查克·赫尔Charles Hull 3D打印之父PPT文档资料
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3D打印技术概述与应用
同年，胡尔成立了3D Systems公司，这是世界上 第一家生产3D打印设备的公司，而它所采用的技术 当时被称为“立体光刻”，是基于液态光敏树脂的 光聚合原理工作的。之后该公司研发了著名的STL 文件格式，将CAD模型进行三角化处理，成为 CAD/CAM系统接口文件格式的工业标准之一。
10
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。
8
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。
20
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。
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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。
8
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。
20
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。
最新3D打印技术教学讲义PPT
• 3D打印机的应用对象可以是任何行业，只要 这些行业需要模型和原型。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。以色列的Objet公司认为， 3D打印机需求量较大的行业包括政府、航天和 国防、医疗设备、高科技、教育业以及制造业。
• 据报道，美国科学家 Charles Hull发明了第一台 打印机，在1992年，美国 的制造商就卖出了第一台 商用3D打印机。
二、
3D打印技术的原理分析
• 3D打印与激光成型技 术一样，采用了分层 加工、叠加成型来完 成3D实体打印。每一 层的打印过程分为两 步，首先在需要成型 的区域喷洒一层特殊 胶水，然后是喷洒一 层均匀的粉末，粉末 遇到胶水会迅速固化 黏结，（接下一页）
3D打印医学的应用
•医学模型快速建造: •医学的道具、模型、用品等材料都可以通过3D 打印来获得。目前，3D打印医学模型已获得了 较好的技术支持，具备一定的打印速度，能使用 多种的材质进行打印，应用程度高，有着很好的 应用前景。
•组织器官代替品制作: •该技术不需要先制作模具，可以直接的打印， 建造速度也较快。这项技术可应用于牙种植、骨 骼移植等。身体的软组织器官制作亦取得了进展， 报道显示，美国某大学已利用该技术制作出人造 耳，与此同时，微型人体肝脏也已被成功制造。 该技术的不断进步和应用的深入将有助于解决当 前和今后人造器官短缺所面临的困难。
• 科学家正根据病人的细胞样本采用专用3D打印机制作人体器官组 织
• 2013年11月23日，西安电 子科技大学展出两千余件大 学生科技竞赛作品，很多创 意令人耳目一新。现场一台 机器人吸引了不少同学围观。 机器人的主要部件都是3D 打印，特别是仿生手，能像 人手一样实现各个手指单独 灵活运动。很多老人行动不 便，有了机器人助手，只要 对着摄像头做出手势，机器 人就能模仿动作去做家务。
• 据报道，美国科学家 Charles Hull发明了第一台 打印机，在1992年，美国 的制造商就卖出了第一台 商用3D打印机。
二、
3D打印技术的原理分析
• 3D打印与激光成型技 术一样，采用了分层 加工、叠加成型来完 成3D实体打印。每一 层的打印过程分为两 步，首先在需要成型 的区域喷洒一层特殊 胶水，然后是喷洒一 层均匀的粉末，粉末 遇到胶水会迅速固化 黏结，（接下一页）
3D打印医学的应用
•医学模型快速建造: •医学的道具、模型、用品等材料都可以通过3D 打印来获得。目前，3D打印医学模型已获得了 较好的技术支持，具备一定的打印速度，能使用 多种的材质进行打印，应用程度高，有着很好的 应用前景。
•组织器官代替品制作: •该技术不需要先制作模具，可以直接的打印， 建造速度也较快。这项技术可应用于牙种植、骨 骼移植等。身体的软组织器官制作亦取得了进展， 报道显示，美国某大学已利用该技术制作出人造 耳，与此同时，微型人体肝脏也已被成功制造。 该技术的不断进步和应用的深入将有助于解决当 前和今后人造器官短缺所面临的困难。
• 科学家正根据病人的细胞样本采用专用3D打印机制作人体器官组 织
• 2013年11月23日，西安电 子科技大学展出两千余件大 学生科技竞赛作品，很多创 意令人耳目一新。现场一台 机器人吸引了不少同学围观。 机器人的主要部件都是3D 打印，特别是仿生手，能像 人手一样实现各个手指单独 灵活运动。很多老人行动不 便，有了机器人助手，只要 对着摄像头做出手势，机器 人就能模仿动作去做家务。
精品3D打印课件
熔融沉积成型工艺（FDM）特点
（1）采用热熔挤压头的专利，整个系统构造原理和操作简单，维护成本低，系统运行安全； （2）成型速度快，不需要SLA中的刮板再加工工序，系统校准为自动控制； （3）用蜡成型的零件，可直接用于熔模铸造； （4）可以成型任意复杂程度的零件，常用于具有很复杂的内腔、孔 等零件； （5）成型材料广泛，主要是石蜡、ABS、人造橡胶、铸蜡和聚酯热塑料等低熔点材料和低熔 点金属、陶瓷等的线材或粉料。 （6）原材料利用率高，且材料寿命长； （7）支撑去除简单，无需化学清洗，分离容易； （8）成本低，FDM工艺不用激光器件，因此使用、维护简单，成本较低；原材料的利用率高 无污染。
印机的速度已突破了送丝速度300毫米 每秒的极限，达到350毫米每秒。在体 积突破上，3D打印机体积为适合不同行 业的需求，也呈现“轻盈”和“大尺寸” 的多样化选择。已经有多款适合办公室 打印的小巧3D打印机，并在不断挑战 “轻盈”极限，为未来进入家庭奠定基 础。
3、设计平台革新 基于3D打印民用化普及的趋
食品产业： 没错，就是“打
印”食品。近日，中 国一家公司研发出了 一种快速巧克力3D打 印机，可以快速打印 各种复杂图形的巧克 力产品。又让顾客按 自己需求打印各种特 定形状的巧克力。
3D打印应用典型案例
饰品/工艺品： 在未来不管是你的个性 笔筒，还是有你半身浮 雕的手机外壳，是你和 爱人拥有的世界上独一 无二的戒指，都有可能 是通过3D打印机打印出 来的，甚至不用等到未 来，现在就可以实现。
基本原理示意图
3D打印技术发展历史
1、3D打印技术出现在20世纪90年代中期，实际上是 利用光固化和纸层叠等技术的最新快速成型装置。
2、1986年，美国科学家Charles Hull开发了第一台 商业3D印刷机。之后30多年， 3D打印技术得到了空 前快速发展。彩色3D打印机、生物3D打印机、食品3D 打印机、3D打印汽车技术和 3D打印建筑技术等逐渐 被人们发明。
3D打印技术
3D打印的人体骨骼
3D打印的枪支
3D打印的义肢
1986年，查克·赫尔也在加州成立了3D Systems公司。
2014年5月，查克·赫尔进入美国专利商标局的发明家名人堂尔在紫外线设备生产商UVP公司担任副总裁，这个公司主要是在桌面和 家具上涂上薄薄的塑料贴面。与行业内的其他人一样，他感到沮丧的是，生产原 型新产品设计的小型塑料部件可能需要两个月。赫尔每天在公司里拨弄着各种各 样的紫外线灯，看着那些原本是液态的树脂一碰到紫外线就凝固的过程。某一天 他突然意识到，如果能够让紫外线一层一层地扫在光敏聚合物的表面上，使其一 层一层地变成固体，将这成百上千的薄层叠加在一起，他就能够制造任何可以想 象的三维物体了。
3D打印技术
3D打印技术（英语：3D printing），即快速成形技术的一种，它是一种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。过去其常在模具制造、工业 设计等领域被用于制造模型，现正逐渐用于一些产品的直接制造。特别是一些高价值应用（比如髋关 节或牙齿，或一些飞机零部件）已经有使用这种技术打印而成的零部件。“3D打印技术”意味着这项 技术的普及。
3D打印技术通常是采用数字技术材料打印机来实现。这种打印机的产量以及销量在二十一世纪以来就 已经得到了极大的增长，其价格也正逐年下降。
3D打印技术出现在上世纪90年代中期，实际上是利用光固化和纸层叠等技术的快速成型装置。它与普 通打印机工作原理基本相同，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。
于是他用电脑开发出一个系统，将光线照进光致聚合物的大桶中，并跟踪物体的 水平形状，打印后续层直到完成。经过几个月的努力成功制作了一个洗眼杯，他 把这项技术称为立体平版印刷，这也就标志着3D打印技术正式诞生。
3D打印技术发展史
3D打印技术发展史3D打印技术实际上是一系列快速原型成形技术的统称，其基本原理都是叠层制造，由快速原型机在X-Y孚西内通过扫描形式形成工件的截面形状，而在Z坐标间断地作层面厚度的位移，最终形成三维制件。
从上个世纪80年代到今天，3D打印技术走过了—条漫长的发展之路。
1984年，Charles Hull发明了将数字资源打印成三维立体模型的技术，1986年，Chuck Hull发明了立体光刻工艺，利用紫外线照射将树脂凝固成形，以此来制造物体，并获得了专利。
随后他离开了原来工作的U{tra Violet Products，开始成立一家名为3D SystEMS的公司，专注发展3D打印技术，1988年，3DSystems开始生产第一台3D打印讥SLA-250，体型非常庞大。
1988年，Scott Crump发明了另外一种3D打印技术——热熔解积压成形(FDM)，利用蜡、ABS、PC、尼龙等热塑性材料来制作物体，随后也成立了～家名为Stratasys的公司。
1989年，C．R．Dechard博士发明了选区激光烧结技术(SLS)，利用离强度激光将尼龙、蜡、ABS、金属和陶瓷等材料粉来烤结，直至成形。
1993年，麻省理工大学教授EmanuaI Sachs创造7三维打印技术(3DP)，将金属、陶瓷的粉末通过粘接剂粘在一起戍形。
1995年，麻省理工大学的毕业生Jim Bredt和TimAnderson修改了喷墨打印机方案，变为把约束溶剂挤压到粉末床，而不是把墨水挤压在纸张上的方案，随后创立了现代的三维打印企业Z Corporation。
1996年，3D Systems、Stratasys、Z Corporation分别推出了型号为Actua 2100、Genisys、2402的三款30打印讥产品，第一次使用了“3D打印机”的称谓。
2005年，Z Croooration推出了世界上第一台离精度彩色3D打印机一SpeCTRum 2510，同一年，英国巴恩大学的Adrian Bowyer发起了开源3D打日机项目RepRap，目标是通过3D打印机本身，能够制造出另一台3D打印机。
D打印技术的原理及应用PPT课件
13d打印技术的原理及应用生活中的计算思维研讨课第三小组1986年年1993年年1995年年2005年年2010年年charleshull开发了第一台商业3d印刷机麻省理工学院获3d印刷技术专利美国zcorp公司从麻省理工学院获得唯一授权并开始开发3d打印机市场上首个高清晰彩色3d打印机spectrumz510由zcorp公司研制成功世界上第一辆由3d打印机打印而成的汽车urbee问世133d打印机的分类3d打印技术的原理3d打印机又称三维打印机3dp是一种累积制造技术即快速成形技术的一种机器它是一种数字模型文件为基础运用特殊蜡材粉末状金属或塑料等可粘合材料通过打印
程仅花费24小时。
第15页/共32页
第16页/共32页
5.1 健康危害
3D打印技术日渐普及，应用于医学、建筑和军事 等范畴，甚至开始家用化。但该技术在逐渐被广泛 应用的同时，危害也日趋暴露出来。 市面上的3D打印机首先将塑料加热，然后通过喷 嘴喷出，造出设计模型。这过程类似工业生产，会 释出有毒物质，但一般家用者不会使用防护装备。 微粒会在空中飘浮，容易被人吸入肺部甚至脑部， 过度积聚可能会引发肺病、血液及神经系统疾病， 甚至导致死亡。
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。
打印时，粉末耗材会一层一层地打印出来，层与层之间通过特殊的胶水进行粘 合，并按照横截面将图案固定住，最后一层一层叠加起来，就像我们坐在海边 用沙子堆砌城堡一样的程序，最终经过分层打印、层层粘合、逐层堆砌，一个 完整的物品就会呈现在我们眼前了。
程仅花费24小时。
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5.1 健康危害
3D打印技术日渐普及，应用于医学、建筑和军事 等范畴，甚至开始家用化。但该技术在逐渐被广泛 应用的同时，危害也日趋暴露出来。 市面上的3D打印机首先将塑料加热，然后通过喷 嘴喷出，造出设计模型。这过程类似工业生产，会 释出有毒物质，但一般家用者不会使用防护装备。 微粒会在空中飘浮，容易被人吸入肺部甚至脑部， 过度积聚可能会引发肺病、血液及神经系统疾病， 甚至导致死亡。
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。
打印时，粉末耗材会一层一层地打印出来，层与层之间通过特殊的胶水进行粘 合，并按照横截面将图案固定住，最后一层一层叠加起来，就像我们坐在海边 用沙子堆砌城堡一样的程序，最终经过分层打印、层层粘合、逐层堆砌，一个 完整的物品就会呈现在我们眼前了。
D打印技术发展史介绍课件
2005年：开源3D打印机RepRap项目启动，推动了3D打印技术的普及和发展。
2
工业制造
汽车行业：用于制造汽车零部件和整车
01
航空航天：用于制造飞机、火箭等零部件
02
医疗行业：用于制造假肢、手术模型等
03
建筑行业：用于制造建筑模型和建筑构件
04
电子行业：用于制造电子元件和电路板
05
艺术设计：用于从医疗、教育、建筑到航空航天等
02
技术不断创新：新材料、新工艺、新设备的不断涌现
03
市场规模不断扩大：全球市场规模预计在未来几年内持续增长
04
竞争格局不断变化：新兴企业和传统企业之间的竞争加剧，市场格局不断调整
面临的挑战
技术瓶颈：打印精度、材料限制、打印速度等
知识产权问题：设计、模型、专利等知识产权保护问题
关键人物和事件
查尔斯·赫尔（Charles Hull）：1983年发明了光固化立体成型技术，被认为是3D打印技术的创始人。
1993年：麻省理工学院（MIT）的研究人员发明了选择性激光烧结技术，进一步推动了3D打印技术的发展。
斯科特·克伦普（Scott Crump）：1988年发明了熔融沉积成型技术，是3D打印技术的重要贡献者。
演讲人
01.
02.
03.
04.
目录
D打印技术的起源
D打印技术的应用领域
D打印技术的发展趋势
D打印技术的社会影响
1
早期概念
1980年代：美国科学家提出快速成型技术
1986年：美国麻省理工学院发明三维打印技术
02
1990年代：德国科学家提出选择性激光烧结技术
2000年代：美国科学家提出熔融沉积成型技术
2
工业制造
汽车行业：用于制造汽车零部件和整车
01
航空航天：用于制造飞机、火箭等零部件
02
医疗行业：用于制造假肢、手术模型等
03
建筑行业：用于制造建筑模型和建筑构件
04
电子行业：用于制造电子元件和电路板
05
艺术设计：用于从医疗、教育、建筑到航空航天等
02
技术不断创新：新材料、新工艺、新设备的不断涌现
03
市场规模不断扩大：全球市场规模预计在未来几年内持续增长
04
竞争格局不断变化：新兴企业和传统企业之间的竞争加剧，市场格局不断调整
面临的挑战
技术瓶颈：打印精度、材料限制、打印速度等
知识产权问题：设计、模型、专利等知识产权保护问题
关键人物和事件
查尔斯·赫尔（Charles Hull）：1983年发明了光固化立体成型技术，被认为是3D打印技术的创始人。
1993年：麻省理工学院（MIT）的研究人员发明了选择性激光烧结技术，进一步推动了3D打印技术的发展。
斯科特·克伦普（Scott Crump）：1988年发明了熔融沉积成型技术，是3D打印技术的重要贡献者。
演讲人
01.
02.
03.
04.
目录
D打印技术的起源
D打印技术的应用领域
D打印技术的发展趋势
D打印技术的社会影响
1
早期概念
1980年代：美国科学家提出快速成型技术
1986年：美国麻省理工学院发明三维打印技术
02
1990年代：德国科学家提出选择性激光烧结技术
2000年代：美国科学家提出熔融沉积成型技术
3 D 打印技术
4
3 D 打印技术案例
3D 打印机
• 3D打印机又称三维打印机(3DP)，是一种累积制造技术，即快速成形技术的一种机器，它是一种 数字模型文件为基础，运用特殊蜡材、粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过打印一层层的粘合材 料来制造三维的物体。现阶段三维打印机被用来制造产品。逐层打印的方式来构造物体的技术。3D 打印机的原理是把数据和原料放进3D打印机中，机器会按照程序把产品一层层造出来。
4
3 D 打印技术案例
世界上第一台3D打印汽车
世界上首辆3D打印汽车问世，零部 件只有40个。据英国《每日邮报》 报道，世界上已经出现3D打印建筑 、裙帽以及珠宝等，现在第一辆3D 打印汽车也终于面世。这辆汽车只 有40个零部件，建造它花费了44个 小时，最低售价1.1万英镑（约合人 民币11万元）。汽车名为Strati，是 美国亚利桑那州LocalMotors公司通 过3D打印技术在为期6天的2014年 国际制造技术展览会上制造的，打 印零部件和组装共花费44小时。
• 实现了首件的净型成形，这样后期辅助加工量大大减小，避免了委外加工的数据泄密和时间跨度， 尤其适合一些高保密性的行业，如军工、核电领域。再次由于制造准备和数据转换的时间大幅减少，使 得单件试制、小批量出产的周期和成本降低，特别适合新产品的开发和单件小批量零件的出产。
• 在很多领域得到了应用。如今3D打印机已经在建筑设计、医疗辅助、工业模型、复杂结构、零配件 、动漫模型等领域都已经有了一定程度的应用。尤其在飞机、核电和火电等使用重型机械、高端精密机 械的行业，3D打印技术“打印”的产品是自然无缝连接的，结构之间的稳固性和连接强度要远远高于传 统方法。
三 D 打印技术
灵活 实用
1
3D打印技术历史
通用技术苏教版必修1 6.3工艺的类别与选择-3d打印的介绍与实现原理(共28张ppt)
23
3D打印的应用
3D打印技术可用于珠宝，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，和许多其他领域。
3D打印的应用——衣、食、住、行
25
3D打印的应用——医疗
26
3D打印的应用——航空航天
27
Thanks.
20
SLA——立体光固化成型法
立体光固化成型法的打印头是一个激光点，将激光点照射到光固化材料 中，可以获得一个固定的点，通过光路的控制，让点构成线，线再构成面。 一层面的绘图作业完成以后，升降台垂直方向移动一个层面的高度，再固化 一个层面。
这些面层层叠 加起来也就构成了 一个三维实体。
21
SLA——立体光固化成型法
3D打印的介绍与实 现原理
通用技术
上课老师： 上课日期：
你见过哪些3D打印的作品？
3
3D打印怎么实现的呢？
4
什么是3D打印？
3D打印概念的介绍
自然界中的“3D打印”
7
3D打印的概念
立体结构
8
3D打印的发展历史
3D打印思想起源于19世纪末的美国，并在 20世纪80年代得以发展和推广。
3D打印的发展历史
加热喷头在计算机的控制下，根据产品零件的截面轮 廓信息，作X-Y 平面运动，热塑性丝状材料由供丝机构送至 热熔喷头，在喷头中加热和熔化成半液态，然后被挤压出 来，有选择性的涂覆在工作台上，快速冷却后形成一层薄 片轮廓。一层截面成型完成后工作台下降一定高度，再进 行下一层的熔覆，好像一层层"画出"截面轮廓，如此循环， 最终形成三维产品零件。
1983年，查克·赫尔在一家公司工作时突然萌生了3D 打印的想法，同年，便发明了SLA （Stereolithography，液态树脂固化或光固化）3D 打印技术，查克·赫尔将它称作立体平版印刷材制造
3D打印的应用
3D打印技术可用于珠宝，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，和许多其他领域。
3D打印的应用——衣、食、住、行
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3D打印的应用——医疗
26
3D打印的应用——航空航天
27
Thanks.
20
SLA——立体光固化成型法
立体光固化成型法的打印头是一个激光点，将激光点照射到光固化材料 中，可以获得一个固定的点，通过光路的控制，让点构成线，线再构成面。 一层面的绘图作业完成以后，升降台垂直方向移动一个层面的高度，再固化 一个层面。
这些面层层叠 加起来也就构成了 一个三维实体。
21
SLA——立体光固化成型法
3D打印的介绍与实 现原理
通用技术
上课老师： 上课日期：
你见过哪些3D打印的作品？
3
3D打印怎么实现的呢？
4
什么是3D打印？
3D打印概念的介绍
自然界中的“3D打印”
7
3D打印的概念
立体结构
8
3D打印的发展历史
3D打印思想起源于19世纪末的美国，并在 20世纪80年代得以发展和推广。
3D打印的发展历史
加热喷头在计算机的控制下，根据产品零件的截面轮 廓信息，作X-Y 平面运动，热塑性丝状材料由供丝机构送至 热熔喷头，在喷头中加热和熔化成半液态，然后被挤压出 来，有选择性的涂覆在工作台上，快速冷却后形成一层薄 片轮廓。一层截面成型完成后工作台下降一定高度，再进 行下一层的熔覆，好像一层层"画出"截面轮廓，如此循环， 最终形成三维产品零件。
1983年，查克·赫尔在一家公司工作时突然萌生了3D 打印的想法，同年，便发明了SLA （Stereolithography，液态树脂固化或光固化）3D 打印技术，查克·赫尔将它称作立体平版印刷材制造
3D打印之父查克·赫尔：我只是做好自己的本职工作
3D打印之父查克·赫尔：我只是做好自己的本职工作据资料显示，全球3D打印产业产值在1988～2010年间保持着26.2%的年均增长速度。
专家预期，3D打印产业未来仍将持续较快地增长，到2020年产值将达52亿美元。
客观来说，3D打印具有相当可观的想象空间，应用领域十分广泛。
今天我们就来聊聊3D打印发明者——查克·赫尔，体验他不一样的人生。
查克·赫尔（Chuck Hull），1939年5月12日出生于美国。
3D 打印技术的发明者，也是3D System公司的联合创始人，执行副总裁兼首席技术官。
· 3D打印技术的诞生·相比于传统印刷，3D打印最大的特色在于其印刷方法——立体平版印刷（如今，我们称此法为SLA 3D打印技术），而这正是赫尔在1983年创造出来的。
立体平版印刷的出现标志着3D打印技术正式诞生。
回想起当时的情景，赫尔感慨万千，谁能想到当初一个小小的想法，竟能掀起如此大的波澜。
当时，他正在为一家使用紫外线的公司工作，在桌面和家具上涂上薄薄的塑料贴面。
而那个时候，生产原型新产品设计的小型塑料部件可能需要两个月的时间，这漫长的等待不免让人沮丧。
那一刻，赫尔萌生了一个想法，他想着如果能在彼此的顶部放置数千层薄薄的塑料，然后用光蚀刻他们的形状，不就能形成3D立体物体了吗？有了这个想法，赫尔马上付诸于行动。
他历经一年的时间，在密室实验室改进了想法。
随后，他开发了一个系统，将光线照进光致聚合物的大桶中（一种在光线照射时从液体变成塑料样的物质），并将物体每个水平的形状进行追踪，然后进行后续层的打印，直到完成。
1984年，赫尔成功申请了美国专利，并于1986年建立了3D Systems公司。
为了将这种新的生产方法商业化，他带着专利走上了融资的道路。
最终，赫尔从加拿大投资者和客户那里获得了600万美元(约合350万英镑)，用录像带做显示设备。
1988年，3D打印的第一个商业产品问世。
2024年大规模生产的3D打印时代
1990年代，3D打 印技术开始应用于 生产领域
2000年代，3D打 印技术逐渐普及， 成为一种新型制造 技术
2010年代，3D打 印技术不断创新， 应用领域不断扩大
市场需求：随着消费者对个性化产 品的需求增加，推动了3D打印技术 的发展。
材料科学：新型材料的出现为3D打 印提供了更多的可能性。
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汇报人：XX
本
3D打印技术可以实现分布式 生产，降低生产成本和时间
3D打印技术使得生产更加灵活，能够快速满足消费者对个性化产品的需求。 随着消费者对产品外观和性能的要求不断提高，3D打印技术能够更好地满足这些需求。 3D打印技术降低了生产成本，使得更多人能够享受到定制化产品的服务。 定制化产品需求的增加，促进了3D打印技术的发展和创新。
3D打印技术推动了 新材料产业的发展， 为传统制造业提供 了新的材料选择。
3D打印技术使得新材 料能够快速实现从研 发到生产的转化，缩 短了产品上市时间。
3D打印技术降低了新 材料产业的成本，使 得更多企业能够享受 到新材料带来的优势 。
3D打印技术促进了 新材料产业的创新 ，推动了整个产业 的升级和变革。
定制化生产：随着打印精度的提升，3D打印将更加适合个性化、定制化生产的需求。
自动化生产线：减少人工干预，提 高生产效率
个性化生产：满足消费者个性化需 求，提高产品附加值
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实时监控与调整：通过传感器和数 据分析，实时监控生产过程，及时 调整参数，确保产品质量
快速迭代：降低研发成本和周期， 加速产品创新与市场推广
PART SIX
技术瓶颈：目前3D打印技术在精度、速度和材料方面仍有待提高 突破方向：研发新型打印材料和打印工艺，提高打印效率和精度 技术瓶颈：知识产权保护问题 突破方向：制定和完善相关的措施和监管
神奇的3D打印和她的未来
第一款商业化3D光固化打印机：Carbon M1型
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神奇的3D打印和她的未来 • 2. 叠层实体制造LOM
中学生科普讲座
原理：激光切割 材料：纸、塑料、金属箔片 特点：煤层厚度70-150um 精度低、材料浪费，适合中大型零件 价格：高（基本退出市场）
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。
后处理 零件实体
层层制造 堆积造型
堆积过程，3D打印机实现
整体 → 离散 → 整体
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神奇的3D打印和她的未来
➢ 3D打印原理
中学生科普讲座
根据零件的三维数模，通过计算机程序控制、逐点-逐层（二维）增加材 料成形三维复杂结构的数字制造技术。
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神奇的3D打印和她的未来
➢ 3D打印主要优势
中学生科普讲座
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神奇的3D打印和她的未来
➢ 3D打印分类
中学生科普讲座
生物组织增材制造
•2003年开始；用途：人体组织及器官的体外/体内“培养”
金属增材制造
•1977年开始；用途：装备关键金属零部件的直接制造于升级再制造
非金属增材制造
•1984年提出，RP/RPM；用途：新产品开发（间接制造），产品定制化，生产离散化
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神奇的3D打印和她的未来
非金属增材制造 五种基本方法
• 光敏树脂固化 SLA
中学生科普讲座
• 粉床喷射3D打印
3DP
SLS
• 粉床激光烧结
工艺名称
• 叠层实体制造 LOM
FDM
• 熔丝挤出造型
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神奇的3D打印和她的未来 • 1. SLA光固化（立体光刻）
认识3D打印
3D技术
3D的打印技术的发展方向， 已经打破了传统2D打印的束 缚，向着更为广泛的领域， 如生物医学、机械设计、3D 照片冲印、建筑工程等[1]， 不断蔓延扩展开来。
[1]全球首款3D打印金属手枪问世
成功发射50枚子弹
．新华网 ．2013-11-9 [引用日期2013-11-9] ．
3D技术的发展史
3d打印原理3d打印机3d打印机将虚拟的数字化三维模型直接转变成了实体模型3d打印机的深远意义拥有三维数字模型通过3d打印机就可以得到实体模型3d打印在各个领域的发展和应用科学家正根据病人的细胞样本采用专用3d打印机制作人体器官组织科学家正根据病人的细胞样本采用专用3d打印机制作人体器官组织在生物领域的应用
认识
3D打印
高一（8） 周 珩
3D这一趋势同样在打 印领域里，得到了广 泛的印证。
ห้องสมุดไป่ตู้3D打印
概念
中文名： 三维打印
外文名: 3D printing 诞生时间:1986年 发明家: Charles Hull
即快速成型技术的一种。
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。
3D打印机存在的缺陷：
家用3D打印机可使用的材料有限；
整个打印过程非常缓慢；
一个小的错误将会毁掉整件打印的物品。
谢谢观赏
2014－10－06
[3] 3D打印机的发展史
．凤凰网 ．2013-07-24 [引用日期2013-11-11] ． ．雅昌当代艺术新闻 ．2013-11-13 [引用日期2014-01-28] ． [5]全球首支3D打印金属枪美国问世 成功试射50发子弹 ．中国新闻网 ．2013-11-09 [引用日期2013-11-14] ．
3d打印
神笔马良
3D打印笔安全吗？
1、电气，3D打印笔的电气参数和手机类似 2、耗材，PLA和PCL则是生物塑料，环保无毒。 3、温度，使用的低温PCL耗材，加热温度 80~100℃，挤出的耗材温度约40℃，可直接在皮 肤上构建。
3d打印笔作品展示
3维扫描仪
“即拍即打”
谢谢观看
3D打印
1983查克赫尔 发明3D打印技术 “3D打印技术之父”
叠层堆积增材制造
3D打印不是要颠覆传统， 而是将我们与传统连接起来。
基于数字化制造的 定制时代
总部位于上海的3D打印材料供应商 Polymaker和意大利电动汽车公司XEV声称他 们生产出世界上“第一款大规模生产的3D打 印电动汽车
DIY机型
无框结构，更透明（方便 孩子观察打印过程） 成型尺寸为 280mm×280mm×400mm 近端送料 平台在z轴方向固定，在y 轴方向活动 触屏操作界面 打印材料为PLA环保材料
TR-300
金属外框＋半透明亚克力 板结构 成型尺寸为 230mm×230mm×150mm 近端送料 平台在z轴方向活动 触屏操作界面 打印材料为PLA环保材料
建造一层约200平方米的房子， 打印材料要一天，5个工人只
需要花三天的时间就可以建造 好。
谷歌3d打印模块化手机
3d打印食品
3d打印不再为复杂买单
很多人认为3d打印会敲响 我们熟知的制造业消亡的 钟声
我认为这正是将 未来的技术交给 现在的孩子们的最好时机。
人人都可以成为
制作专家 和 创造专家
Hale Waihona Puke TR-400金属外框＋半透明亚克力 板结构 成型尺寸为 300mm×280mm×400mm 远端送料 平台在z轴方向活动 控制界面采用旋钮操作 打印材料为PLA环保材料