3D打印技术及应用--ppt课件
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3D打印技术的应用ppt课件
航空航天
➢ 航空航天精密复杂零件的金属直接成形
激光选区熔化制造的整体叶环Байду номын сангаас激光近成形的叶片
（美国Morris公司）
（美国Optomec公司）
薄壁涡轮燃烧室零件 （德国EOS公司）
航空航天
➢ 航空航天精密复杂零件的金属直接成形
带筋壁板的优化设计与制造： ➢ 整体制造，减少装配，提高安全性 ➢ 内空结构，节省材料与能耗，是实现
绿色航空航天的新手段。
航空航天
➢ 航空航天精密复杂零件的金属直接成形
高温合金空心涡轮叶片样件 （西安交通大学）
航天飞行器的激光近成形一体 化制造样件（西北工业大学）
航空航天
➢ 航空航天金属结构件的激光成形修复
激光成形修复的误加工或有缺陷零件： （a）高温合金叶片；（b）钛合金叶片；(c) 钛合金机匣
打印制作首饰原版，精度高，降低起版师的工作难度和劳动成本，也加快了产 品的上市速度。
戒指及其它工艺品
钛金属蜂鸟工艺品
18K黄金个性化袖扣 （引自德国EOS公司）
衣食住行
➢创新性教育 3D打印技术及相关设备走进高校或者高等职业学校，可以使学生们充分
了解先进制造技术的突出优势与传统加工技术的区别，并在一定程度上掌握、 实际应用该技术，对未来创新技术的发展和创新人才培养具有实际意义
3D打印技术的应用
1、工业应用 2、建筑设计 3、文化产业 4、生物医疗
5、衣食住行
工业应用
3D打印所具有的无模具、快 速、自由成形的制造特点给工 业产品的设计思想和制造方法 带来了翻天覆地的变化。
航空航天
航空航天产品要求长寿命、高可靠和 能适应各种环境、同时要满足高强度、 轻量化的要求，结构复杂，使得研发制 造周期较长，3D打印技术所具有的无模、 快速、自由成形的特点有望缩短航空航 天产品的研发和生产周期。
3D打印技术的应用ppt课件
Stone Spray Project: 把沙子变成3D打 印建筑的机器人
1、工业设计 2、建筑设计 3、文化产业 4、生物医疗
5、衣食住行
文化产业
➢ 文化创意 3D打印技术是文化创意产业广泛应用的基础性、战略性工具技术。包
括工程设计、模具设计、数控编程、仿真分析、虚拟现实、展览展示、影视 动漫、地产宣传片、3D立体画、电子楼书、教育训练等
SLM直接制造的自由曲面耦合设计的齿轮
SLM直接制造的扳手
手机外壳造型设计（引自玩机 Dang）
尼龙3D打印自行车（引自互动百 科）
1、工业设计 2、建筑设计 3、文化产业 4、生物医疗
5、衣食住行
建筑设计
建筑模型通常由手工雕塑，精度差强人意，无法 完整表达设计师思想。3D打印技术可很快地、准确 地建筑设计师的设计理念转为看得见、摸得着的建筑 模型，使得建筑设计的表现更为具化和直接。
为伦敦奥运会制作的伦敦马 机器人模型（北京殷华公司） 球图微缩礼品模型
《哈利波特与死亡圣器》中的 魔法圣器饰品
文化产业
➢ 工艺美术品 工艺美术的灵感来源于人类的生产实践，反映了时代的先进制造技术水平。
中国龙艺术品（深圳礼品公司）
猛兽灯（北京工业设计促进中心）
3D陶瓷花瓶（引 自Sculpteo）
印章模型
绿色航空航天的新手段。
航空航天
➢ 航空航天精密复杂零件的金属直接成形
高温合金空心涡轮叶片样件 （西安交通大学）
航天飞行器的激光近成形一体 化制造样件（西北工业大学）
航空航天
➢ 航空航天金属结构件的激光成形修复
激光成形修复的误加工或有缺陷零件： （a）高温合金叶片；（b）钛合金叶片；(c) 钛合金机匣
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ppt课件
3D打印发展现状
国外3D打印技术发展现状
美国和欧洲在3D打印技术的研发及推广应用方面处于领先地位。美国是全球3D打 印技术和应用 的领导者，欧洲十分重视对3D打印技术的研发应用。除欧美外，其他国家也在不断加 强3D打印技术 的研发及应用。澳大利亚近期制定了金属3D打印技术路线；南非正在扶持基于激光的 大型3D打印机 器的开发；日本着力推动3D打印技术的推广应用；
今天完成设计，明天得到产品
设计
试验
工艺准备
制造
设计
工艺准备
制造
3D打印可以提高社会制造的工艺能力
降低产品创新研发成本，缩短创新研发周期
英国金融时报报道，为加快制鞋过程，耐克、阿迪达斯正在 拥抱3D打印。它们利用这一技术，以前所未有的速度，制做 了多种原型模型。耐克公司创新主管克哈苏称，耐克为美国 职业橄榄球运动员研制的一种新型球鞋，而3D技术的运用明 显加速了研制进程。
3D 打 印 技 术
7/18/2020
3D打印的概念早在几十年前就已提出。上 世纪70年代，随着3D辅助设计的兴起，设计师 能在电脑软件中看到虚拟的三维物体，但要将这 些物体用粘土、木头或是金属做成模型却非常不 易，可以用费时费力费钱来形容。3D打印的出 现，使平面变成立体的过程一下简单了很多，设 计师的任何改动都可在几个小时后或一夜之间重 新打印出来，而不用花上几周时间等着工厂把新 模型制造出来，这样可以大大缩短制作周期、降 低制作成本。而随着科技的不断进步，更多材料 的产品被打印出来。
3D打印可以降低生产制造成本
3D打印制造技术降低生产制造成本，缩短产品运输周期
3D打印可以降低生产制造成本
3D打印制造技术降低生产制造成本，缩短产品运输周期
这种技术几乎可以随意修补各种类型的 部件，对于长期远离补给基地并且装备 繁杂、空间紧张、备件有限的战舰来说 可以极大提高持续作战能力。
《3D打印技术及应用》课件——第七章 文创产品3D打印
e. 待前置button由红色闪 烁状态变成绿色常亮状态， 开机完成；
连接打印机
a. 将USB线一端连接到打印 机机身背面的USB接口中；
连接打印机
b. 将USB线另一端连接到电 脑USB接口中，上位机将通过 USB线识别到打印机；(对应 您的打印机型号)
03 树脂打印流程
17
打印完成
打印完成 >> 打印完成后，待托盘上树脂滴落彻底，取下托盘。
21
二次固话
>> 使用波长412nm的紫外灯进行照射三分钟即可。
22
04 作品展示
23
>> 作品展示
演示完毕 感谢观看
02 机器介绍
7
一、slash plus 机器参数
项目 产品型号 成型原理 打印尺寸 成型精度 分层厚度 打印材料 打印速度 树脂液位控制 打印适用格式
技术参数 Slash plus LCD 光固化成型 192 × 120 ×200mm ±10μm 10, 25, 50, 75, 100, 150, 200, 300μm 可调节 光敏树脂 200mm/hr 自动液位控制 STL obj 3mf amf uniz
18
模型拆卸
将薄片状铲刀插入成型件与升降台之间， >> 取出模型。如果模型较软时，可以将模型
与升降台一起取出进行固化处理。
19
去除支撑
去除支撑 >> 用剪刀和镊子去除支撑。在固话处理后去除支撑容易损伤模型，建议在后固化处
>> 使用酒精将模型上附着的树脂清洗干净，晾干。
开机流程
3
21 2
3
a. 开机所需： 1. 二合一转接头 2. 电源线 3. 电源适配器
《3D打印介绍》PPT课件
Fused Deposition Modeling ,FDM
三维粉末黏接 03
Three Dimensional Printing and Ging, 3DP
02 光固化成型
Stereolithography Apparatus，SLA
04 选择性激光烧结
Selective Laser Sinterting,SLS
12
3D打印材料介绍
工程塑料可作工程材料和代替金属制造机器零部件等的塑料。工 程塑料具有优良的综合性能，刚性大，蠕变小，机械强度高，耐热性 好，电绝缘性好，可在较苛刻的化学、物理环境中长期使用，可替代 金属作为工程结构材料使用。
光敏树脂指用于光固化快速成型的材料为液态光固化树脂，或称 液态光敏树脂，主要由齐聚物、光引发剂、稀释剂组成。
17
4
3D打印流程
18
3D打印流程
19
3D打印流程-建模流程
20
3D打印流程-切片处理
21
3D打印流程-打印过程
22
3D打印流程-后期处理
23
5
3D打印的优势
24
3D打印的优势
就目前的发展情况来分析， 3D 打印机并不适合用来大批量生产， 与传统制造模式相比，它的优越性在于可以短时间内快速的完成用户 需求的小批量定制化物件，降低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。
9
熔融沉积快速成型
熔融沉积又叫熔丝沉积，它是将丝状热熔性材料加热融化，通过带有一
个微细喷嘴的喷头挤喷出来。热熔材料融化后从喷嘴喷出，沉积在制作面板
或者前一层已固化的材料上，温度低于固化温度后开始固化，通过材料的层
层堆积形成最终成品。
三维粉末黏接 03
Three Dimensional Printing and Ging, 3DP
02 光固化成型
Stereolithography Apparatus，SLA
04 选择性激光烧结
Selective Laser Sinterting,SLS
12
3D打印材料介绍
工程塑料可作工程材料和代替金属制造机器零部件等的塑料。工 程塑料具有优良的综合性能，刚性大，蠕变小，机械强度高，耐热性 好，电绝缘性好，可在较苛刻的化学、物理环境中长期使用，可替代 金属作为工程结构材料使用。
光敏树脂指用于光固化快速成型的材料为液态光固化树脂，或称 液态光敏树脂，主要由齐聚物、光引发剂、稀释剂组成。
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4
3D打印流程
18
3D打印流程
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3D打印流程-建模流程
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3D打印流程-切片处理
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3D打印流程-打印过程
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3D打印流程-后期处理
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5
3D打印的优势
24
3D打印的优势
就目前的发展情况来分析， 3D 打印机并不适合用来大批量生产， 与传统制造模式相比，它的优越性在于可以短时间内快速的完成用户 需求的小批量定制化物件，降低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。
9
熔融沉积快速成型
熔融沉积又叫熔丝沉积，它是将丝状热熔性材料加热融化，通过带有一
个微细喷嘴的喷头挤喷出来。热熔材料融化后从喷嘴喷出，沉积在制作面板
或者前一层已固化的材料上，温度低于固化温度后开始固化，通过材料的层
层堆积形成最终成品。
3D打印技术的原理及应用(共32张)
第12页，共32页。
4.2 医疗 行业 (yīliáo)
3D打印脊椎植入人体
3D打印心脏救活2周大先心病婴儿
2014年8月，北京大学研究团队成功地为一名12岁男 孩植入了3D打印脊椎，这属全球首例。据了解，这位 小男孩的脊椎在一次足球受伤之后长出了一颗恶性肿 瘤，医生不得不选择移除掉肿瘤所在的脊椎。不过， 这次的手术比较特殊的是，医生并未采用传统的脊椎 移植手术，而是尝试先进的3D打印技术。
5.3 机械设计的限制(xiànzhì)
因为3D打印给机械设计带来的无 限可能，很多工业品都应当被重新 设计优化，但是这个就涉及到上游 设计领域的大变革。传统CAD软件 需要被颠覆，传统结构设计，应当 向topology优化方向发展，但是 这些都是还没有成形的体系的。此 外，3D打印并非想怎么做就能怎 么做的，仍然需要考虑产品结构能 否支撑，多余部分是否能够除去。
1993年
麻省理工学院获 3D印刷技术专利
1995年
美国ZCorp公司从麻省理工 学院获得唯一授权并开始开 发3D打印机
2005年
，市场上首个高清晰彩色 3D打印机Spectrum Z510 由ZCorp公司研制成功
2010年
世界上第一辆由3D打印 机打印而成的汽车Urbee 问世
在2010年之后，3D打印技术飞速发展，在2011年到2013年的两年时间里，陆续出现 了3D巧克力打印机，3D打印的飞机、艺术品、手枪等等。
2014年10月13日，纽约长老会医院的埃米尔·巴查博士 (Dr.Emile Bacha)医生就讲述了他使用3D打印的心脏救活一 名2周大婴儿的故事。这名婴儿患有先天性心脏缺陷，它会在 心脏内部制造“大量的洞”。在过去，这种类型的手术需要 停掉心脏，将其打开并进行观察，然后在很短的时间内来决 定接下来应该做什么。
3D打印-ppt课件
4/194/2020
谢谢观看
4/1104/2020
3D打印技术汇报
汇报人：综合事业部—王鹏
4/114/2020
目录
1 3D打印技术介绍 2 3D打印的特点及优势 3 3D打印展馆行业应用可能
4/124/2020
3D打印技术介绍
3D打印（3D printing），是快速成形技术的一种，它 是运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过一层又一层 的多层打印方式来制造三维物体。其基本原理是叠层制造， 由快速原型机在X-Y平面内通过扫描形式形成薄层的工件截 面形状，而在Z坐标间断地作层面厚度的位移，最终各薄层 叠加形成三维制件。这种技术的特点在于其几乎可以造出 任何形状的物品。无需原胚和模具，就能直接根据计算机 图形数据，通过增加材料的方法生成任何形状的物体，简 化产品的制造程序，缩短产品的研制周期，提高效率并降 低成本。
➢ 航空航天、国防军工：复杂形状、尺寸微细、特殊性能的零部件、机构的直接制造。 ➢ 生物医疗：人造骨骼、牙齿、助听器、假肢等。 ➢ 消费品：珠宝、服饰、鞋类、玩具、创意DIY作品的设计和制造。 ➢ 建筑工程：建筑模型风动试验和效果展示，建筑工程和施工模拟。 ➢ 教育：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，
通过三维软件将展馆整体空间做好，随后存成STL文件导入打印机进行打印。(草图大 师不支持3D打印)
鉴于整体展馆比较大，所以建议采用分批、分部件打印，后期拼接组装的方式。将 整个展馆以实体模型的形式呈现给客户。完整准确的展现展馆整体布局、展览展项的空 间效果及位置。使客户拥有更加直观、清晰的感受。
3D打印还可以引入到沙盘模型制作，简化了流程，提高准确率，缩减成本。为公司 提供极大便利。
谢谢观看
4/1104/2020
3D打印技术汇报
汇报人：综合事业部—王鹏
4/114/2020
目录
1 3D打印技术介绍 2 3D打印的特点及优势 3 3D打印展馆行业应用可能
4/124/2020
3D打印技术介绍
3D打印（3D printing），是快速成形技术的一种，它 是运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过一层又一层 的多层打印方式来制造三维物体。其基本原理是叠层制造， 由快速原型机在X-Y平面内通过扫描形式形成薄层的工件截 面形状，而在Z坐标间断地作层面厚度的位移，最终各薄层 叠加形成三维制件。这种技术的特点在于其几乎可以造出 任何形状的物品。无需原胚和模具，就能直接根据计算机 图形数据，通过增加材料的方法生成任何形状的物体，简 化产品的制造程序，缩短产品的研制周期，提高效率并降 低成本。
➢ 航空航天、国防军工：复杂形状、尺寸微细、特殊性能的零部件、机构的直接制造。 ➢ 生物医疗：人造骨骼、牙齿、助听器、假肢等。 ➢ 消费品：珠宝、服饰、鞋类、玩具、创意DIY作品的设计和制造。 ➢ 建筑工程：建筑模型风动试验和效果展示，建筑工程和施工模拟。 ➢ 教育：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，
通过三维软件将展馆整体空间做好，随后存成STL文件导入打印机进行打印。(草图大 师不支持3D打印)
鉴于整体展馆比较大，所以建议采用分批、分部件打印，后期拼接组装的方式。将 整个展馆以实体模型的形式呈现给客户。完整准确的展现展馆整体布局、展览展项的空 间效果及位置。使客户拥有更加直观、清晰的感受。
3D打印还可以引入到沙盘模型制作，简化了流程，提高准确率，缩减成本。为公司 提供极大便利。
3D打印技术应用实例ppt课件
精选版课件ppt
14
国外的3D打印公司有哪些？
低端3D打印推广者：MakerBot
MakerBot成立于2009年，通过出售1000美元出头的低端3D打印机、运营3D模型 分享网站、开设线下体验店等一系列措施，创建了一个类似于“3D打印生态链” 的体系，并迅速赢得普通消费者的青睐。
精选版课件ppt
王华明教授主持的“飞机钛合金大型复杂整体构件激光成形技术”项目获得国家 技术发明一等奖，即用激光技术将钛合金逐层堆积，制造出钛合金飞机整体构件， 是3D打印的核心技术,而传统制造方法是依靠锻造和机械加工，不断做“减法”。
精选版课件ppt
58
通过使用塑料、金属、陶瓷等材料将物体一层接一层地打印出来，3D 打印机可以根据用户需求打印出非常精密的产品。
精选版课件ppt
13
国外的3D打印公司有哪些？
3D打印在国外发展已经比较sys
Stratasys是一家在纳斯达克上市的全球最大专业级3D打印设备制造商。与Objet 合并后，在销售规模上超过来自美国的3D systems公司，占据全球专业级3D打印 设备市场近50%的份额。
3D打印技术 - 应用实例
精选版课件ppt
1
近些年3D领域又出现一前瞻性产品——3D打印机
精选版课件ppt
26
精选版课件ppt
37
精选版课件ppt
48
王华明，北京航空航天大学材料学院材料加工工程系主任、材料加工工程学科责 任教授、“长江学者特聘教授”。开辟“快速凝固激光材料制备与成形”研究新领 域，建成先进的“激光材料加工制造技术实验室”，在先进材料快速凝固激光制备 加工与成形制造领域取得多项原创性成果并在航空发动机及飞机上得到应用。
3D打印技术培训课件pptx
壁厚与强度
确保模型壁厚适中，以保证打印 成品具有足够的强度和稳定性。
支撑结构设计
对于悬空、倾斜等需要支撑的部 分，合理设计支撑结构以提高打
印成功率。
模型文件格式转换与修复技巧
常用3D文件格式
了解STL、OBJ、FBX等常用3D文 件格式的特点及适用场景。
文件格式转换
掌握将不同格式的3D模型文件转 换为适用于3D打印的格式的方法 。
医疗领域应用案例展示
个性化医疗器械制造
01
通过3D打印技术，可以根据患者的具体病情和身体状况，定制
个性化的医疗器械，如定制的矫形器、助听器等。
生物3D打印
02
利用3D打印技术，可以制造出具有生物活性的组织和器官，为
医学研究和临床治疗提供新的手段和方法。
精准医疗辅助工具
03
3D打印技术可以制造出精准的医疗辅助工具，如手术导板、定
ABS是一种常见工程塑料 ，打印时喷头温度一般设 置在220-250℃，平台温 度设置在80-100℃。
PETG材料
PETG是一种透明度高、韧 性好的材料，打印时喷头 温度一般设置在220250℃，平台温度设置在 60-80℃。
工艺参数优化策略探讨
实验设计
通过正交试验、单因素试验等方法，研究工 艺参数对打印质量的影响规律。
评估涂层与基材之间的结 合强度，一般采用划格法 、拉开法等进行测试。
耐腐蚀性
评估表面处理后打印件的 耐腐蚀性能是否得到提高 ，一般采用盐雾试验、湿 热试验等进行测试。
外观质量
评估表面处理后打印件的 外观质量是否得到改善， 包括颜色、光泽度、缺陷 等。
07
3D打印技术应用案例分享
教育领域应用案例展示
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
3d打印技术临床应用 ppt课件
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3D 骨组织打印的基本框架的特性
易打印性
A 框架特点 B C
与缺损部分的契合性
良好生物相容性与可塑性
D
骨 诱导性与力学稳定性
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医学领域3D打印的应用
1
2 3 4
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三维印刷技术 3DP 选择性激光烧结技术SLS 选区激光熔化技术SLM
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一般护理
密切观察患肢(指)的血液循环,包括局部皮 肤温度、颜色、肿胀程度、毛细血管返流 情况一般要求术后10天内，每1-2小时测量 一次并作好记录，及时准确判断血管危象 的发生。 密切观察病人的生命体征及时正确的补充 血容量。 密切观察局部敷料渗血情况。 做好心理护理，做好基础护理。满足病人 生活需要 。
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定制假体设计流程图（图3）
1 2 3 4 5
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CT数据 逆向CAD健模 设计假体 3D打印患处模型与假体制作 实体使用
3D打印优势
缩短手术时 间，提高手 术效率
个性化定制 稳定性与精 确性
解决复杂的 医疗手术问 题
生物相容性 良好
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3D打印的个性化定制很 难形成规模效 应，产业 化能力低。
国内缺乏掌握3D医用整 形技术的专家及医疗团 队。
（2）劣势 相对于传统整形行业，3D打印的劣势 也较为突出： ①主导 的技术标准、开发平台尚未确立，技术研 发和推广应用还处于无 序状态。虽然在2012年中 国成立了3D打印技术产业联盟，但其发 展的步伐 仍然较慢。 ②3D 打印技术可以复制很多东西，对人体 指纹 、虹膜的复制可能导致生物特征识别技术失败， 涉及到社会 稳定、伦理道德等问题。
3D 骨组织打印的基本框架的特性
易打印性
A 框架特点 B C
与缺损部分的契合性
良好生物相容性与可塑性
D
骨 诱导性与力学稳定性
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医学领域3D打印的应用
1
2 3 4
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三维印刷技术 3DP 选择性激光烧结技术SLS 选区激光熔化技术SLM
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一般护理
密切观察患肢(指)的血液循环,包括局部皮 肤温度、颜色、肿胀程度、毛细血管返流 情况一般要求术后10天内，每1-2小时测量 一次并作好记录，及时准确判断血管危象 的发生。 密切观察病人的生命体征及时正确的补充 血容量。 密切观察局部敷料渗血情况。 做好心理护理，做好基础护理。满足病人 生活需要 。
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定制假体设计流程图（图3）
1 2 3 4 5
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CT数据 逆向CAD健模 设计假体 3D打印患处模型与假体制作 实体使用
3D打印优势
缩短手术时 间，提高手 术效率
个性化定制 稳定性与精 确性
解决复杂的 医疗手术问 题
生物相容性 良好
Company Logo
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3D打印的个性化定制很 难形成规模效 应，产业 化能力低。
国内缺乏掌握3D医用整 形技术的专家及医疗团 队。
（2）劣势 相对于传统整形行业，3D打印的劣势 也较为突出： ①主导 的技术标准、开发平台尚未确立，技术研 发和推广应用还处于无 序状态。虽然在2012年中 国成立了3D打印技术产业联盟，但其发 展的步伐 仍然较慢。 ②3D 打印技术可以复制很多东西，对人体 指纹 、虹膜的复制可能导致生物特征识别技术失败， 涉及到社会 稳定、伦理道德等问题。
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打印技术 ppt课件
• 1992年DTM公司推出首台选择性激光烧结（SLS）打印机。
• 1993年，美国麻省理工MIT的Emanual Sachs教授发明了三维打 印技术（3DP）。并着手开发基于3DP技术的打印机。
3D打印技术时间简史
——源自1860
• 2001年，Solido开发出第一代桌面级3D打印机。
• 2005年，Zcorp公司推出世界上第一台高精度彩色打印机 Specrum Z510。
优点： 1.可桌面进行，操作环境安全、干净。
2.价格便宜，工艺简单。 3.材料利用率高，选择多样 4.材料具有较好的化学稳定性，可消毒用于医用
缺点： 1.表面粗糙，精度低
2.尺寸大易变型 3.速度慢 4.浪费材料
• 3DP：三维打印黏结成型（喷墨沉积）
该工艺属于“液体喷印成型”这一大类。 流程：首先铺粉机构在加工平台上精准地铺上一层粉末材料。然后喷墨打 印机根据这一层的截面形状在粉末上喷出一层特殊胶水，喷到胶水的薄层 粉末发生固化。然后在这一层上再铺上一层一定厚度的粉末，打印头按下 一截面的形状喷胶水。
• 2008年，第一款开源的桌面级3D打印机RepRap发布，从此，3D 打印大众化，3D打印机成本大大降低。桌面级的开源3D打印机 为轰轰烈烈的3D打印普及化浪潮揭开了序幕。
• 2012年，英国著名经济学杂志声称3D打印将引发全球第三次工 业革命。
• 2013年，麦肯锡公司将3D打印列为12项颠覆性技术之一，并预 测到2025年，3D打印对全球经济的价值贡献将为2-6千亿美元
——源自1860
• 3D打印技术的发展最早可以追溯到19世纪，快速成型技术就是 从这一时期开始萌芽。最初的打印技术萌芽于照相实体雕塑。但 直到20世纪80年代后期，3D打印技术才真正开始发展成熟并被 广泛的商业应用。
• 1993年，美国麻省理工MIT的Emanual Sachs教授发明了三维打 印技术（3DP）。并着手开发基于3DP技术的打印机。
3D打印技术时间简史
——源自1860
• 2001年，Solido开发出第一代桌面级3D打印机。
• 2005年，Zcorp公司推出世界上第一台高精度彩色打印机 Specrum Z510。
优点： 1.可桌面进行，操作环境安全、干净。
2.价格便宜，工艺简单。 3.材料利用率高，选择多样 4.材料具有较好的化学稳定性，可消毒用于医用
缺点： 1.表面粗糙，精度低
2.尺寸大易变型 3.速度慢 4.浪费材料
• 3DP：三维打印黏结成型（喷墨沉积）
该工艺属于“液体喷印成型”这一大类。 流程：首先铺粉机构在加工平台上精准地铺上一层粉末材料。然后喷墨打 印机根据这一层的截面形状在粉末上喷出一层特殊胶水，喷到胶水的薄层 粉末发生固化。然后在这一层上再铺上一层一定厚度的粉末，打印头按下 一截面的形状喷胶水。
• 2008年，第一款开源的桌面级3D打印机RepRap发布，从此，3D 打印大众化，3D打印机成本大大降低。桌面级的开源3D打印机 为轰轰烈烈的3D打印普及化浪潮揭开了序幕。
• 2012年，英国著名经济学杂志声称3D打印将引发全球第三次工 业革命。
• 2013年，麦肯锡公司将3D打印列为12项颠覆性技术之一，并预 测到2025年，3D打印对全球经济的价值贡献将为2-6千亿美元
——源自1860
• 3D打印技术的发展最早可以追溯到19世纪，快速成型技术就是 从这一时期开始萌芽。最初的打印技术萌芽于照相实体雕塑。但 直到20世纪80年代后期，3D打印技术才真正开始发展成熟并被 广泛的商业应用。
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。
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航空发动机的复杂关键零部件
2.2 3D打印技术可提升社会制造的工艺能力
提高了难加工材料可加工性，拓展了工程应用领域
高能束加工陶瓷、钛合金等传统难加工材料零件拓展了高性能材 料的工程应用范围；采用金属/无机/有机生物材料制成的人体器 官修复体等医用零部件则拓展了工业制品的应用范围。
整体式镍合金转子
生物材料人体器官修复体
具有内部网状结构的钛合金发动机叶片 材料使用量减少70%，选择性激光熔化（SLM）制造时间降低60% 技术难点：（1） 传统制造方法无法成形；
（2） 网状结构设计，优化性能。
内容
1 3D打印技术的原理、特点 2 3D打印技术的优点 3 3D打印典型案例与行业发展现状 4 典型3D打印技术
5 3D打印技术与行业的前景展望
1.1 3D打印技术原理
3D打印技术（学术界称为增材制造、快速成形等）是通过对CAD数 据离散分析，得到堆积的约束、路径及方法，通过材料叠加堆积而 形成三维实体模型 基于离散和堆积原理 也称为“叠层制造” 学习3D打印技术因具备计算机基本操作知识、三维设计软件、机械 基础、控制基础、网络信息等多学科知识。
小型发动机零件原型件
4.3 SLS 选择性激光烧结
采用激光逐点烧结粉末材料，使包覆于粉末材料外的固体粘 接剂或粉末材料本身熔融实现材料的粘接。
扫描镜 激光束
平整滚 筒
激光器
粉末
原理：激光烧结
材料：陶瓷、金属粉等等；
截层厚度：0.1~0.2mm
优缺点：材料使用广；适 合中小型制件；成型效率 不高；后处理复杂
截层厚度：0.07~0.15mm 精度：与切割材质有关
优缺点：适合大中型制件； 成型速度快；精度不高； 材料浪费；废料清理困难
4.2 薄材叠层快速成形制造技术及其应用
华中科技大学研制的LOM设备
华中科技大学研制的LOM材料
LOM成形的典型零件
4.2 薄材叠层快速成形制造技术及其应用
摩托车零件
4.2 薄材叠层快速成形制造技术及其应用
美 国 AeroMet 公 司 使 用 激 光 成 形 技 术 制 造 的 次 承 力 结 构 件 在 F/A-18战斗机上实现了装机验证。
3.2 3D打印典型案例
医疗：研究直接细胞直接打印技术，制造出血管、肝脏等软组 织。
医学上的应用
3.2 3D打印典型案例
文化创意：制造形状复杂、彩色的工艺品，可实现文物的复 制以及创新的设计。
4.1 光固化快速成形制造技术及其应用
SLA成形的典型零件
4.2 薄材叠层制作LOM 分层实体制造
采用激光切割箔材，箔材之间靠热熔胶在热压辊的压力和 传热作用下熔化并实现粘接，一层层叠加制造原型。
加工平面 升降台 收料轴
CO2 激光器 热压辊
控制计算机
料带 供料轴
原理：激光切割
材料：金属箔、纸；
金属粉末烧结
蜡件
4.3 粉末材料3D打印技术及其应用
非金属制件快速成形制造技术
塑料制件---熔模精密铸造
SLS
铸造
熔模
铸件
大型薄壁铸件，最小壁厚3.0mm 851.12523.20 380.35 mm3
砂制件
4.3 粉末材料3D打印技术及其应用
复杂尼龙零件的直接3D打印
4.3 粉末材料3D打印技术及其应用
内容
1 3D打印技术的原理、特点 2 3D打印技术的重大意义 3 3D打印典型案例与行业发展现状 4 典型3D打印技术
5 3D打印技术与行业的前景展望
1. 3D打印技术原理
去除制造
切削加工等
切削机床
制 造 技 术 分 类 方法论
受迫制造 3D打印 仿生制造
原理
铸造、锻造等
粉、片、液体 等
？
工艺
锻造机等 制造装备 ？ 设备
3D打印制造的“火龙”工艺品
栩栩 如生 的彩 色金 刚鹦 鹉
文物复制（西汉长裙女佣）
3.2.1 3D打印国内外应用案例
日常生活：3D打印已经进入我们的生活，开始影响我们的衣 食住行。
衣:用3D打印机在家中“打印”鞋子（美国）
食：用3D打印机制造巧克力、肉类
3.3 3D打印行业现状
2012年3D打印行业产值增长28.6%，达到了22.04 亿美金，3D打印行业连续三年增长量超过20%。
3D打印行业历年产值变化（Wohlers Report 2013）
内容
1 3D打印技术的原理、特点 2 3D打印技术的优点 3 3D典型案例与行业发展现状 4 典型3D打印技术
5 3D打印技术与行业的前景展望
4.1 快速成型典型工艺
• 光固化成形(Stereo Lithography Apparatus，简写SLA); • 薄材叠层制作(Laminated Object Manufactur-ing简写LOM) • 选择性激光烧结(Selective Laser Sintering，简写SLS); • 熔丝沉积成形(Fused Deposition Modeling，简写FDM);等四
优缺点：表面质量好，精度 较高；应用 小件；需要支撑 结构；材料有污染
4.1 光固化快速成形制造技术及其应用
华中科技大学研制的第一代SLA设备
SLA成形的典型零件
4.1 光固化快速成形制造技术及其应用
SLA成形的可装配瓶状模型
4.1 光固化快速成形制造技术及其应用
SLA成形的微小精细结构 零部件成形：约10m，1小时左右
前言
随着科学技术的发展，生产完成了从工厂业手工向机器大工业的过 渡，从而改变了人们生活与工作方式。在日新月异的信息化、智能化浪 潮中，人们个性化的需求意见日渐增长。未来的产业将是生产那些个性 化的产品，未来的制造工厂也会渐渐被分散的个人取代，实现“社会制 造” 。
社会制造的关键是主动、实时地将社会需求和社会制造能力有机地 衔接起来，从而实现和供应之间的相互转换。而3D打印是一种可以快 速实现社会需求-“数据模型”向个性化产品转化的技术，将互联网、 物联网、物流网和3D打印技术组成社会制造的网络，通过众包的方式 让民众充分参与产品的全生命制造过程，必会促进个性化、实时化、经 济化的生产和消费模式，形成新的产业革命。
非金属制件3D打印技术
树脂覆膜砂制件
用覆膜砂型 (芯) 浇注 的液压阀体铸件及其
剖分图
4.4 FDM熔融沉积成形
采用丝状热塑性成形材料，连续地送入喷头后在其中加热 熔融并挤出喷嘴，逐步堆积成形。
喷头
喷头 成形工件
料丝
原理：激光热熔
材料：塑料丝 （成本低）
截层厚度： 0.025~0.76mm
成型精度：低 优缺点：成形材料广泛 成形过程对环境无污染 容易制成桌面化和工业化 RP系统
4.4 北京太尔时代公司的INSPIRE系列
4.4 北京太尔时代公司的MEM
双喷头系统
• 设备支持双喷头双材料，兼容BST（剥离型支撑）和SST（溶解型支 撑）。双材料使支撑更易剥离。
此钛合金复杂大型主承力构 件，传统制造方式需要分体 制造，然后焊接，而使用激 光3D打印整体可实现成形， 安全性和可靠性大大提高。
2.2 3D打印技术可提升社会制造的工艺能力
能制造出传统工艺无法加工的零部件、解决常规机械 加工或手工无法解决的问题，极大增强了工艺实现能 力
3D打印突破了结构几何约束，能够制造出传统方法无法加工的非 常规结构特征，这种工艺能力对于实现零部件轻量化、优化性能 有极其重要的意义。
内容
1 3D打印技术的原理、特点 2 3D打印技术的优点 3 3D打印典型案例与行业发展现状 4 典型3D打印技术
5 3D打印技术与行业的前景展望
2.1 3D打印技术为社会制造提供创新的原动力
拓展产品创意与创新空间、无需任何夹具，设计和制造一体 化。：设计人员不再受传统工艺和制造资源约束，专注于产 品形态创意和功能创新，在“设计即生产”、“设计即产品” 理念下，追求“创造无极限”
种 。以下对这些典型工艺原理，特点进行简单的介绍。
4.1 SLA光固化（立体光刻）
采用激光一点点照射光固化液态树脂使之固化的方法成 形，是当前应用最广泛的一种高精度成形工艺。
紫外激光
器
成形零件
光敏树脂
Z
刮平器 升降台
液面
成型原理：光照
成型材料：光敏树脂 （成本高）
截层厚度：0.04~0.07mm
可控精度：0.1mm
3D打印技术原理图
快速制造原理示意图
CAD模型
堆积成形
产品
三维 —— 二维 —— 三维的转换
1.2 3D打印技术特点
3D打印技术变“减材”加工为“立体打印”
将三维实体变为二维平面，降低制造复杂度
1.2 3D打印技术特点
特别适合复杂结构、个性化制造及创新构思的快速验证
3D打印技术具有成形材料广、零件性能优的突出特点
3D打印模型
概述
快速成型(Rapid Prototyping,简称RP)技术是20世纪80 年代后期发展起来的, 快速成型技术是近年来发展起来的直接根 据CAD模型快速生产样件或零件的成组技术总称，它集成了 CAD技术、数控技术、激光技术和材料技术等现代科技成果， 是先进制造技术的重要组成部分。与传统制造方法不同，快速 成型从零件的CAD几何模型出发，通过软件分层离散和数控成 型系统，用激光束或其他方法将材料堆积而形成实体零件。由 于它把复杂的三维制造转化为一系列二维制造的叠加，因而可 以在不用模具和工具的条件下生成几乎任意复杂的零部件，极 大地提高了生产效率和制造柔性。其对制造业的影响可与20世 纪50-60年代的数控技术相比，快速成型技术可以自动、直接 、快速精确的将设计思路转变为具有一定功能的原型或直接制 造零件，从而可以对产品设计进行快速评估、修改及功能试验 ，大大缩短了产品的研制周期。
2.2 3D打印技术可提升社会制造的工艺能力
提高了难加工材料可加工性，拓展了工程应用领域
高能束加工陶瓷、钛合金等传统难加工材料零件拓展了高性能材 料的工程应用范围；采用金属/无机/有机生物材料制成的人体器 官修复体等医用零部件则拓展了工业制品的应用范围。
整体式镍合金转子
生物材料人体器官修复体
具有内部网状结构的钛合金发动机叶片 材料使用量减少70%，选择性激光熔化（SLM）制造时间降低60% 技术难点：（1） 传统制造方法无法成形；
（2） 网状结构设计，优化性能。
内容
1 3D打印技术的原理、特点 2 3D打印技术的优点 3 3D打印典型案例与行业发展现状 4 典型3D打印技术
5 3D打印技术与行业的前景展望
1.1 3D打印技术原理
3D打印技术（学术界称为增材制造、快速成形等）是通过对CAD数 据离散分析，得到堆积的约束、路径及方法，通过材料叠加堆积而 形成三维实体模型 基于离散和堆积原理 也称为“叠层制造” 学习3D打印技术因具备计算机基本操作知识、三维设计软件、机械 基础、控制基础、网络信息等多学科知识。
小型发动机零件原型件
4.3 SLS 选择性激光烧结
采用激光逐点烧结粉末材料，使包覆于粉末材料外的固体粘 接剂或粉末材料本身熔融实现材料的粘接。
扫描镜 激光束
平整滚 筒
激光器
粉末
原理：激光烧结
材料：陶瓷、金属粉等等；
截层厚度：0.1~0.2mm
优缺点：材料使用广；适 合中小型制件；成型效率 不高；后处理复杂
截层厚度：0.07~0.15mm 精度：与切割材质有关
优缺点：适合大中型制件； 成型速度快；精度不高； 材料浪费；废料清理困难
4.2 薄材叠层快速成形制造技术及其应用
华中科技大学研制的LOM设备
华中科技大学研制的LOM材料
LOM成形的典型零件
4.2 薄材叠层快速成形制造技术及其应用
摩托车零件
4.2 薄材叠层快速成形制造技术及其应用
美 国 AeroMet 公 司 使 用 激 光 成 形 技 术 制 造 的 次 承 力 结 构 件 在 F/A-18战斗机上实现了装机验证。
3.2 3D打印典型案例
医疗：研究直接细胞直接打印技术，制造出血管、肝脏等软组 织。
医学上的应用
3.2 3D打印典型案例
文化创意：制造形状复杂、彩色的工艺品，可实现文物的复 制以及创新的设计。
4.1 光固化快速成形制造技术及其应用
SLA成形的典型零件
4.2 薄材叠层制作LOM 分层实体制造
采用激光切割箔材，箔材之间靠热熔胶在热压辊的压力和 传热作用下熔化并实现粘接，一层层叠加制造原型。
加工平面 升降台 收料轴
CO2 激光器 热压辊
控制计算机
料带 供料轴
原理：激光切割
材料：金属箔、纸；
金属粉末烧结
蜡件
4.3 粉末材料3D打印技术及其应用
非金属制件快速成形制造技术
塑料制件---熔模精密铸造
SLS
铸造
熔模
铸件
大型薄壁铸件，最小壁厚3.0mm 851.12523.20 380.35 mm3
砂制件
4.3 粉末材料3D打印技术及其应用
复杂尼龙零件的直接3D打印
4.3 粉末材料3D打印技术及其应用
内容
1 3D打印技术的原理、特点 2 3D打印技术的重大意义 3 3D打印典型案例与行业发展现状 4 典型3D打印技术
5 3D打印技术与行业的前景展望
1. 3D打印技术原理
去除制造
切削加工等
切削机床
制 造 技 术 分 类 方法论
受迫制造 3D打印 仿生制造
原理
铸造、锻造等
粉、片、液体 等
？
工艺
锻造机等 制造装备 ？ 设备
3D打印制造的“火龙”工艺品
栩栩 如生 的彩 色金 刚鹦 鹉
文物复制（西汉长裙女佣）
3.2.1 3D打印国内外应用案例
日常生活：3D打印已经进入我们的生活，开始影响我们的衣 食住行。
衣:用3D打印机在家中“打印”鞋子（美国）
食：用3D打印机制造巧克力、肉类
3.3 3D打印行业现状
2012年3D打印行业产值增长28.6%，达到了22.04 亿美金，3D打印行业连续三年增长量超过20%。
3D打印行业历年产值变化（Wohlers Report 2013）
内容
1 3D打印技术的原理、特点 2 3D打印技术的优点 3 3D典型案例与行业发展现状 4 典型3D打印技术
5 3D打印技术与行业的前景展望
4.1 快速成型典型工艺
• 光固化成形(Stereo Lithography Apparatus，简写SLA); • 薄材叠层制作(Laminated Object Manufactur-ing简写LOM) • 选择性激光烧结(Selective Laser Sintering，简写SLS); • 熔丝沉积成形(Fused Deposition Modeling，简写FDM);等四
优缺点：表面质量好，精度 较高；应用 小件；需要支撑 结构；材料有污染
4.1 光固化快速成形制造技术及其应用
华中科技大学研制的第一代SLA设备
SLA成形的典型零件
4.1 光固化快速成形制造技术及其应用
SLA成形的可装配瓶状模型
4.1 光固化快速成形制造技术及其应用
SLA成形的微小精细结构 零部件成形：约10m，1小时左右
前言
随着科学技术的发展，生产完成了从工厂业手工向机器大工业的过 渡，从而改变了人们生活与工作方式。在日新月异的信息化、智能化浪 潮中，人们个性化的需求意见日渐增长。未来的产业将是生产那些个性 化的产品，未来的制造工厂也会渐渐被分散的个人取代，实现“社会制 造” 。
社会制造的关键是主动、实时地将社会需求和社会制造能力有机地 衔接起来，从而实现和供应之间的相互转换。而3D打印是一种可以快 速实现社会需求-“数据模型”向个性化产品转化的技术，将互联网、 物联网、物流网和3D打印技术组成社会制造的网络，通过众包的方式 让民众充分参与产品的全生命制造过程，必会促进个性化、实时化、经 济化的生产和消费模式，形成新的产业革命。
非金属制件3D打印技术
树脂覆膜砂制件
用覆膜砂型 (芯) 浇注 的液压阀体铸件及其
剖分图
4.4 FDM熔融沉积成形
采用丝状热塑性成形材料，连续地送入喷头后在其中加热 熔融并挤出喷嘴，逐步堆积成形。
喷头
喷头 成形工件
料丝
原理：激光热熔
材料：塑料丝 （成本低）
截层厚度： 0.025~0.76mm
成型精度：低 优缺点：成形材料广泛 成形过程对环境无污染 容易制成桌面化和工业化 RP系统
4.4 北京太尔时代公司的INSPIRE系列
4.4 北京太尔时代公司的MEM
双喷头系统
• 设备支持双喷头双材料，兼容BST（剥离型支撑）和SST（溶解型支 撑）。双材料使支撑更易剥离。
此钛合金复杂大型主承力构 件，传统制造方式需要分体 制造，然后焊接，而使用激 光3D打印整体可实现成形， 安全性和可靠性大大提高。
2.2 3D打印技术可提升社会制造的工艺能力
能制造出传统工艺无法加工的零部件、解决常规机械 加工或手工无法解决的问题，极大增强了工艺实现能 力
3D打印突破了结构几何约束，能够制造出传统方法无法加工的非 常规结构特征，这种工艺能力对于实现零部件轻量化、优化性能 有极其重要的意义。
内容
1 3D打印技术的原理、特点 2 3D打印技术的优点 3 3D打印典型案例与行业发展现状 4 典型3D打印技术
5 3D打印技术与行业的前景展望
2.1 3D打印技术为社会制造提供创新的原动力
拓展产品创意与创新空间、无需任何夹具，设计和制造一体 化。：设计人员不再受传统工艺和制造资源约束，专注于产 品形态创意和功能创新，在“设计即生产”、“设计即产品” 理念下，追求“创造无极限”
种 。以下对这些典型工艺原理，特点进行简单的介绍。
4.1 SLA光固化（立体光刻）
采用激光一点点照射光固化液态树脂使之固化的方法成 形，是当前应用最广泛的一种高精度成形工艺。
紫外激光
器
成形零件
光敏树脂
Z
刮平器 升降台
液面
成型原理：光照
成型材料：光敏树脂 （成本高）
截层厚度：0.04~0.07mm
可控精度：0.1mm
3D打印技术原理图
快速制造原理示意图
CAD模型
堆积成形
产品
三维 —— 二维 —— 三维的转换
1.2 3D打印技术特点
3D打印技术变“减材”加工为“立体打印”
将三维实体变为二维平面，降低制造复杂度
1.2 3D打印技术特点
特别适合复杂结构、个性化制造及创新构思的快速验证
3D打印技术具有成形材料广、零件性能优的突出特点
3D打印模型
概述
快速成型(Rapid Prototyping,简称RP)技术是20世纪80 年代后期发展起来的, 快速成型技术是近年来发展起来的直接根 据CAD模型快速生产样件或零件的成组技术总称，它集成了 CAD技术、数控技术、激光技术和材料技术等现代科技成果， 是先进制造技术的重要组成部分。与传统制造方法不同，快速 成型从零件的CAD几何模型出发，通过软件分层离散和数控成 型系统，用激光束或其他方法将材料堆积而形成实体零件。由 于它把复杂的三维制造转化为一系列二维制造的叠加，因而可 以在不用模具和工具的条件下生成几乎任意复杂的零部件，极 大地提高了生产效率和制造柔性。其对制造业的影响可与20世 纪50-60年代的数控技术相比，快速成型技术可以自动、直接 、快速精确的将设计思路转变为具有一定功能的原型或直接制 造零件，从而可以对产品设计进行快速评估、修改及功能试验 ，大大缩短了产品的研制周期。