3D打印概论
3D打印技术概述3篇
3D打印技术概述第一篇：3D打印技术的介绍及基本原理3D打印技术是一种以数字模型为基础，通过逐层堆叠材料来制造实物产品的技术。
相比传统的制造技术，3D打印技术具有制造周期短、减少原材料浪费、便于定制等优点，逐渐在各个领域得到应用。
3D打印技术最基本的工作原理是将数字模型分解成多层截面，逐层构建物体。
具体来说，就是通过计算机软件将待制造的物体模型进行分层，然后逐层加工。
每一层材料会根据特定的规则逐渐堆叠在一起，最终形成一个完整的物体。
打印材料可以是塑料、金属、陶瓷等各种材料，不同的打印材料也会影响到物体的成型效果。
除了原材料外，还需要一台3D打印机和一些辅助设备。
值得一提的是，3D打印技术的应用范围非常广泛，可以制造出各种大小不一、形态各异的物品。
从日常生活中的小饰品、模型、玩具等到大型工程中需要的汽车零部件、飞机零件、建筑模型等都可以通过3D打印技术来实现。
总的来说，3D打印技术的出现为制造业注入了更多可能性和创新思路，它将与越来越多的领域相结合，成为未来的核心技术之一。
第二篇：3D打印技术的优势与局限性3D打印技术以其独特的优势被广泛关注，并逐渐应用于各大领域。
但是，任何技术都有其局限性，3D打印技术也不例外。
首先，3D打印技术具有快速制造的优势。
传统的制造技术需要进行一系列的加工、组装等工序，制作过程比较繁琐，而3D打印技术可以直接从 CAD 设计模型中打印出产品，避免了传统制造技术中较为繁琐、时间长的制造环节。
其次，3D打印技术具有低成本的优势。
在传统制造技术中进行小批量或个性化制造时，成本比较高，而3D打印技术可以通过直接生产所需单个物品，减少了生产过程中的材料浪费和过多的生产工序。
再者，3D打印技术具有高定制的优势。
相比传统制造工艺，3D 打印技术可以实现更多的样式、形状等的个性化设置，可依据消费者的不同需求定制物品，适应消费者个性化定制的需求，这也为零售商提供了更多的个性化营销可能。
电子课件-《3D打印技术概论》-B03-3829 2第二章 常见3D打印技术及打印材料
等领域。
2.缺点 （1）精度较低，FDM的最高精度为0.15mm左右，难以加工精度高的 零件。 （2）原型表面有较明显的条纹、打印的层与层之间的截面垂直方向 强度小。 （3）成型速度相对传统加工慢，不适合构建特大型零件。
三、SLA的应用场合 基于SLA工艺的特点，SLA适合于制作中小型工件，如能直接得到树脂或 类似工程塑料的产品，主要用于概念模型的原型制作，或用来做简单装配检验 和工艺规划。SLA比较适合做一些结构复杂的产品，如音响、相机、手机、 MP3、掌上计算机、摄像机电烫斗、电吹风、吸尘器等的零部件。 在设计领域SLA可用于可装配和可制造性检验、可制造性讨论评估、确定 最合理的制作工艺；在铸造领域SLA可以快速、低成本制作压蜡模具，制作树 脂熔模以替代蜡型；在砂型铸造领域SLA可以用树脂模具代替木模，提升复杂、 薄壁、曲面等结构铸件的质量和成型效率；在医学领域SLA可用于假体的制作、 复杂外科手术的术前规划模拟、口腔颌面修复等，促进了医疗手段的进步。基
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（2）热学性能比较 由于材料及其制品都在一定的温度环境下使用，在使用过程中，不同的温
度会有不同的热物理性能表现，这些热物理性能就称为材料的热学性能。PLA 和ABS的热学性能比较见表
热性能
PLA
ABS
熔融指数（MVI）
玻璃化转化温度 极限温度 熔化温度 打印温度
推荐热床温度
10.3 /10min
（3）其他材料
3）金属质感材料。
2）木质感材料。 1）TPE/TPU柔性材料。
4）碳纤维材料。
5）夜光材料。
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2.PLA和ABS的对比与应用 （1）环保性比较 PLA是一种生物聚合物，理论上比ABS环保，除了3D打印，它通常应用于 制成包装材料、塑料杯和塑料水瓶等。ABS是一种化合物，常用于日常生活中 的塑料制品，例如汽车制品、电气设备，甚至乐高积木。ABS理论上不是食品 安全材料，当ABS接触到热的液体或食物时，塑料中的化学物质会逐渐浸入食 物。
3D打印技术概述与应用
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1.5 FDM技术元年
25
4.5 DLP打印技术优缺点
高精度是 DLP 3D 打印的最大优势。然而，为了保证高精度，投影的尺寸是有限的。因此，DLP 3D 打印只能打印小尺寸物体。另一方面，DLP 技术由德州仪器公司主导，价格高，因此，DLP 3D 打印机非常昂贵。由于DLP 3D打印技术具有精度高的特点，同时只能打印小尺寸的模型，因 此主要应用于珠宝铸造和牙科领域。
3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模 型，后逐渐用于一些产品的直接制造，已经有使用这种技术打印而成的零部件。
该技术在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工、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、枪支以及其他领域都有所应用。
下图是一张废弃的法国3D打印机的专利图纸。
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1.3 SLA技术元年
1984年，胡尔发明了SLA立体平板印刷技术(Stereo Lithography Appearance)，其工作原理是 用光来催化光敏树脂，然后成型。后人把胡尔称为“3D打印之父”
9
1.4 LOM技术元年
1986年，美国国家科学基金会，赞助Helisys公司 研发出LOM分层实体制造技术，其工作原理是把片 材切割并粘合成型。
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四
4.1 过程说明
3D打印有多种技术，但在这些技术中， 光固化3D打印是最早且最成熟的技术。 经过多年以来的发展，出现了许多基于 光固化机理的新技术，例如SLA、DLP、 LCD、CLIP、MJP、双光子3D打印、全 息3D打印等。今天我们将介绍其中的五 种光固化3D打印技术。
3D打印技术概论
3D打印技术概论本文旨在介绍3D打印技术的背景和作用。
随着科技的不断发展，3D打印技术已经成为一种越来越受人们关注的制造方法。
它不仅改变了传统制造业的方式，还在各个领域展示出了巨大的潜力。
3D打印技术是一种将数字模型转化为实体物体的先进制造技术。
通过层层堆叠材料，3D打印机可以按照设计要求制造出各种形状和复杂度的物品。
与传统制造方式相比，3D打印技术具有多样化制造、效率高、节约资源等优势。
在工业领域，3D打印技术被广泛应用于快速原型制作、定制化生产和零部件制造等方面。
它缩短了产品开发周期，提高了生产效率，并且可以根据个体化需求灵活地制造产品。
另外，3D打印技术还有助于降低生产成本，减少资源浪费，对环境保护具有积极意义。
除了工业领域，3D打印技术在医疗、建筑、艺术等各个领域也有着广泛的应用前景。
在医疗方面，它可以用于打印医疗器械、人体组织模型等，提高医学研究和临床治疗水平。
在建筑领域，3D 打印技术可以构建复杂形状的建筑结构，提升建筑设计的灵活性和可持续性。
在艺术界，3D打印技术可以用于创作立体艺术品，展示出更多创意和想象力。
综上所述，3D打印技术是一种具有巨大潜力的制造技术。
它正在改变我们传统的制造方式，促进科技创新和社会发展。
本文将对3D打印技术的原理、应用和发展趋势进行详细介绍，以帮助读者更好地了解和应用这一前沿技术。
3D打印技术是一种先进的制造技术，通过逐层堆叠材料以创建三维物体。
其基本原理如下：建模：首先，需要使用计算机辅助设计（CAD）软件或扫描仪来创建或捕捉三维模型的数据。
建模：首先，需要使用计算机辅助设计（CAD）软件或扫描仪来创建或捕捉三维模型的数据。
切片：将三维模型切分成薄片，形成一系列的二维层次。
这些层次将成为打印过程中每一层的基础。
切片：将三维模型切分成薄片，形成一系列的二维层次。
这些层次将成为打印过程中每一层的基础。
切片：将三维模型切分成薄片，形成一系列的二维层次。
这些层次将成为打印过程中每一层的基础。
3d打印技术概论参考答案
3d打印技术概论参考答案3D打印技术概论参考答案随着科技的不断发展，3D打印技术成为了近年来备受瞩目的热门话题。
3D打印技术，简单来说，就是一种通过逐层堆叠材料来制造三维物体的技术。
它的出现给制造业带来了革命性的变化，也在许多领域展现出了巨大的潜力。
首先，我们来了解一下3D打印技术的基本原理。
3D打印技术使用的主要设备是3D打印机，它通过将数字模型切割成一层一层的薄片，并将每一层的信息传输给打印机，打印机再逐层堆叠材料，最终形成一个完整的物体。
这个过程中，打印机使用的材料可以是塑料、金属、陶瓷等，甚至可以是生物材料。
通过不同的打印技术和材料选择，3D打印可以制造出各种不同形状、尺寸和材质的物体。
3D打印技术的应用领域非常广泛。
在医疗领域，它可以用于制造假肢、人工器官等医疗器械，为患者提供更好的治疗和康复效果。
在航空航天领域，3D打印技术可以制造轻量化的零部件，提高飞机和航天器的性能和效率。
在建筑领域，它可以用于制造建筑模型、构件和装饰品，提高建筑设计和施工的效率和精度。
在教育领域，3D打印技术可以用于教学实验、创意设计等方面，激发学生的创造力和实践能力。
除了应用领域的广泛性，3D打印技术还具有许多其他的优势。
首先，它可以实现个性化生产。
传统制造业需要大规模生产相同的产品，而3D打印技术可以根据个体需求进行定制化生产，满足消费者的个性化需求。
其次，它可以减少资源浪费。
传统制造过程中，需要通过切削和加工来形成最终产品，而3D打印技术是一种增材制造技术，只需要使用所需的材料，减少了废料的产生。
再次，它可以简化供应链。
传统制造业需要从原材料供应商到加工厂再到分销商，最后到消费者手中，而3D打印技术可以直接在消费者身边进行制造，减少了中间环节，提高了效率。
当然，3D打印技术也面临着一些挑战和限制。
首先，目前3D打印技术的成本较高，设备和材料的价格都相对较高，限制了其在大规模应用中的推广。
其次，3D打印技术的速度较慢，制造一个较大的物体可能需要数小时甚至数天的时间，不适用于需要大批量生产的场合。
3D打印期末知识点
3D打印期末知识点第⼀章概论1、 3D打印技术是增材制造技术的简称，其加⼯原理是什么？基于平⾯离散与堆积原理的成形⽅法。
获得实体的三维CAD模型数据进⾏平⾯分层离散化，然后利⽤专有的CAM制造系统将离散材料逐层累加原理制造实体零件的数字化制造技术。
2、 3D打印主要有哪些⽅法，各种主要⽅法的英⽂及缩写是什么？①采⽤光敏树脂材料通过激光照射逐层固化⽽成型的光固化成型法（SLA）②采⽤纸材等薄层材料通过逐层粘结和激光切割⽽成型的叠层实体制造法（LOM）③采⽤粉状材料通过激光选择性烧结逐层固化⽽成型的选择性激光烧结法（SLS）④采⽤熔融材料加热熔化挤压喷射冷却⽽成型的熔融沉积制造法（FDM）⑤喷涂喷墨设备（3DP）3、快速成型是哪些先进技术的集成?新材料、激光应⽤技术、精密伺服驱动技术、计算机技术、数控技术4、快速原型的主要⽤途有哪些?其显著优势是什么？主要⽤途：可⽤于新产品的外观评估、装配检验及功能检验等，作为样件可直接替代机加⼯或者其他成形⼯艺制造的单件或⼩批量的产品，也可⽤于硅橡胶模具的母模或熔模铸造的消失型等，从⽽批量地翻制塑料及⾦属零件。
显著优势：制造周期⼤⼤缩短，成本⼤⼤降低。
基于快速原型的快速模具制造技术进⼀步发挥了快速成型制造技术的优越性，可在短期内迅速推出满⾜⽤户需求的⼀定批量的产品，⼤幅度降低了新产品开发研制的成本和投资风险，缩短了新产品研制和投放市场的周期，在⼩批量、多品种、改型快的现代制造模式下具有强劲的发展势头。
5、快速成型技术发展趋势有哪些?⾦属零件的直接快速成型、概念创新与⼯艺改进、数据优化处理及分层⽅式的演变、快速成型设备的专⽤化和⼤型化、开发性能优越的成型材、成型材料系列化、标准化、喷射成型技术的⼴泛应⽤、梯度功能材料的应⽤、组织⼯程材料快速成型、开发新的成型能源、拓展新的应⽤领域、集成化6、快速成型的特点（⾮作业）⾃由成型制造、制造过程快速、添加式和数字化驱动成型⽅式、技术⾼度集成、突出的经济效益、⼴泛的应⽤领域第⼆章光固化快速成型⼯艺1、光固化快速成型加⼯原理。
3D打印概论
汇报人3D 打印技术对设计过程的影响•Impact of the 3D printing technology on thedesign processCONTENTS 01.02.03.概念初步发展现状对设计过程影响目录The concept of preliminary步 1.3D打印技术3D打印技术综合了诸多学科的前沿技术知识，近年来得到了快速发展，其应用己涉及到如生物医学、航空航天、汽车工业、建筑等众多领域，显示出令人振奋的发展13D打印前景。
3D打印技术最初出现于20世纪80年代，又被称为增材制造快速成型（技术，遵循逐层叠加原理，在脱离了传统的刀具和机床的同时,实现了设计与制造的集成。
美国的材料与试验协会(ASTM)在2009年成立的增材制造技术子委员会F42将其定义为“一种与传统的减材制造技术相反的,基于数字模型数据的，采用逐层叠加方式将材料结合起来的工艺，是批量制造向个性化制造模式转变的引领技术。
其同义词包括增材成型、增材工艺、增材技术、分层制造以及无模成型”。
2. 3D打印建筑3D打印建筑是一个较为创新的概念，是指从图纸和数字模型数据直接打印出的建筑，与3D打印并无根本的区别，同样是基于逐层堆叠的方式，仅是使用的原材料不同，且采用建筑的真实尺度。
当前应用于建筑领域的增材制造工艺主要包括D型工艺、轮廓工艺和混凝土打印三种。
[1]步根据国家标准GB/T 35351-2017《增材制造术语》增材制造技术主要分为粘结剂喷射、定向能量沉积、材料挤出、材料喷射、粉末床熔融、薄材叠层以及立体光固化等七大类。
基于混凝土材料的特性，3D 打印混凝土主要采用材料挤出和材料喷射。
图1为典型基于材料挤出工艺的3D 打印混凝土装置,将混凝土材料施加一定的压力通过喷嘴挤出，成型一层材料。
等前一层材料固化后，进行下一层材料成型，通过逐层累积的方式加工成最终的结构。
图2 为近年来出现的一种基于材料喷射技术的3D 打印混凝土方法。
电子课件-《3D打印技术概论》-B03-3829 1第一章 认识3D打印
四、3D打印存在的困难与挑战
目前，3D打印技术虽然已经取得了重大进展，但有关材料、设备和 软件等方面问题依然存在，具体表现为以下几个方面。
1.打印材料的开发 2.加工成本的控制 3.知识产权的保护 4.生产的监管 5.生产技能的要求 6.标准的建立 7.普及工作的宣传
三、3D打印技术的分类
3D打印技术的分类有很多种，常见的分类方式有按技术原理分类、按原 型使用材料的构建技术分类和按打印材料分类等。
1.按技术原理分类
2. 按原型使用材料的构建技术分类
3.按打印材料分类
按打印材料可分为金属材料打印机、无机非金属材料打印机、 有机高分子材料打印机、生物材料打印机等。
在随后的几年中，三维打印成型技术（3DP）、薄材叠层制造 成型技术（LOM）、选择性激光熔融成型技术（SLM）等3D打印 技术不断的出现和发展，为3D打印技术的广泛应用打下了良好的基 础。
3.广泛应用期 进入21世纪后，3D打印技术逐渐被大众所接受，特别是2010年后， 随着技术的进步，3D打印技术在工业模具、工业设计、珠宝、建筑、汽车、 航空航天、医疗、教育以及其他许多领域发挥了巨大的作用。目前3D打印 技术的发展已经呈现以下特点： （1）产业格局基本形成 3D打印产业已基本形成了美、欧等发达国家和地区主导，亚洲国家 和地区后起追赶的发展态势。 （2）应用范围不断拓展 近年来，越来越多的企业将3D打印技术用于突破研发瓶颈或解决设 计难题，助力智能制造、绿色制造等新型制造模式。
3.发展现状 虽然20多年来，我国3D打印产业化不断推进，我国3D打印产业的 规模依然很小，我国目前在产业化技术发展和应用方面仍落后于美国和 欧洲。主要体现在以下几个方面：
（1）技术研发落后 我国3D打印装备的部分技术水平与国外先进水相当，但在关键器件、 打印材料和应用范围等方面较国外落后。 （2）工艺控制水平低 国外是基于理论基础的工艺控制，而我国则更多依赖于经验和反复 的试验验证，导致我国增材制造工艺控制关键技术整体落后。 （3）智能化水平低 目前绝大部分3D打印工艺装备我国都有研制，但在智能化程度与国 外先进水相比还有差距。 （4）核心部件依赖进口 我国部分3D打印设备的核心元器件还主要依靠进口。特别是高端3D 打印设备核心元器件在质量、寿命等方面较国外还有很大出差距。
3d 打印 技术 概论 教案
3d 打印技术概论教案一、课程基本信息课程名称：3D 打印技术概论课程代码：XXX课程性质：必修课程类别：专业课学分：X 学分总学时：XX 学时二、课程目标与任务本课程旨在使学生全面了解3D 打印技术的基本原理、发展历程、应用领域和未来趋势，掌握 3D 打印技术的基本操作和设计方法，培养学生的创新思维和实践能力。
三、教学内容与要求1. 3D 打印技术的发展历程和现状- 了解 3D 打印技术的起源和发展历程- 掌握 3D 打印技术的分类和特点- 了解 3D 打印技术在各个领域的应用2. 3D 打印技术的基本原理和工作流程- 掌握 3D 打印技术的基本原理和工作流程- 了解 3D 打印机的结构和工作原理- 掌握 3D 模型的设计和处理方法3. 3D 打印材料和设备- 了解 3D 打印材料的种类和特点- 掌握 3D 打印机的选购和使用方法- 了解 3D 打印设备的维护和保养方法4. 3D 打印技术的应用案例分析- 了解 3D 打印技术在各个领域的应用案例- 掌握 3D 打印技术在不同领域的应用特点和优势- 分析 3D 打印技术在实际应用中的问题和解决方案5. 3D 打印技术的未来发展趋势- 了解 3D 打印技术的未来发展趋势和前景- 掌握 3D 打印技术的创新应用和发展方向- 探讨 3D 打印技术对未来社会和经济的影响四、教学方法与手段1. 课堂讲授：通过课堂讲授，使学生掌握 3D 打印技术的基本理论和技术。
2. 实验教学：通过实验教学，使学生掌握 3D 打印技术的实际操作和设计方法。
3. 案例教学：通过案例教学，使学生了解 3D 打印技术在实际应用中的问题和解决方案。
4. 现场教学：通过现场教学，使学生了解 3D 打印设备的结构和工作原理。
五、考核方式及成绩评定本课程采用平时成绩和期末考试相结合的方式进行考核，平时成绩占 XX%，期末考试占 XX%。
3D打印综述
3D打印综述随着人工智能与数字化的进步，3D打印技术越来越被广泛应用于各种领域，如药物设计、建筑设计、汽车制造等。
3D 打印的本质就是由计算机生成的三维模型信息，通过控制机器进行原料的层层叠加，最终构造出完整的产品，实现了数字模型到现实产品的转变。
本文将对3D打印技术的原理、分类、应用、发展趋势进行详细的探讨。
一、3D打印技术的原理3D打印技术是一种由计算机控制机器加工实现数字模型制品的技术。
其技术原理与传统加工技术不同。
传统加工技术往往是通过截取原材料制成工件的形状，如酸蚀、切割等方式，但这种方法不但耗费时间成本，而且产生的工件精度有限，难以进行复杂的加工。
而3D打印技术是一种建立在数字模型之上的制造方式，通过计算机生成三维仿真模型，并将其传输到打印机上，通过分层打印的方式制造出完整的物品。
二、3D打印技术的分类基于不同的使用材料，3D打印技术可以分为以下几种：1. 光固化3D打印技术光固化3D打印技术，顾名思义，就是通过紫外线能固化物质的原理，将光敏物质固化成3D图形。
这种技术需要通过光固化剂来处理原材料，再通过UV光源进行速硬化，最终将打印出的物品进行热定形。
2. 喷墨3D打印技术喷墨3D打印技术，是通过控制喷头进行喷墨的方式，逐层构建出要打印的3D图形。
这种打印技术主要运用在建筑、工程领域，通过打印出蓝图来实现建筑物的建造或者修复。
3. 挤出3D打印技术挤出3D打印技术，正如其名所述，是通过挤出材料来制造物体。
这种材料主要是热塑性材料，通过将其熔化，然后挤出到打印头上进行打印。
4. 粉末烧结3D打印技术粉末烧结3D打印技术，顾名思义，就是通过烧结喷雾方式，逐层进行烧结纳米粉末，最终形成一个完整的3D打印物。
5. 熔融沉积3D打印技术熔融沉积3D打印技术，是通过先将材料熔融后再喷射到打印头上，然后通过速冷的方式快速固化其表面，达到打印成型的目的。
三、3D打印技术的应用1. 工业制造：3D打印技术可以应用于制造各种零部件、工具等小规模产品，降低生产成本、提高生产效率。
3D打印技术概述-精品文档(可编辑修改word版)
3D打印技术概述一、3D打印的简介（一）3D打印的定义3D打印技术，学术上又称“添加制造”（additve manufacturing）技术，也称为增材制造或增量制造。
3D打印技术是以计算机三维设计模型为蓝本，通过软件分层离散和数控成型系统，利用激光束、热熔喷嘴等方式将塑料、金属粉末、陶瓷粉末、细胞组织等特殊材料进行逐层堆积黏结，最终叠加成型，制造出实体产品的制造方法[1]。
这种数字化制造模式不需要复杂的工艺，不需要庞大的机床，也不需要众多的人力，直接由数字化文件生成任何形状的零件，使生产制造得以向更广的生产人群范围延伸。
（二）3D打印的过程对于大多数人来说，提到“打印”，首先想到的是能打印文稿或照片等平面内容的普通打印机，事实上传统的喷墨打印机和某些工艺类型的3D打印在技术上确实比较接近。
3D打印使用特制的设备将材料一层层地喷涂或熔结到三维空间中，最后形成所需的实体，所用设备即3D打印机。
一般来说，通过3D打印获得实体需要经历建模、分层、打印和后期处理四个主要阶段。
1.三维建模三维模型通常有两种途径获取，一是通过3D扫描仪获取对象的三维数据，并且以数字化方式生成三维模型；二是使用三维建模软件从零开始建立三维数字化模型。
2.分层切割由于描述方式的差异，3D打印机并不能直接操作3D模型。
当3D 模型输入电脑中后，需要通过打印机配备的专业软件进一步处理，即将模型切分为一层层薄片，每个薄片的厚度由喷涂材料的属性和打印机的精度决定。
3.打印喷涂由打印机将打印耗材逐层喷涂或熔结到三维空间中，根据工作原理的不同，有多种实现方法。
常见的有光固化方法（SLA）、熔融沉积制造（FDM）、选择性激光烧结法（SLS）等。
4.后期处理模型打印完成后一般都会有毛刺或粗糙的截面。
这时需要对模型进行后期加工，如固化处理、剥离、修整、上色等，才能最终完成所需要的模型的制造。
（三）3D打印的特点数字制造：借助CAD等软件将产品结构数字化，驱动机器设备加工制造成器件；数字化文件还可借助网络进行传递，实现异地分散化制造的生产模式。
电子课件-《3D打印技术概论》-B03-3829 2第二章 常见3D打印技术及打印材料
4.SLA常用材料的选择 目前，DMS、3D Systems、Vantico、西安交通大学等单位都生产SLA用光 敏树脂，不同厂家都有自己的核心技术，所生产的光敏树脂特性也不相同，在 实际工作中对光敏树脂材料的选择应根据设备的性能、工艺的要求以及材料的 特点进行综合评价和选择，尽量选择出性价比高的材料进行打印生产。
四、FDM的发展方向 未来FDM的发展趋势主要有以下几点： （1）开发性能好的快速成型材料，如成本低、易成型、变形小、强度 高、耐久及无污染的成型材料。 （2）改善快速成型系统的可靠性，提高其生产率和制作大尺寸工件的 能力。 （3）创新和改进成型方法和工艺。着重推动直接金属FDM成型技术的 发展。 （4）提高网络化服务的能力，实现更加便捷的远程打印和控制。
2.3DP的特点 （1）3DP技术的优点 1）无需激光器等高成本元器件。成本较低，且易操作易维护。 2）加工速度快，可以25mm/h地垂直构建速度打印模型。 3）可打印彩色原型。这是这项技术的最大优点，它打印彩色原型后，无 需后期上色，目前市面上的3D体验馆中3D打印人像基本都采用此项技术。 4）没有支撑结构。与SLS一样，粉末可以支撑悬空部分，而且打印完成后， 粉末可以回收利用，环保且节省开支。 5）耗材和成型材料的价格相对便宜，打印成本低。 （2）3DP技术的缺点 1）成型件强度较低，不能做功能性材料，且打印成品易碎。 2）表面手感略显粗糙，这是以粉末为成型材料的工艺都有的缺点。
60~65℃ 70~80℃ 160~190℃ 190~220℃ 50~70℃
9.7 /10min
105℃ 110~125℃ 210~240℃ 230~250℃ 80~120℃
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（3）PLA和ABS机械与物理性能对比 PLA脆性强，表面硬度较高，弯曲时容易折断。用PLA材料制成的模型易 于切割、打磨、涂漆和用粘合剂粘合。 ABS可用丙酮进行处理，以改善打印物件表面的光滑度。ABS相比PLA在 压力下容易弯曲但不易断裂，具有更好的可塑性，后处理加工更容易。 （4）PLA和ABS的存储对比 PLA和ABS都会吸收空气中的水分，但ABS原料更易吸潮，所以两种耗材 卷都是密封出售，建议将耗材卷存放于干燥处。另外，开封后的耗材卷应尽快 使用完，不然打印的质量可能会受到影响。如果材料受潮，可以尝试使用 50~60℃的热风干燥，干燥后一般不会影响耗材性能。
电子课件-《3D打印技术概论》-B03-3829 3第三章 3D打印的工作流程
（3）添加支撑的类型
1）完全支撑 3）不加支撑
2）部分支撑
（4）添加支撑的软件
3.STL数据分层 （1）分层的意义 3D打印机打印前、需要在计算机上安装相应的3D打印切片软件对3D模型进行 切片，并转换成3D打印机可以识别的Gcode格式文件发送到打印机才能进行打印。 切片的过程就是将模型数据按照实际要求进行分层，然后3D打印机按照每层的数据 一层一层堆积打印即可成型。
（2）分层的原则 1）以求最佳方向分层打印 2）根据模型受力方向分层 3）垂直分辨率
（3）分层的软件
§3-3 3D打印设备打印操作
一、FDM工艺数据分析
在使用FDM熔融沉积成型技术进行打印加工之前，除了考虑打印机的
几何精度、运动精度以及喷嘴直径等打印机的基本参数外，还需要考虑相
关工艺参数的控制，如材料性能、分层厚度、喷嘴直径、喷嘴温度、环境
1.调整传动带松紧度 一般来说，传动带不能太松，也不能太紧，一般FDM打印机都是由 同步齿形带传动的，传动带太松容易跳齿，太紧则容易增加传动负载进而 影响传动精度和传送带寿命。 2.清理导轨 当机器运行过程中如果噪声稍微变大，则需要清理和润滑导轨。一 般用无纺布轻轻擦掉导轨上的污物和油腻并在导轨上轻轻涂上润滑油即可。
§3-4 3D打印后处理
一、3D模型后置处理的基础知识 FDM 3D打印设备打印出来的产品一般需要通过一系列的后期处理来完
善作品，如拼接、补土、打磨、上色等。
1.常用手工工具
2.常用电子工具
3.打印辅助材料
二、3D模型的简单后置处理 1.基面和支撑去除
2.拼合粘结
3.补土
4.打磨抛光处理 （1）锉刀和砂纸打磨
（10）STL模型不能出现孔洞
3D打印技术概论
快速成形课程报告刘新摘要：3D打印作为快速成型领域的一种新兴技术，目前正成为一种迅猛发展的潮流。
英国《经济学人》杂志曾刊载封面文章，认为3D打印技术将会使大规模的个性化生产成为可能，从而带来生产技术的重大变革。
众多国内外媒体也认为：3D打印产业将成为一个具有广阔前景的朝阳产业。
【1】关键词：3D打印快速成型模型制作一、3D打印技术的含义及其发展情况1、3D一般含义3D打印技术，是一种以数字模型文件为基础，运用金属粉末及塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的方式。
【2】而3D打印机则是根据电脑提供的数据模型，利用激光烧结、压力粘合或粘合剂粘合等方式将打印机中的材料制作成为三维实体的设备，它可以将设计者的设计结果与实体模型用“打印”按钮连接起来，可以实现个人化生产。
2、3D打印的发展情况（1）国际发展经过十多年的探索和发展，3D打印技术有了长足的进步，目前已经能够在0.01mm的单层厚度上实现600dpi的精细分辨率。
目前国际上较先进的产品可以实现每小时25mm厚度的垂直速率，并可实现24位色彩的彩色打印。
目前，在全球3D打印机行业，美国3D Systems 和Stratasys两家公司的产品占据了绝大多数市场份额。
此外，在此领域具有较强技术实力和特色的企业/研发团队还有美国的Fab@Home和Shapeways、英国的Reprap等。
目前在欧美发达国家，3D打印技术已经初步形成了成功的商用模式。
如在消费电子业、航空业和汽车制造业等领域，3D打印技术可以以较低的成本、较高的效率生产小批量的定制部件，完成复杂而精细的造型。
另外，3D打印技术获得应用的领域是个性化消费品产业。
如纽约一家创意消费品公司Quirky通过在线征集用户的设计方案，以3D打印技术制成实物产品并通过电子市场销售，每年能够推出60种创新产品，年收入达到100万美元。
（2）国内发展自20世纪90年代以来，国内多所高校开展了3D打印技术的自主研发。
3D打印技术概论题库
1.3.2ABCD
2.
多选
FDM快速原型技术的缺点是：（）
A.需要配合支撑结构打内腔模型时，支撑面效果欠佳。
B.需要对整个截面进行逐步打印，成型时间较长。
C.原材料以材料卷的形式提供，易于搬运和快速更换。
D.制造系统可用于办公环境，有毒气或化学物质的污染。
2.2.1AB
3.
序
题型
题库题目
内容章节
1.
是非
3D打印技术即增材制造，是快速成型技术的一种。
1.1对
2.
是非
3D打印机打印需要纸张。
1.1.2错
3.
是非
3D打印技术是一项集光、机、电、计算机、数控及新材料于一体的先进综合制造技术。
1.2（4）对
4.
是非
2012年，苏格兰科学家利用人体细胞首次用3D打印机打印出人造肝脏组织。
3.3.1(1)1)C
20.
单选
（）能够将不同格式的CAD文件转化输出到快速成型设备，能够修复和优化3D模型。
A.Magics B.3D Slicer
fabb D.GrADS
3.2.3（2）A
1.
多选
下面哪些是国内打印机发展的缺陷？（）
A．缺乏宏观规划和引导
B.企业对技术研发投入不足
C.产业链缺乏统筹发展
17.
单选
使用()进行湿磨砂将去除3D打印支撑构造，还可以抛光模型.
A.PVA B.HIPS
C.高砂砾砂纸D.柠檬烯
3.3.1（3）3）C
18.
单选
字母（）中的突出部分不需要3D打印支撑构造
A.HB.A
C.TD.Y
3.3.1(1)1)D
3d打印技术概论
3d打印技术概论
3D打印技术以其快速、准确、定制化的特点，正在逐步改变我们
的生产、生活方式。
它是一种通过数字模型将物理对象逐层生产的技术，在工业制造、医疗、建筑等各个领域都得到广泛应用。
在3D打印中，首先要准备一个数字化的3D模型。
这个模型可以
通过计算机辅助设计CAD软件创建，也可以从3D扫描仪中获取。
一旦
得到模型，就可以将其输入到3D打印机中进行打印。
3D打印机按照预定的图案，使用各种材料，例如塑料、陶瓷、金
属等进行打印。
这些材料可以在多个方向上打印，最终生成的模型就
是精确的物理对象。
这种逐层打印的过程可以进行多次，直到生成所
需大小和几何形状的最终产品。
3D打印技术已经在各个方面发挥巨大作用。
在制造业中，3D打印
的使用可以提高生产效率和产品的精度，并且缩短了产品的生产周期。
在医疗领域中，3D打印技术可以根据医疗状况和身体部位制作定制的
假体或医疗设备。
在建筑领域中，3D打印技术可以快速打印建筑模型，进行建筑结构分析和优化，从而改善建筑的质量和效率。
需要提醒的是，3D打印技术还存在一些限制，例如打印材料、打
印速度、打印精度等。
此外，3D打印技术的成本较高，对于大部分人
来说并不便宜。
因此，在选择3D打印技术时需要综合考虑其优缺点，
结合实际需求进行选择。
总之，3D打印技术正以惊人的速度改变着我们的生活。
虽然这项技术还有一些限制，但其无可比拟的优点和适用领域所产生的影响依然令人难以忽视。
它的发展前景是十分可观的，相信未来它将在更多的领域得到应用。
3D打印技术概述
3D打印技术概述随着现代科技和制造技术的不断进步，3D打印技术已经越来越成为一种重要的制造工具。
3D打印技术是一种使用计算机辅助设计(CAD)软件设计的3D模型来构建物体的技术。
3D 打印技术的作用不仅仅是帮助人们在短时间内创建复杂的模型，而且也帮助他们以较低的成本在短时间内生产出复杂的产品。
本文将会探讨3D打印技术的概述，技术实现方法以及当前市场的发展情况。
一、3D打印技术的实现方法3D打印技术是一种便于将模型直接输出为物理模型的制造技术。
这种技术主要依靠了复杂的软件(如CAD软件)实现。
3D打印技术的实现方法主要包括以下几个方面:1.3D模型设计3D打印技术的第一步是需要用熟练的CAD技能来创建3D模型。
CAD模型可在模型库中下载，也可以由模型设计师根据自己的需要创造。
这种软件可以让用户在建立模型时进行各种细节调整和优化，以确保最终产品的尺寸精确。
2.打印机设置使用3D打印机时，操作者必须将3D模型传输到打印机并进行调整。
打印机中的打印头和加热器将所需要的材料加热并粘合在一起，从而打印出实际的物理模型。
3.打印过程打印过程开始时，打印头开始在基板的上方打印一层材料。
一旦打印头完成这个过程，她就会向下移动一步并进行下一层的打印。
通过逐层构建的方式打印出完整的物理模型。
二、3D打印技术的发展历史3D打印技术的历史可以追溯到20世纪80年代，这个技术是由Charles Hull发明的。
他最初建立了一家制造公司，并在1988年发明了3D打印技术的第一台打印机。
此后，许多公司和个人开始使用3D打印技术进行创新和建模。
在1990年代，这项技术得到了进一步的发展，也正式被称为“3D打印技术”。
由于3D打印技术的不断发展和改进，人们的需求也不断增加。
3D打印技术的应用已经广泛地应用于不同的领域，包括医疗保健、汽车工业、航空航天、消费品市场等。
目前，3D打印技术已经成为全球企业的一个重要工具，并且预计未来几年将继续保持稳定的发展趋势。
3D打印技术概论
1.3.2 3D打印的前景
噱头?
台湾鸿海董事长郭台铭表示， 3D打印绝不等于第三次工业革命，只是噱头而 已。他说：“如果真的是（有用），那我的“郭”字倒过来写！”
郭
台铭 郭
理由：3D打印技 术无法大量生产 用在商业用途， 因而不具有商业 价值。
2 3D打印技术产业链讲解与展示
2.1 3D打印的市值比较
新加坡政府2013年财政预算案宣布，5年内投资5亿美元以提高先进制造业， 包括让3D打印行业迅速崛起；
2013年6月，日本政府出台的经济发展战略宣布将专注3D打印机的研究和开 发，计划开发新一代金属打印机；
惠普公司重新进入3D打印行业，预计到2016年推出惠普多射流熔融 （MultiJet Fusion）3D打印机。
制造业的革命?新的经济增长点?
美国总统,奥巴马在2013年2月12日的国情咨文中呼吁：希望在美国建立15个 以三维打印为基础的制造业中心，保证未来美国能够领导全球的生产和制造 业的技术革新；
2013年6月，作为工业战略的一部分，英国政府宣布投资1470万英镑，用于 支持对3D打印技术进行研究和产品开发的公司；
3.1 人造血管
中国研发3D血管打印机全球首创：2分钟10厘米 2015-12-5
3.2 假肢的制作
The Exo prosthetic leg, a 3D printed superlightweight prosthetic leg by William Root.
3.2 假肢的制作
Anastasia Rivas plans to learn to use her Robohand to ride a bike
1.3 3D打印的历史与前景
1.3.1 3D打印的历史
电子课件-《3D打印技术概论》-B03-3829 4第四章 3D打印造物初体验
学习目标 1.了解3D打印创新教育课程平台。 2.掌握简单的正向建模并完成模型打印。 4.掌握简单的逆向建模并完成模型打印。 5.了解常用3D打印STL模型的获取途径。
§4-1 简单的正向三维建模及打印
一、正向设计建模
以3D打印创新教育平台为例， 介绍正向设计建模。
3D打印创新教育课程平台是快速制造 国家工程研究中心创新教育研究与培训基 地，针对青少年认知与动手能力而全新开 发的一款教育应用型软件，该软件强调简 单易用同时配备全套的高质量教学课件， 是3D打印入门和创新教育的不错选择。该 软件包含九大模块：3D魔术师、3D艺术家、 3D程序员、2D转3D、3D积木、3D漫像、 3D浮雕、创意3D模型库、3D快速建模。
§4-2 简单的逆向扫描建模及打印
一、逆向设计建模
1.标定三维扫描仪
标定扫描仪是借助于系统配置的标准标定板，利用一定的算法 计算出测量头的所有内外部结构参数，依靠这些参数正确的重建出 测量点的三维坐标。一般情况下出现以下情况需要重新标定：测量 软件重新安装后、测量镜头发生变动时、无法进行扫描操作和室温 变化大于10℃时。
4.单击“多边形”—“填空”，将能够认为发现的缺 陷尽量的修补完善。
2.单击“菜单”—“插入”—“导入”—“手模”（扫描后 保存的文件），将模型导入，人工去除噪点后 得到如图所示的点云图像。
5.单击“文件”—“输出”—“STL”模型，将修补后的模 型保存为STL文件，单击“确定”逆向过程完成。
3.单击“点”—“面片创建精灵”—“OK”创建面片， 创建面片后的模型会有许多缺陷。
3D漫像
以3D打印创新教育平台中的“3D漫像”为例，介绍正向设计建模。其 建模 步骤简单易学，如下：
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论
快速成型系统是下面若干
先进技术集成的。
（1）计算机辅助设计(CAD)
（2）计算机辅助制造(CAM) （3）计算机数字控制(CNC)
（4）激光
（5）精密伺服驱动 （6）新材料
第一章 概
快速成型技术概念
论
快速成型（也称快速原型）制造技术(Rapid Prototyping & Manufacturing，RP&M 或 RP)，是由CAD数字模型驱动的通过特定材料 采用逐层累积方式制作三维物理模型的先进制造技术。
第三节 快速成型技术的特点及优越性
快速成型技术的优越性
◎ 用户受益
用户在产品设计的最初阶段，也能见到产品样品甚至少量产品，这使得用户能及早、 深刻地认识产品，进行必要的测试，并及时提出意见，从而可以在尽可能短的时间 内，以最合理的价格得到性能最符合要求的产品。
第一章 概
论
1 2
快速成型技术的早期发展 快速成型技术的主要方法及分类
3 4
快速成型技术的特点及优越性
快速成型技术的发展趋势
第四节 快速成型技术的发展趋势
快速成型技术的局限
快速成型技术发展到目前阶段，主要存在两大局限： （1）由于成型材料种类和成本的限制，原型多为模型而非实际需要的工作零件； （2）因数据处理及制作工艺等限制，快速成型系统制作的原型很难达到与CAD设 计相同的尺寸精度和实际使用要求的表面质量。
快速成型技术的发展趋势
◎金属零件的直接快速成型 ◎开发性能优越的成型材 ◎喷射成型技术的广泛应 ◎组织工程材料快速成型 ◎拓展新的应用领域 ◎概念创新与工艺改进 ◎成型材料系列化、标准化 ◎梯度功能材料的应用 ◎开发新的成型能源 ◎集成化 ◎数据优化处理及分层方式的演变 ◎快速成型设备的专用化和大型化
3D Systems公司(光固化快速成型设备)
Stratasys公司(熔融沉积快速成型设备) Helisys公司(叠层实体快速成型设备) DTM公司（粉末激光烧结快速成型设备） 欧洲和日本等国家也不甘落后，纷纷进行RP&M技术、设备研制等方面的研 究工作，如德国的EOS公司、以色列的Cubital公司以及日本的CMET公司等。
第一节 快速成型技术的早期发展
1972年，K. Matsubara提出在上述方法中使用光固化材料，将光敏聚合 树脂涂覆到耐火颗粒上形成板层，光线有选择地投射或扫射到这个板 层，将规定的部分硬化，没有扫描或没有硬化的部分被某种溶剂溶化， 用这种方法形成的薄板层随后不断地堆积在一起形成模型。 1976年，P. L. DiMatteo进一步明确 地提出，这种堆积技术能够用来制 造用普通机加工设备难以加工的曲 面，如螺旋桨、三维凸轮和型腔模 具等。在具体实践中，通过铣床加 工成形沿高度标识的金属层片，然 后通过粘接成叠层状，采用螺栓和 带锥度的销钉进行连接加固，制作 了型腔模，如图所示。
第一章 概
论
1 2
快速成型技术的早期发展 快速成型技术的主要方法及分类
3 4
快速成型技术的特点及优越性
快速成型技术的发展趋势
第三节 快速成型技术的特点及优越性
快速成型技术特点
快速原型技术的出现，开辟了不用刀具、模具而制作原型和各类零部件的新途径，
也改变了传统的机械加工去除式的加工方式，而采用逐层累积式的加工方式，带来
1981年，H. Kodama首先提出了一套功能感光聚合物快速成型系统， 应用了三种不同的方法制作叠层。
第一节 快速成型技术的早期发展
第一节 快速成型技术的早期发展
第一节 快速成型技术的早期发展
第一节 快速成型技术的早期发展
快速成型系统的开发商（国外）
美国在RP&M系统(设备)研制、生产、销售方面占全球主导地位，生产RP&M 设备系统的公司主要有：
第一章 概
论
快速成型的制作过程
CAD模型
由传统的“去除” 加工法— 部分去除大于 工件的毛坯上的材料来 得到工件而改变为全新 的“增长”加工法—用 切片离散 一层层的小毛坯逐步叠 加成大工件，将复杂的 三维加工分解成简单的 二维加工的组合。
单层制作
逐层累积
第一章 概
论
1 2
快速成型技术的早期发展 快速成型技术的主要方法及分类
快速原型的优势
与传统的实现上述用途的方法相比，其显著优势是：制造周期大大 缩短（由几周、几个月缩短为若干个小时），成本大大降低。尤其是衍 生出来的后型制造技术的优越性，可在短期内迅速推出满足用户需求的一定批量的 产品，大幅度降低了新产品开发研制的成本和投资风险，缩短了新产品 研制和投放市场的周期，在小批量、多品种、改型快的现代制造模式下 具有强劲的发展势头。
3 4
快速成型技术的特点及优越性
快速成型技术的发展趋势
第一节 快速成型技术的早期发展
快速成型技术的基本原理是基于离散的增长方式成型原型或制品。历 史上这种“增长” 制造方式由来已久，其发展根源可以追朔到早期的地形 学工艺领域。
1892年，J. E. Blanther在其美国专利中曾建议用叠层的方法来制作地图 模型。该方法指出将地形图的轮廓线压印在一系列的蜡片上并沿轮廓 线切割蜡片，然后堆叠系列蜡片产生三维地貌图。 1902年，Carlo Baese在他的美国专利(# 774549)中，提出了用光敏聚合 物制造塑料件的原理，这是现代第一种快速成形技术—“立体平板印 刷术”(StereoLithography)的初始设想。 1940年，Perera提出了在硬纸板上切割轮廓线，然后将这些纸板粘结 成三维地形图的方法。 1964年，E. E. Zang进一步细化了该方法，建议用透明纸板，且每一块 均带有详细的地貌形态标记，制作地貌图。
第二节 快速成型技术的主要方法及分类
快速成型主要工艺方法
根据所使用的材料和建造技术的不同，目前应用比较广泛的方法有如下四种： 光固化成型法（Stereolithography Apparatus，SLA） 采用光敏树脂材料通过 激光照射逐层固化而成型 叠层实体制造法（Laminated Object Manufacturing，LOM） 采用纸材等薄层材料通过逐层粘结和激光切割而成型 选择性激光烧结法（Selective Laser Sintering，SLS） 采用粉状材料通过激光选择性烧结逐层固化而成型
3 4
快速成型技术的特点及优越性
快速成型技术的发展趋势
第二节 快速成型技术的主要方法及分类
快速成型过程
快速成型离散和叠加过程
快速成型技术的制造方式是基 于离散堆积原理的累加式成型， 从成型原理上提出了一种全新 的思维模式，即将计算机上设 计的零件三维模型，通过特定 的数据格式存储转换并由专用 软件对其进行分层处理，得到 各层截面的二维轮廓信息，按 照这些轮廓信息自动生成加工 路径，在控制系统的控制下， 选择性地固化光敏树脂或烧结 粉状材料或切割一层层的成型 材料，形成各个截面轮廓薄片， 并逐步顺序叠加成三维实体， 然后进行实体的后处理，形成 原型或零件，如图所示。
第一章 概
思考题
论
1．上世纪中叶以来，整个世界制造业的战略是如何变迁的? 2．快速成型英文是什么?主要有哪些方法，各种主要方法的英文及缩写是什么？ 3．快速成型是哪些先进技术的集成? 4．快速原型的主要用途有哪些?其显著优势是什么？ 5．第一台商品化快速成型设备是由哪个公司在哪一年推出的？ 6．列举若干个当前比较著名的研究和供应商品化快速成型设备的主要国家。 7．列举国内研究商品化快速成型设备的主要高校和公司。 8．列举国外销售商品化快速成型设备的主要公司。 9．快速成型技术具有哪些特点，能使哪些方面受益？ 10．快速成型技术发展趋势有哪些? 你认为还会有哪些发展趋势？
熔融沉积制造法（Fused Deposition Manufacturing，FDM）
采用熔融材料加热熔化挤压喷射冷却而成型
第二节 快速成型技术的主要方法及分类
快速成型工艺方法分类
快速原型技术从广义 上讲可以分成两类： 材料累积和材料去除。 但目前人们谈及的快
速成型制造方法通常
指的是累积式的成型 方法，而累积式的快 速原型制造方法通常 是依据原型使用的材 料及其构建技术进行 分类的，如右图所示。 快速成型工艺方法的分类
由DiMatteo制作的型腔模叠层模型
第一节 快速成型技术的早期发展
1977年，W. K. Swainson在他的美国专利中提出，通过选择性的三维光 敏聚合物体激光照射直接制造塑料模型工艺，同时Battelle实验室的R. E. Schwerzel也进行了类似的工作。
1979年，日本东京大学T. Nakagawa教授等开始用薄板技术制造出实用 的工具，如落料模、成形模和注射模等。其中特别值得一提的是，T. Nakagawa教授提出了注射模中复杂冷却通道的制作可以通过这种方式 来得以实现。
第一节 快速成型技术的早期发展
快速成型技术研究及系统开发（国内）
我国从上世纪90年代初由清华大学、华中科技大学、西安交通大学等高校及 其他科研院所在国家及地方政府资金支持下启动快速成型技术的研究工作。几所高 校及部分研究机构在早期的快速成型设备及相应的材料开发中各有侧重，于90年
代中后期陆续推出各自具有代表性的快速成型设备。应用较多的为： 陕西恒通智能机器有限公司（西安交通大学）：光固化快速成型设备（SLA） 武汉滨湖机电有限公司（华中科技大学）：叠层实体快速成型设备（LOM）、 粉末激光烧结快速成型设备（SLS）等 北京隆源自动成型系统有限公司：粉末激光烧结快速成型设备（SLS） 上海联泰科技有限公司：光固化快速成型设备（SLA） 清华大学：叠层实体快速成型设备、熔融沉积快速成型设备
产 品 造 型 产 品 原 型
传统打印机—2D 快速成型技术—3D