温粉碎，细粉收率很低，如尼龙。
尼龙 12 粉末制备工艺
制备的粉末微粒形状接近于球形，可以通过控制工艺条件生产 出所需细度的粉末。一般来说，溶剂的用量越大，粉末粒径越 小。
2012年4月，英国《经济学人》刊文认为，3D打印技术将与其他 数字化生产模式一起，推动第三次工业革命的实现。
ppt课件
5
1.1 涵义及原理
什么是3D打印技术？
3D打印技术是指由数字模型（CAD）直接驱动的，运用金属、塑 料、陶瓷、树脂、蜡、纸、砂等可粘合材料，在快速成形设备 里通过逐层叠加的方式来构造物理实体的技术。
粉碎温度的确定
目前3D打印材料主要类型是塑料，液态树脂和金属粉末。 在家用领域，有石膏、光敏树脂、塑料等； 在工业应用中，适用的金属材料只有10余种。 在航空航天等隐性材料上，打印材料逐渐向碳化硅复合材料、
高介电陶瓷等超颖材料发展。此外纳米材料在3D打印技术中也 有很大的优势。 3D打印金属材料主要用的韧性好的不锈钢和钛合金。
理想轮廓 线的补偿
量
理想轮廓补偿量设置不合理直 接影响成形件的尺寸和几何精 度。
应依据挤出丝截面的宽度来进行 补偿。
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2.2 选择性激光烧结SLS
工艺参数与成形质量之间的关系是SLS技术的研究热点，国内 对此进行了大量的研究。而由于烧结过程的复杂性，进行实时 观察比较困难，因此，人们为了更好的理解烧结过程，对烧结 过程也进行了一定量的研究。
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溶剂沉淀法
基本原理：溶剂沉淀法是将聚合物溶解在适当的溶剂中，然后 采用改变温度或加入第二种非溶剂等方法使聚合物以粉末状沉 淀出来。
适用材料：特别适合于具有低温柔韧性的高分子材料，这类材 料较难低温粉碎，细粉收率很低，如尼龙。
尼龙 12 粉末制备工艺
制备的粉末微粒形状接近于球形，可以通过控制工艺条件生产 出所需细度的粉末。一般来说，溶剂的用量越大，粉末粒径越 小。
2012年4月，英国《经济学人》刊文认为，3D打印技术将与其他 数字化生产模式一起，推动第三次工业革命的实现。
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5
1.1 涵义及原理
什么是3D打印技术？
3D打印技术是指由数字模型（CAD）直接驱动的，运用金属、塑 料、陶瓷、树脂、蜡、纸、砂等可粘合材料，在快速成形设备 里通过逐层叠加的方式来构造物理实体的技术。
粉碎温度的确定
3D打印介绍ppt课件
通过装机运转检测根据反馈的信息进行了数次改进设计最终获得了能够完全满足运动要求的凸轮结32采用sls工艺快速制造内燃机进气管模型如图所示可以直接与相关零部件安装进行功能验证快速检测内燃机运行效果以评价设计的优劣然后进行针对性的改进以达到内燃机进气管产品的设计要采用sls工艺制作的内燃机进气管模型第一节快速原型的基本用途总体来说通过快速制造出物理原型可以尽早地对设计进行评估缩短设计反馈的周期方便而又快速地进行多次反复设计大大提高了产品开发的成功率开发成本大大降低总体的开发时间也大大缩短
1、个人级3D打印机
? 国内各大电商网站上销售的个人 3D 打印机为例，大部分国产的 3D 打印机都是基于 国外开源计术延伸的，由于采用了开源技术，技术 成本得到了很大的压缩因此售价在 3 千至 1万不等 ，十分有吸引 力。国外进口的品牌个人 3D 打印机 价格都在 2 万至 4 万之间。 这类设备都属于熔丝堆积技术（FDM 技术为代表），
2、3D打印的局限性
? 耗材成本，相同的耗材 3D 打印机成本高于传统工艺材料。 ? 打印精度、 打印尺寸的限制，虽然现在有条件现实大尺寸的打印，但是尺寸做大以
后物品变形、缺陷等精度问题也随之而来，因此还是需要实验调整材料配方和制作 流程才能使其稳定。 ? 生产效率，与传统的生产线相比 3D 打印更像个是手工工匠，在确保细节精度的情 况下，制作一个 16 厘米以上的人像，通常需要大于 8 个小时。
4、全彩色打印机
? 这里说的彩色可不是几个简单的颜色没有过度混合起来。能否支持彩色打印还是需要看 3D 打印机所采用的技术是否在打印过程中给材料进行染色或者混色。
? 目前实现彩色打印主要两种方式 ? 采用的 3D 打印技术是否有条件在打印过程中给材料染色。 ? 采用的 3D 打印技术是否支持多种耗材，不同颜色的耗材在打印的时候进行混色。
1、个人级3D打印机
? 国内各大电商网站上销售的个人 3D 打印机为例，大部分国产的 3D 打印机都是基于 国外开源计术延伸的，由于采用了开源技术，技术 成本得到了很大的压缩因此售价在 3 千至 1万不等 ，十分有吸引 力。国外进口的品牌个人 3D 打印机 价格都在 2 万至 4 万之间。 这类设备都属于熔丝堆积技术（FDM 技术为代表），
2、3D打印的局限性
? 耗材成本，相同的耗材 3D 打印机成本高于传统工艺材料。 ? 打印精度、 打印尺寸的限制，虽然现在有条件现实大尺寸的打印，但是尺寸做大以
后物品变形、缺陷等精度问题也随之而来，因此还是需要实验调整材料配方和制作 流程才能使其稳定。 ? 生产效率，与传统的生产线相比 3D 打印更像个是手工工匠，在确保细节精度的情 况下，制作一个 16 厘米以上的人像，通常需要大于 8 个小时。
4、全彩色打印机
? 这里说的彩色可不是几个简单的颜色没有过度混合起来。能否支持彩色打印还是需要看 3D 打印机所采用的技术是否在打印过程中给材料进行染色或者混色。
? 目前实现彩色打印主要两种方式 ? 采用的 3D 打印技术是否有条件在打印过程中给材料染色。 ? 采用的 3D 打印技术是否支持多种耗材，不同颜色的耗材在打印的时候进行混色。
三D打印专题培训课件ppt
优化后处理工艺，提高成品的质量和美观 度。
04
三D打印案例分析
工业设计案例
总结词
创新设计、高效生产
详细描述
通过3D打印技术，工业设计师可以快速将概念转化为实体模型，降低原型制作成本和时间。同时，3D打印能够 生产出传统加工方法难以实现的设计，提高产品创新性。在生产环节，3D打印能够实现小批量、定制化生产，提 高生产效率和灵活性。
确保三D打印作品不侵犯任何版权、专利或 知识产权。
公平与正义
确保三D打印技术不被用于制造武器、假冒 产品或其他不公平、不正义的用途。
隐私保护
防止三D打印过程中涉及的个人数据泄露。
道德规范
制定并遵守三D打印的道德规范，确保其使 用符合社会道德标准。
三D打印的法律法规
国内法律法规
了解并遵守我国关于三D打印的 相关法律法规，如《中华人民共 和国产品质量法》、《中华人民 共和国专利法》等。
选择兼容性好、可加工性强的材料， 能够提高打印质量和效率。
设备性能与成本考量
设备性能越高，打印精度和效率越高 ，但成本也越高。需根据实际需求和 预算进行选择。
03
三D打印工艺与流程
三D打印工艺类型
熔融沉积成型（FDM）
将热塑性材料熔化成细丝，通过喷头 挤出并逐层堆积成型。
立体光固化成型（SLA）
更广泛的应用领域
随着技术的不断进步，3D打印将在更多领域得到应用。
提升生产效率
未来3D打印有望实现更高效的生产方式。
降低成本
随着技术的成熟和规模化生产，3D打印设备和材料成本有望降低。
创造就业机会
3D打印将催生更多的设计、制造和服务相关就业机会。
06
三D打印安全与伦理问题
三D打印专题培训课件ppt
三D打印专题培训课件
汇报人：可编辑 2023-12-22
目录
• 三D打印技术概述 • 三D打印技术的基本原理与设备 • 三D打印技术的优势与限制 • 三D打印技术的应用案例 • 三D打印技术的操作与实践 • 三D打印技术的安全与伦理问题
01
三D打印技术概述
三D打印技术的定义
3D打印技术是一种基于数字模 型文件的快速成型技术，通过逐
涉及产品设计、建筑、医疗、教育等 多个领域。
3D打印工作流程
包括三维模型设计、模型切片、材料 选择、打印过程和后期处理等步骤。
三D打印设备介绍
3D打印机分类
按材料类型可分为塑料打印机、金属打印机、陶瓷打印机等；按 打印原理可分为熔融沉积式、光固化式、粉末烧结式等。
3D打印机主要组件
包括打印头、加热器、喷嘴、运动系统等。
更高效的生产方式
未来三D打印技术将更加高效，能够更快地 生产出高质量的产品。
更智能的设计软件
未来将有更智能的三D设计软件，使得设计 过程更加简便快捷。
更环保的材料
未来将开发出更环保的三D打印材料，以减 少对环境的负面影响。
04
三D打印技术的应用案例
建筑领域中的三D打印
总结词
建筑领域中的三D打印技术应用广泛，可 以实现快速建造、节约成本和环保等目 标。
换受损组织，而药物制剂的制造可以实现个性化给药和治疗方案。
艺术领域中的三D打印
总结词
艺术领域中的三D打印技术应用广泛，可以实现创意表达、制作复杂造型和拓展艺术表现形式等目标 。
详细描述
在艺术领域，三D打印技术被广泛应用于雕塑、珠宝、服装和装置艺术等领域。通过使用三D打印技 术，艺术家可以快速制作出复杂的造型和结构，实现创意表达和实验探索。此外，三D打印还可以拓 展艺术表现形式，如动态雕塑和交互式装置等，为观众带来全新的艺术体验。
汇报人：可编辑 2023-12-22
目录
• 三D打印技术概述 • 三D打印技术的基本原理与设备 • 三D打印技术的优势与限制 • 三D打印技术的应用案例 • 三D打印技术的操作与实践 • 三D打印技术的安全与伦理问题
01
三D打印技术概述
三D打印技术的定义
3D打印技术是一种基于数字模 型文件的快速成型技术，通过逐
涉及产品设计、建筑、医疗、教育等 多个领域。
3D打印工作流程
包括三维模型设计、模型切片、材料 选择、打印过程和后期处理等步骤。
三D打印设备介绍
3D打印机分类
按材料类型可分为塑料打印机、金属打印机、陶瓷打印机等；按 打印原理可分为熔融沉积式、光固化式、粉末烧结式等。
3D打印机主要组件
包括打印头、加热器、喷嘴、运动系统等。
更高效的生产方式
未来三D打印技术将更加高效，能够更快地 生产出高质量的产品。
更智能的设计软件
未来将有更智能的三D设计软件，使得设计 过程更加简便快捷。
更环保的材料
未来将开发出更环保的三D打印材料，以减 少对环境的负面影响。
04
三D打印技术的应用案例
建筑领域中的三D打印
总结词
建筑领域中的三D打印技术应用广泛，可 以实现快速建造、节约成本和环保等目 标。
换受损组织，而药物制剂的制造可以实现个性化给药和治疗方案。
艺术领域中的三D打印
总结词
艺术领域中的三D打印技术应用广泛，可以实现创意表达、制作复杂造型和拓展艺术表现形式等目标 。
详细描述
在艺术领域，三D打印技术被广泛应用于雕塑、珠宝、服装和装置艺术等领域。通过使用三D打印技 术，艺术家可以快速制作出复杂的造型和结构，实现创意表达和实验探索。此外，三D打印还可以拓 展艺术表现形式，如动态雕塑和交互式装置等，为观众带来全新的艺术体验。
3D打印ppt优秀课件PPT
使用打印机就像打印一封信：轻点电脑屏幕上的“打 印”按钮，一份数字文件便被传送到一台喷墨打印机上， 它将一层墨水喷到纸的表面以形成一副二维图像。而在3D 打印时，软件通过电脑辅助设计技术（CAD）完成一系列 数字切片，并将这些切片的信息传送到3D打印机上，后者 会将连续的薄型层面堆叠起来，直到一个固态物体成型。 3D打印机与传统打印机最大的区别在于它使用的“墨水” 是实实在在的原材料。
当遇到包含孔洞及悬臂这样的复杂结构时，介质中就 需要加入凝胶剂或其他物质以提供支撑或用来占据空间。 这部分粉末不会被熔铸，最后只需用水或气流冲洗掉支 撑 物便可形成孔隙。如今可用于打印的介质种类多样，从繁 多的塑料到金属、陶瓷以及橡胶类物质。有些打印机还能 结合不同介质，令打印出来的物体一头坚硬而另 一头柔软。
3D打印主流技术
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)：大家可以想象一下把一根黄 瓜切成很薄的薄片再拼成一整根。先由软件把3D的数字模 型，“切”成若干个平面，这就形成了很多个剖面，在工 作的时候，有一个可以举升的平台，这个平台周围有一个 液体槽，槽里面充满了可以紫外线照射固化的液体，紫外 线激光会从底层做起，固化最底层的，然后平台下移，固 化下一层，如此往复，直到最终成型。
3D打印机
堆叠薄层的形式有多种多样。有些3D打印机使用“喷墨” 的方式。例如，一家名为Objet的以色列3D打印机公司使 用打印机喷头将一层极薄的液态塑料物质 喷涂在铸模托盘 上，此涂层然后被置于紫外线下进行处理。之后铸模托盘 下降极小的距离，以供下一层堆叠上来。另外一家总部位 于美国明尼阿波利斯市的公司Stratasys使用一种叫做“熔 积成型”的技术，整个流程是在喷头内熔化塑料，然后通 过沉积塑料纤维的方式才形成薄层。
当遇到包含孔洞及悬臂这样的复杂结构时，介质中就 需要加入凝胶剂或其他物质以提供支撑或用来占据空间。 这部分粉末不会被熔铸，最后只需用水或气流冲洗掉支 撑 物便可形成孔隙。如今可用于打印的介质种类多样，从繁 多的塑料到金属、陶瓷以及橡胶类物质。有些打印机还能 结合不同介质，令打印出来的物体一头坚硬而另 一头柔软。
3D打印主流技术
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)：大家可以想象一下把一根黄 瓜切成很薄的薄片再拼成一整根。先由软件把3D的数字模 型，“切”成若干个平面，这就形成了很多个剖面，在工 作的时候，有一个可以举升的平台，这个平台周围有一个 液体槽，槽里面充满了可以紫外线照射固化的液体，紫外 线激光会从底层做起，固化最底层的，然后平台下移，固 化下一层，如此往复，直到最终成型。
3D打印机
堆叠薄层的形式有多种多样。有些3D打印机使用“喷墨” 的方式。例如，一家名为Objet的以色列3D打印机公司使 用打印机喷头将一层极薄的液态塑料物质 喷涂在铸模托盘 上，此涂层然后被置于紫外线下进行处理。之后铸模托盘 下降极小的距离，以供下一层堆叠上来。另外一家总部位 于美国明尼阿波利斯市的公司Stratasys使用一种叫做“熔 积成型”的技术，整个流程是在喷头内熔化塑料，然后通 过沉积塑料纤维的方式才形成薄层。
金属3D打印技术
低温是其最大技术优势，整个打印过程的初始温度是150°C，焊接过
程中摩擦和塑性变形的产热可使局部温度达到200°C左右，
UAM技术可将多种金属材料连接在一起，还可以将传感器、合金纤维
等那些对温度敏感的低熔点材料或电子器件嵌入其中。
大尺寸。除了低温，该技术还拥有优于其他金属打印技术的工件尺寸，
用UAM打印工件的尺寸最大可达6x6x3英尺，且加工出来的工件表面光洁
3D
XX大学 增材制造学院
金属3D打印技术
Metal 3D printing technology
XXX
目录
CONTENTS
01 / 概述 02 / 粉末床熔合工艺 03 / 材料喷射工艺 04 / 直接能量沉积工艺 05 / 材料挤压工艺 06 / 其它成型工艺
1
PART ONE
概述
金属3D打印
工艺分类
金属3D打印技术主要有4类
粉末床熔合
直接金属激光烧结 DMLS 选择性激光熔化SLM 电子束熔化EBM
材料喷射
纳米颗粒喷射NPJ 粘结剂喷射BJ 立体喷墨打印3DP
直接能量沉积
激光近净成型LENS 电子束增材制造EBAM
材料挤压
熔融沉积FDM 熔丝制造FFF
2
PART ONE
粉末床熔合工艺
有较快的成型速度和较高的表面质量。
超声波固结 UAM 通过频率高达20,000Hz的超声波施加在金属片上，借助超声波的振
荡能量使两个需焊接的表面摩擦，构成分子层间的熔合，然后以同样的原 理逐层连续地焊接金属片，并同时通过机械加工来实现精细的三维形状， 从而形成坚实的金属物体。
超声波固结 UAM
AM的技术优势
冷喷涂金属打印（Cold Spray Metal Printing） 澳大利亚SPEE3D公司的超音速3D沉积技术
金属3D打印技术
钛合金在金属3D打印中具有较高的加工精度和表 面质量，能够满足复杂结构和高性能要求。
钛合金的强度和耐腐蚀性能使其成为海洋工程、 石油和化工等领域的理想选择。
不锈钢
不锈钢是一种具有优良耐腐蚀 性和高强度的金属材料，广泛 应用于建筑、装饰和工业领域 。
不锈钢在金属3D打印中具有良 好的可塑性和成型性，能够制 造出复杂的结构和部件。
医疗领域
医疗器械
金属3D打印技术可以用于制造医疗器械，如手术器械、牙科植入物等，具有个性化定制和生物相容性的优点。
人体植入物
金属3D打印技术可以用于制造人体植入物，如人工关节、骨骼等，提高患者的康复效果和生活质量。
建筑领域
建筑模型
金属3D打印可以用于制作建筑模型，具有 高精度和复杂结构的优点，有助于建筑设计 方案的优化。
谢谢您的观看
总结词
激光熔化沉积是一种金属3D打印工艺，通过高能激光束将金属粉末熔化并逐层沉积来制造三维物体 。
详细描述
LMD工艺使用激光作为热源，将金属粉末熔化后形成液态金属，随后在基板上逐层沉积并快速冷却固 化，最终形成三维物体。该工艺具有较高的精度和较快的打印速度，适用于生产复杂形状和精细结构 的金属零件。
建筑构件
金属3D打印还可以用于生产建筑构件，如 楼梯、梁等，提高施工效率和降低成本。
其他领域
珠宝首饰
金属3D打印技术可以用于制造珠宝首饰，具有高精度和复杂设计的优点，提高珠宝首 饰的艺术价值和商业价值。
电子产品
金属3D打印可以用于制造电子产品，如电路板、连接器等，具有高集成度和轻量化的 优势。
THANKS
限制
材料限制
目前金属3D打印可用的 材料种类有限，限制了
其应用范围。
钛合金的强度和耐腐蚀性能使其成为海洋工程、 石油和化工等领域的理想选择。
不锈钢
不锈钢是一种具有优良耐腐蚀 性和高强度的金属材料，广泛 应用于建筑、装饰和工业领域 。
不锈钢在金属3D打印中具有良 好的可塑性和成型性，能够制 造出复杂的结构和部件。
医疗领域
医疗器械
金属3D打印技术可以用于制造医疗器械，如手术器械、牙科植入物等，具有个性化定制和生物相容性的优点。
人体植入物
金属3D打印技术可以用于制造人体植入物，如人工关节、骨骼等，提高患者的康复效果和生活质量。
建筑领域
建筑模型
金属3D打印可以用于制作建筑模型，具有 高精度和复杂结构的优点，有助于建筑设计 方案的优化。
谢谢您的观看
总结词
激光熔化沉积是一种金属3D打印工艺，通过高能激光束将金属粉末熔化并逐层沉积来制造三维物体 。
详细描述
LMD工艺使用激光作为热源，将金属粉末熔化后形成液态金属，随后在基板上逐层沉积并快速冷却固 化，最终形成三维物体。该工艺具有较高的精度和较快的打印速度，适用于生产复杂形状和精细结构 的金属零件。
建筑构件
金属3D打印还可以用于生产建筑构件，如 楼梯、梁等，提高施工效率和降低成本。
其他领域
珠宝首饰
金属3D打印技术可以用于制造珠宝首饰，具有高精度和复杂设计的优点，提高珠宝首 饰的艺术价值和商业价值。
电子产品
金属3D打印可以用于制造电子产品，如电路板、连接器等，具有高集成度和轻量化的 优势。
THANKS
限制
材料限制
目前金属3D打印可用的 材料种类有限，限制了
其应用范围。
金属3D打印技术
06 金 属 3 D 打 印 技 术 的未来展望
Part One
单击添加章节标题
Part Two
金属3D打印技术的 原理
金属3D打印技术的基本原理
金属粉末熔融：通过激光或其他热 源将金属粉末熔融成所需的形状
支撑结构：在打印过程中，需要添 加支撑结构以防止悬空部分坍塌
添加标题
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汽车设计优化：金属3D打印技术可以快速制造出原型，加速汽车设计迭代和优化。
汽车维修与替换：金属3D打印技术可以快速制造出损坏的零件，降低维修成本和时间。
医疗领域
金属3D打印技术在医疗领域的应用包括定制化植入物、手术导板和组织工程。
定制化植入物可以根据患者的CT或MRI数据进行个性化设计和制造，提高手术的精准度和治疗 效果。
金属3D打印技术的应用前景
航空航天领域： 制造高性能零部 件
汽车制造领域： 生产轻量化零件
医疗领域：定制 化植入物和医疗 器械
建筑领域：创新 设计和结构优化
Part Five
金属3D打印技术的 挑战与对策
金属3D打印技术的成本问题
材料成本高：金属粉末等原 材料成本较高，影响整体打 印成本
维护成本高：金属3D打印设 备需要定期维护和更换零部
金属3D打印技术 对传统知识产权 保护的挑战：如 何保护设计图纸、 打印参数等知识 产权
金属3D打印技术 对知识产权保护 的对策：加强立 法、执法，提高 知识产权保护意 识
金属3D打印技术 知识产权保护的 未来展望：加强 国际合作，共同 制定行业标准与 规范
Part Six
金属3D打印技术的 未来展望
件，增加了长期运营成本
设备购置成本高：金属3D打 印设备价格昂贵，企业需承 担高额的初始投资
Part One
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Part Two
金属3D打印技术的 原理
金属3D打印技术的基本原理
金属粉末熔融：通过激光或其他热 源将金属粉末熔融成所需的形状
支撑结构：在打印过程中，需要添 加支撑结构以防止悬空部分坍塌
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汽车设计优化：金属3D打印技术可以快速制造出原型，加速汽车设计迭代和优化。
汽车维修与替换：金属3D打印技术可以快速制造出损坏的零件，降低维修成本和时间。
医疗领域
金属3D打印技术在医疗领域的应用包括定制化植入物、手术导板和组织工程。
定制化植入物可以根据患者的CT或MRI数据进行个性化设计和制造，提高手术的精准度和治疗 效果。
金属3D打印技术的应用前景
航空航天领域： 制造高性能零部 件
汽车制造领域： 生产轻量化零件
医疗领域：定制 化植入物和医疗 器械
建筑领域：创新 设计和结构优化
Part Five
金属3D打印技术的 挑战与对策
金属3D打印技术的成本问题
材料成本高：金属粉末等原 材料成本较高，影响整体打 印成本
维护成本高：金属3D打印设 备需要定期维护和更换零部
金属3D打印技术 对传统知识产权 保护的挑战：如 何保护设计图纸、 打印参数等知识 产权
金属3D打印技术 对知识产权保护 的对策：加强立 法、执法，提高 知识产权保护意 识
金属3D打印技术 知识产权保护的 未来展望：加强 国际合作，共同 制定行业标准与 规范
Part Six
金属3D打印技术的 未来展望
件，增加了长期运营成本
设备购置成本高：金属3D打 印设备价格昂贵，企业需承 担高额的初始投资
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① 扫描速度
W
h/H变化不大
h/H H h
光斑直径2mm、激光功率2000w、送粉速率5.8g/s
熔覆层宽 w 熔覆层形状
熔
覆
层 高 H
② 激光功率
W
h/H
重 熔
h/H
h
深
H
度
h
光斑直径2mm、送粉速率5.8g/s、扫描速度5mm/s
③ 送粉速率 h/H略微下降
h/H值是衡量激光能量
密度是否合理的判断依据
金属3D打印成形
ppt课件
1
金属3D打印成形分类
直接成形
指打印得到即为金属构件
间接成形
先打印生坯件，通过烧结得 到金属构件
1.熔化液滴喷射式成形 2.激光烧结式直接成形（低熔点金属熔化） 3.激光熔覆式成形 4.电子束熔化成形 5.电子束熔覆式成形 6.微束等离子弧熔覆式成形
..... 7.激光熔化式成形
④ 激光能量密度 h/H
W
h/H
W
h/H不能超过1，即重熔
h
H
深度不能大于熔覆层高度
H
h/H h
光斑直径2mm、激光功率1500w、扫描速度5mm/s
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光斑直径2mm、激光功率1500w、扫描速度9 5mm/s
三.金属激光熔覆成形（SLC）
J/mm²
能
量 密 175
a
度
87.5 b
58.3 c
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四.金属电子束熔化成形（EBM）
与激光熔化相比，电子束熔化的优点
1.扫描成形可通过操纵磁偏转线圈进行，没有机械惯性 2.电子束具有的真空环境还可避免金属粉末在液相烧结或熔化过程中被氧化 3.激光偏转需要振镜，需要冷却系统，焦距也很难快速改变，电子束偏转聚焦
控制更加快速、灵敏
4.电子束偏转聚焦系统不会被金属蒸镀干扰
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Xy向与轮廓偏置 混合扫描
⑥扫描方式对拉伸件外观影响
每层变换相位扫描得到拉伸件外观品质最好
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四.金属电子束熔化成形（EBM）
灯丝
阳极 聚焦线圈 偏转线圈
原理图
成形过程
扫描信号经数模转换及功率放大后传递给偏
转线圈，在对应的偏转电压产生的磁场作用下，
电子p束pt课发件生偏转，达到选择性熔化
长越短，沉积层高越大
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L2为弧长
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七.金属黏结剂喷射式成形
喷射材料（“墨水”）
黏结剂 金属粉 溶剂 金属粉+热塑性黏结剂混合物
相应两种成形工艺
向金属粉层喷射黏结剂成形工艺
向已预混聚合物的金属粉层喷射溶剂 成形工艺
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七.金属黏结剂喷射式成形
黏结剂喷射式成形过程示意图
（或者黏结剂）
X向扫描
y向扫描
250 d
125 e
83.3 f
轮廓偏置扫描
每层变换相位扫描
325 g
162.5 h
108.3 i
⑤能量密度对成形件精度（平整度）影响
（a、e、h、i）能密=100-200时，平整度良好 （b、c、f）能密＜100时，中心高度低于边缘，越小越明显 (d、g）能密＞200时，中心高度大于边缘，越大越明显
2.熔化的是黏结剂，浸 润金属颗粒表面，黏 结剂冷却凝固后，将 金属粉末黏结成生 坯件
3.后处理：加热降解聚 合物 二次烧结 渗金属
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二.金属激光烧结成形（SLS/DMLS））
金属激光烧结工艺特点
1.粉末发生部分熔化，粉体颗粒保留固相核心，并通 过固相颗粒重排、液相凝固黏结实现粉体致密化
2.因成型中含未熔固相颗粒，直接导致孔隙率高、致 密性低、拉伸强度差、表面粗糙度高
电子束熔化成形缺陷
由于偏转的非线性以及磁场的非均匀性，电子束在大范围扫描时 会出现枕形失真，电子束比较难像激光束一样聚焦出细微的光斑， 因此成型件难以达到较高的尺寸精度
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五.金属电子束熔覆成形
同步送丝电子束熔覆式成形原理图
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电子束熔化 金属丝示意 图
小型便携式 电子束熔覆 成型系统
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六.金属微束等离子弧熔覆成形
同步送丝微束 等离子弧熔覆 成形原理图
等离子枪原理图
同步送粉微束 等离子弧熔覆 成形原理图
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六.金属微束等离子弧熔覆成形
本工艺关键措施
1.基板预热：用微束等离子弧预热基板 2.弧长控制：①微束等离子弧产生热量随
弧长变化而变化 ②弧长对沉积层高有影响，弧
（或者金属粉）
经过湿混、烘干、 碾磨和筛选等工序制成
喷射溶剂
黏结剂溶解， 黏结粉层
溶剂蒸发， 粉层固化为生坯件
生坯件置于加热炉中，烧结去除黏结剂，然后再经过渗合金达到全密度
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七.金属黏结剂喷射式成形
金属粉末要求：
1.黏结剂喷射式成形
..... 2.激光烧结式间接成形（黏结剂熔化）
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热 源 不 同
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一.金属熔化液滴喷射式成形(DMM)
压电器件式熔化液滴喷射式成形原理图
系统组成
① 气压模块 ② 激振模块 ③ 温度模块 ④ 采集和控制电路 ⑤ 图像测量模块 ⑥ 无痒环境
特点：不需要昂贵能源，成本低
没有熔池形成，成形件微观组织细小均匀
3.球化效应严重，不仅增加成形件表面粗糙度，还会 导致铺粉装置难以在已烧结层表面课件
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三.金属激光熔覆成形（SLC）
⑴同步送丝激光熔覆原理图
⑵同轴送粉激光熔覆原理图
侧向送粉缺点 ①扫描时轨迹上各点的粉末运动方向与激光束
⑶同轴送粉与同步送丝激光熔覆原理图
扫描速度方向间的夹角不一致，造成熔覆轨
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二.金属激光烧结成形（SLS/DMLS）
激光烧结成形机原理图
直接成形(DMLS)
1.高熔点金属粉末和 低熔点金属粉末混合 而成
2.熔化的是低熔点金 属,浸润并填充高熔点 金属粉末之间间隙， 从而将粉末材料黏结 成金属构件
3.激光功率大
4.需要对粉末预热
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间接成形(SLS)
1.金属粉末和聚合物粉 末（黏结剂）混合
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三.金属激光熔覆成形（SLC）
影响激光熔覆成形件品质的因素
①激光功率 ②扫描速度 ③送粉速率
④激光能量 密度
⑤成型截面 填充模式
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三.金属激光熔覆成形（SLC）
通过激光熔覆成形打印机进 行试验，分析各种因素对成形 件品质的影响
DLF打印机系统
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三.金属激光熔覆成形（SLC）
迹的粗糙与熔覆厚度和宽度的不均匀；
（3）特点 ①能明显提高熔池所吸收的能量，从而提高沉积效率
②送粉位置与激光光斑中心很难对准，少量偏
②送丝喷嘴和基板表面夹角40° ±15°成形效果最好
差将会导致粉末利用率下降和熔覆质量的恶化；
③孔隙率： ⑵ ＞⑶＞ ⑴
③激光束起不到粉末预热和预熔化的作用，导致激光
能量不能被充分利用，造成粘粉、欠熔覆等缺p陷pt课。件