3D打印机的技术原理PDF.pdf
公开LCD-3D打印机原理
公开LCD-3D打印机原理 LCD 3DPrinter声明：本来想申请专利了，实在忙不过来。
捂着不去⽣产也是浪费。
⼲脆让⼤家共享吧。
在这之前申请的与这相关的专利不受这个公开的影响。
但是在这个公开以后申请的专利，就不会得到专利局授权了。
命名：《LCD 3D Printer 》命名说明：这次发明的3D打印机是⼀种利⽤光固化树脂成型技术的3D打印机。
既不是DLP投影仪成像也不是激光成型。
⽽是全新的理念“LCD选择性区域透光原理”3D打印机。
所以叫LCD 3DPrinter原理图简介如下：图⽚说明：1光源，2聚焦透镜，3菲涅尔透镜，4偏振膜，5液晶屏，6偏振膜，7储液槽底膜，8光固化树脂，9固化成型件托板。
⼯作原理：光源透过聚光镜，使光源分布均匀。
菲涅尔镜使光线垂直照射到液晶屏。
液晶屏两⾯分别由偏振膜，偏振膜是液晶显⽰的成像基础。
任何液晶屏⾃⾝都有偏振膜。
液晶屏的成像显⽰就是透明显⽰的，图像会透过液晶屏照射在光固化树脂上。
液晶屏像素精度⼀般在0.1mm。
例如托板与底膜之间很薄的树脂液体在液晶屏透光照射下发⽣固化。
托板将固化部分提起，让液体补充进来，托板再次下降，托板与底膜之间的薄层再次曝光。
后续，逐步补充详细内容。
------------------------------------------------------------------------------------------补充:专利申请草稿:（已经放弃专利申请，就把专利申请书草稿公开，让读者看的更明⽩）LCD液晶屏选择性透光成像原理3D打印机成像系统技术领域本发明申请⼀种快速成型⼯艺,独特的选择了LCD液晶成像，选择性透光，使液态光敏固化树脂固化成型的设备。
技术背景3D打印是新型快速成型制造技术。
它通过多层叠加⽣长原理制造产品。
它能克服传统机械加⼯⽆法实现的特殊结构障碍。
可以实现任意复杂结构部件的简单化⽣产。
现有的3D打印技术分为，热熔塑胶基础技术FDM。
开源全套DLP投影成型技术的3D打印机资料
基本操作程序： 光刻成型 3d 打印机工作流程:过程非常简单，光照射树脂，树脂硬化成型。为了提高成型质量和精度，需要高能光线来照射树脂使其聚合。
首先确定用哪种光源 关键在于光能的定量或者剂量（放射学上的术语）
Step 1: Basic design properties
第 1 步：基本设计特点
3d 打印机中需要注意的事项：
遵循如下几点使我们提出的打印机新构造设计完全符合我们的预期。这台打印机将是一件原型，我们计划在不久的 将来建造一个更酷、更完善的版本。有希望在 2013 末被完成。并且如果所有问题都能解决， 我们甚至获得 kickstarter 资助（译者注：Kickstarter 于 2009 年 4 月在美国纽约成立， 是一个创意方案的众筹网站平台，Kickstarter 网站致力于支持和激励创新性、创造性、创 意性的活动。通过网络平台面对公众募集小额资金，让有创造力的人有可能获得他们所需要 的资金，以便使他们的梦想实现。）（希望如此）
正如你们所知道的，这个世界需要更多的 3D 打印机--更多的自由平台来进行创造，需要更多在创造过程中尽显你史诗般魅力的方法。尤 其是自由设计和按你的需要设计时，什么时候你用它来做没有任何障碍。 简而言之 3D 打印机是令人惊奇的，你永远没有足够的 3D 打 印机。 Why did we work on a 3D Direct Light Processing printer (DLP)? 我们为什么要用 3D DLP 打印机呢？ 3D printers come in many shapes, sizes and varieties. There is Fused Deposition Modelling, FDM for short this is the category the RepRap community largely falls in to. Your Makerbots and Ultimakers that use a heated nozzle through which a filament is heated and deposited on the desired location. There are various powder bed 3D print techniques, where the powder particles are selectively fused together with a laser or glued together with a printed adhesive. And there is a variety of photo lithography 3D printing methods.
3D打印技术在食品工业中的应用概述
第1期（总第519期)2021年1月农产品加工Farm Products ProcessingNo .1Jan .文章编号：1671-9646 (2021) 01a-0078-053D 打印技术在食品工业中的应用概述曹沐曦，詹倩怡，沈晓琦，* *王娟(华南理工大学食品科学与工程学院，广东广州510641)摘要：3D 打印具有灵活、便捷、个性化的特点，在食品工业中得到较快发展，简述3D 打印技术的原理，概述几种食品3D 打印技术，并对可打印材料的特点进行分析，重点阐述了目前3D 打印技术在食品领域中的应用，以期为食 品3D 打印技术的发展提供参考。
关键词：3D 打印；原理；食品；应用中图分类号：TP391.73 文献标志码： A d o i ： 10.16693/ki.1671-9646(X).2021.01.021Review on the Application of 3D Printing Technology in the Food IndustryCAOMuxi, ZHANQianyi, SHEN Xiaoqi, *WANG Juan(School of Food Science and Engineering ， South China University of Technology ， Guangzhou ， Guangdong 510641， China) Abstract ： 3D printing was flexible ， convenient ， and personalized. It has developed rapidly in the food industry. The principles of 3D printing technology were briefly summarized in this paper ， and several 3D printing technologies were outlined. Moreover ， the characteristics of printable materials were analyzed and the current applications of 3D printing in the food field were focused on. This review was expected to provide a reference for the development of food 3D printing technology.1.2路径删获取了三维模型的信息后，计算机会将三维立 体图像分解成一层层的二维平面图像。
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打印机的主要技术平台及优缺点
3D打印机的主要技术平台及优缺点3D打印技术从狭义上来说主要是指增材成型技术，从成型工艺上看，3D打印技术突破了传统成型方法，通过快速自动成型系统与计算机数据模型结合，无需任何附加的传统模具制造和机械加工就能够制造出各种形状复杂的原型，这使得产品的设计生产周期大大缩短，生产成本大幅下降。
3D打印，俗称“三维打印技术”或“快速制造技术”，是对一系列“增材制造”技术的总称。
那么，3D打印技术主要分为哪几种，优缺点是什么呢？以下详细说明：一、FDM：熔融沉积成型工艺熔融沉积成型工艺（Fused Deposition Model-ing, FDM）是继LOM工艺和SLA工艺之后发展起来的一种3D打印技术。
该技术于1988年发明，随后Stratasys公司成立并在1992年推出了世界上第一台基于FDM技术的3D打印机——“3D造型者（3DModeler）”，这也标志着FDM技术步入商用阶段。
国内的清华大学、北京大学、北京殷华公司、中科院广州电子技术有限公司都是较早引进FDM技术并进行研究的科研单位。
FDM工艺无需激光系统的支持，所用的成型材料也相对低廉，总体性价比高，这也是众多开源桌面3D打印机主要采用的技术方案。
FDM成型原理：熔融沉积有时候又被称为熔丝沉积，它将丝状的热熔性材料进行加热融化，通过带有微细喷嘴的挤出机把材料挤出来。
喷头可以沿X轴的方向进行移动，工作台则沿Y轴和Z轴方向移动（当然不同的设备其机械结构的设计也许不一样），熔融的丝材被挤出后随即会和前一层材料粘合在一起。
一层材料沉积后工作台将按预定的增量下降一个厚度，然后重复以上的步骤直到工件完全成型。
下面我们一起来看看FDM的详细技术原理（如图1）。
FDM成型技术的优点：（1）成本低。
熔融沉积造型技术用液化器代替了激光器，设备费用低；另外原材料的利用效率高且没有毒气或化学物质的污染，使得成型成本大大降低。
（2）原材料以材料卷得的形式提供，易于粉末材料搬运和储存以及快速更换；（3）原材料在成型过程中无化学变化，相对金属粉末，树脂固化制件成型的变形小。
3D打印技术介绍PDF.pdf
1技术原理3D打印机又称，是一种累积制造技术，即快速成形技术的一种机器，它是一种文件为基础，运用特殊蜡材、粉末状或等可粘合材料，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机中，机器会按照把产品一层层造出来。
3D打印机堆叠薄层的形式有多种多样。
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，堆叠薄层的形式有多种多样，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。
1、有些3D打印机使用“喷墨”的方式。
即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。
2、还有的使用一种叫做“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。
3、还有一些系统使用一种叫做“”的技术，以粉末微粒作为打印介质。
粉末微粒被喷撒在铸模托盘上形成一层极薄的粉末层，熔铸成指定形状，然后由喷出的液态粘合剂进行固化。
4、有的则是利用真空中的电子流熔化粉末微粒，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。
2操作流程三维打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的，使用的流程是：1、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。
2、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。
3工作步骤软件建模3D打印机工作步骤是这样的：先通过计算机建模软件建模，如果你有现成的模型也可以，比如动物模型、人物、或者微缩建筑等等。
3d打印技术的原理及应用pdf
3D打印技术的原理及应用1. 引言随着科学技术的不断进步，3D打印技术正在以惊人的速度发展，引起了广泛的关注和应用。
本文将介绍3D打印技术的原理和应用领域。
2. 3D打印技术的原理3D打印技术，又称为增材制造，是一种通过一层一层地添加材料来制造三维物体的方法。
其原理主要包括以下几个步骤：2.1 模型设计在进行3D打印之前，需要首先进行模型的设计。
可以使用计算机辅助设计（CAD）软件进行模型的建模和设计。
也可以从已有的模型文件中直接导入进行打印。
2.2 切片切片是指将设计好的模型分割成一层一层的切片。
这个过程一般由专门的切片软件完成。
每一层都会被分解为一系列的二维图形。
2.3 打印打印时，3D打印机会按照每一层的图形逐层地添加材料。
一般来说，3D打印技术使用的材料有塑料、金属、陶瓷等。
打印工作一般通过热熔或粘结等方式进行。
2.4 完成打印待打印完成后，需要将打印好的物体从打印机中取出。
这时，可能需要进行后续的处理和加工，例如清洁、抛光、烘干等。
3. 3D打印技术的应用领域3D打印技术在许多领域中都具有广泛的应用。
以下是几个主要的应用领域：3.1 制造业3D打印技术在制造业中的应用越来越广泛。
它可以用于生产工具、原型制作、定制产品等。
通过3D打印技术，制造业可以节省成本、提高生产效率，并实现更快的产品迭代。
3.2 医疗领域在医疗领域中，3D打印技术被用于制造医疗器械、仿生器官和医疗模型等。
例如，通过3D打印技术可以制造出个性化的义肢，并且可以根据患者的特定情况进行定制。
3.3 建筑业在建筑业中，3D打印技术可用于建造建筑物的模型、构件和整个建筑物。
通过使用3D打印技术，可以减少建筑材料的浪费，提高建筑速度，并且实现更高的设计自由度。
3.4 教育和研究3D打印技术在教育和研究领域中有着广泛的应用。
它可以用于制作实验模型、教学工具和科研设备等。
通过3D打印技术，可以为学生和研究人员提供更直观、实践性的教学和研究环境。
3D打印技术的发展及在军工领域的应用
3D打印（3D Printing）是增材制造(Additive Manufacturing)的主要实现方式，其原理与传统打印机类似，只不过其打印消耗材料不是墨粉，而是需要根据产品的不同，选用多种高技术的新材料和不同类型的“打印头”来快速“打印”出最终产品或零部件。
3D打印技术是典型的军民两用技术，其应用领域十分广泛，包括：航空航天、武器装备、工业设计与制造、模具、医疗以及时装、电影、建筑、创意设计等多个不同的行业。
近年来，3D打印在航空航天等军工领域的应用发展十分迅速，成为制造技术的热点，并受到广泛关注和重视。
2012年3月，为重振美国经济和美国制造，美国总统奥巴马提出建设全美制造业创新网络计划，并在国情咨文演讲中强调了3D打印技术的重要性，赋予其制造业复兴的重任。
美国《时代周刊》将3D打印产业列为“2012年美国十大增长最快的工业”。
美国国防部和商务部共同组建了国家3D打印创新机构，大力促进该项技术的研发及其在武器装备的快速设计制造和维修中的应用。
在我国，国家科技部于2013年公布《国家高技术研究发展计划（863计划）》和《国家科技支撑计划制造领域2014年度备选项目征集指南》中，备受关注的3D 打印产业首次入选；工信部发布的《信息化和工业化深度融合专项行动计划（2013-2018年）》中，也包含了3D打印技术内容。
这充分显示了国家层面的重视程度。
根据技术成熟度及发展情况预测，未来2～5年3D 打印技术将到达生产力成熟期，并在军工制造领域得到广泛的应用。
一、3D打印技术的特点与原理3D打印技术的本质，是以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合的材料，通过逐层堆积融合的方式来构造物体。
其过程是从CAD三维模型生成的STL文件（立体光刻文件格式）中读取每一层数据，作为打印成型过程中的一个步骤，CAM系统根据所使用的材料、成型路径和制造参数通过3D打印头执行制造过程。
3D打印技术推动了制造业，至少是零部件制造业的变革，是对传统制造工艺的一种全新补充和完善。
3D打印的原理及应用
２打印流程
４３ Ｄ 打 印应 用
美 国康奈尔大学Ｈｏ ｄ Ｌ ｉ ｐ ｓ ｏ ｎ ￣授说 ： “ ３ Ｄ 打印技术正逐渐进入 从娱 乐到食 品、 再到生 物与医疗应用等各个 行业 。 ” 过 去在模具制 造、 工业设计等领域用其来制造模型， 现正逐渐一些产 品零件 ， 已经 直接使用该 技术打 印而成 。 该技术在枪 支、 珠宝、 航空航天 、 汽车 、 土 木 工程 、 工业设 计 、 枪 支鞋 类 、 建筑、 地 理信 息系 统 、 工程 和 施工 （ ＡＥ Ｃ ） 、 牙科和 医疗 产业 、 教育 以及 其他领 域都有 所应用 。 （ Ｉ ） 航空航天 。 通用 电气航空集 团采 用３ Ｄ 打 印机来制造 飞机 喷 气发动机。 通过３ Ｄ打印制造的零部件的另一个优势是制造 出的零件 可 以更轻 ， 有利于飞机减少燃料损耗 。 已经有许多制造商开始使用 ３ Ｄ 打 印造零件模型 ， 比传 统模具 的制造更具有灵活性和经济性 。‘ （ ２ ） 体育 。 耐克公司表示 ， 在传统制鞋工艺 中， 设计 、 做模型 、 再做 鞋子 ， 重复上千次才能制作 出与设计师构 思完全相符 的鞋子 。 而现 在采用３ Ｄ打印技术 ， 使耐克公司能够在短时期内完成设计制造舒适 的鞋子 ， 缩短 了鞋 子的制作 周期 ， 同时提高了其生产效率 。 （ ３ ） 医疗 。 医学是３ Ｄ打印应 用的一个重要领域 。 由于各种 原 因， 有相 当数量 的人 需要 装配 义肢 、 义牙 、 人造骨 骼 ， 甚至医用“ 人体组 织” ， 但是每个人的身材都是不 同的 ， 必须进行完全个性化的定制 。 未来这项新 技术将在 临床医学 当中发挥革命性 的作用 。 ３ ３ Ｄ 打 印 模型 过程 （ ４ ） 教育 。 美 国计划 ， 从幼儿 园到ｌ ２ 年级 的一些教育项 目中， 推广 ３ Ｄ打印机按照所使用技术 的不 同， 其工作原理可分为两类 ： 使用３ Ｄ 打印技术 ， 教孩子们如何设计和打 印器材， 打 印出来之后 ， 他 （ １ ） 基于熔融 沉积制造技术 的３ Ｄ 打 印机 。 基 于熔融沉积制造 技 们还会分析它的效 能。 教育系统预测它们可 以快速缩小 的学校教授 术的３ Ｄ打印机的工作原理 ， 首先在３ Ｄ打印机的控制软件 中导入 由 传统的东西和现实的差距 。 未来 ， 学 校和 家庭通过３ Ｄ打印帮 助孩 子 类似ｃ Ａ Ｄ 软件针对实物的截面轮廓信息生成 的对应数据 ， 经分析处 培养三维思 维能力和创新 能力 ， 提高 孩子 的竞 争能力 。 理后生成构成材料 和热喷头的相对位移运动坐标路径 。 然后 ， 热喷 参考 文献 头会在计算机程序 控制下根据程序在打 印承载平面上进行平 面坐 １ ］ 第三次产 业革命［ Ｊ ］ ． 经济学人（ 英） ， ２ ０ １ ２ ． ４ ． ２ １ ． 标位移运 动， 同时热塑性液态或 固态材料 由动力 系统和存储机构共 ［
非凡士3D打印机详解什么是SLS 3D打印技术
非凡士3D打印机详解什么是SLS3D打印技术1、SLS技术1.1SLS技术概念SLS技术，全称为粉末材料选择性烧结（Selected Laser Sintering），是采采用红外激光作为热源来烧结粉末材料，以逐层添加方式成形三维零件的一种快速成型方法。
1.2SLS技术历史简介SLS分层制造技术是2由美国德克萨斯大学奥斯汀分校的C.R.Dechard于1989年研制成功。
目前德国EOS公司推出了自己的SLS工艺成形机EOSINT，分为适用于金属、聚合物和砂型三种机型。
我国的北京隆源自动成形系统有限公司和华中科技大学也相继开发出了商品化的设备。
1.3SLS技术的成型原理SLS技术的成型原理是：在开始加工前，需要把充有氮气的工作室升温，并保持在粉末的熔点以下。
成型时，送料桶上升，铺粉滚筒移动，先在工作平台上铺一层粉末材料，然后激光束在计算机的控制下按照截面轮廓对实心部分所在的粉末进行烧结，使粉末融化继而形成一层固体轮廓。
第一层烧结完成后，工作太下降一截面层的高度，在铺上一层粉末，进行下一层烧结，依次循环，从而形成所打印的模型。
1.4SLS技术所需耗材SLS技术目前可以使用的打印耗材有尼龙粉末、PS粉末、PP粉末、金属粉末、陶瓷粉末、树脂砂和覆膜砂。
1.5SLS技术应用范围SLS技术不光可以运用于快速模型的制造，而且还可用于产品的小批量生产。
1.6SLS技术的优缺点1.6.1SLS技术的优点①能生产较硬的模具;②可以采用多种原料，包括类工程塑料、蜡、金属、陶瓷等;③零件的构建时间短，可达到1in/h高度;④无需设计和构造支撑。
1.6.2SLS技术的缺点①有激光损耗，需要专门实验室环境，使用及维护费用高昂;②需要预热和冷却，后处理麻烦；③成型表面受粉末颗粒大小及激光光斑的限制;④加工室需要不断充氮气，加工成本高;⑤成型过程产生有毒气体和粉尘，污染环境。
2、SLS技术制造过程SLS工艺因为材料不同，具体的烧结工艺也是不同的。
3D打印实验报告
研究生（光电技术实验）课程报告题目：3D打印机装调实验学号M201672189姓名骆小俊专业软件工程课程指导教师王英周海杨春华院（系、所）光学与电子信息学院2016年12月30日一、实验目的1.了解3D打印机的基本原理2.了解3D打印机的基本结构和组装过程3.能够根据指导组装3D打印机4.掌握3D打印机的调试方法5.学习使用打印软件并连接打印机完成样品试制二、实验仪器泰锐3D打印机（零件包），PLA线三、实验内容3.1 常见3D打印机的种类和工作原理3D打印（3D printing）也称为“增材制造（Additive Manufacturing）”，它是新兴的一种快速成型技术。
与传统的减材制造工艺不同，3D打印是以数据设计文件为基础，将材料逐层沉积或黏合以构造成三维物体的技术。
最常见的3D 打印技术有FDM、SLA、SLS和3DP几种。
（1）FDM全称Fused Deposition Modelling（熔融沉积造型）。
打印头加热，把条形塑料加热软化，按照电脑3D模型作“一笔画”。
这也是本次实验所用的3D打印机工作原理。
通过控制系统控制步进电机的转动进而控制“画笔”的移动，将三维物体逐层打印最终形成立体三维的作品。
3.1.1 FDM原理图整机组装完成后如下图所示：3.1.2 整机图（2）SLA全称Stereolithography（立体印刷术）。
它用激光选择性地让需要成型的液态光敏树脂发生聚合反应变硬，从而造型。
SLA有两大类，一种是Objet为代表的，从下到上打印的。
另一种是Formlabs为代表的，从上往下打印的。
3.1.3 SLA原理图（3）SLS全称Selective Laser Sintering（选择性激光烧结）。
和SLA类似，SLS使用激光。
和SLA不同的是，SLS用的不是液态的光敏树脂，而是粉末。
激光的能量让粉末产生高温和相邻的粉末发生烧结反应连接在一起。
3.1.4 SLS原理图（4）3DP全称Three Dimensional Printing（三维打印）。
3D打印技术种类PDF.pdf
3D打印技术种类SLA/DLP技术SLA 是"Stereo lithography Appearance"的缩写，即立体光固化成型法。
用特定波长与强度的激光聚焦到光固化材料表面，使之由点到线，由线到面顺序凝固，完成一个层面的绘图作业，然后升降台在垂直方向移动一个层片的高度，再固化另一个层面。
这样层层叠加构成一个三维实体。
SLA 是最早实用化的快速成形技术，采用液态光敏树脂原料，工艺原理如图所示。
SLA 技术主要用于制造多种模具、模型等；还可以在原料中通过加入其它成分， SLA用原型模代替熔模精密铸造中的蜡模。
SLA 技术成形速度较快，精度高，但由于树脂固化过程中产生收缩，不可避免地会产生应力或引起形变。
DLP激光成型技术和SLA立体平版印刷技术比较相似，不过它是使用高分辨率的数字光处理器(DLP)投影仪来固化液态光聚合物，逐层的进行光固化，由于每层固化时通过幻灯片似的片状固化，因此速度比同类型的SLA立体平版印刷技术速度更快。
该技术成型精度高，在材料属性、细节和表面光洁度方面可匹敌注塑成型的耐用塑料部件。
精细度指数★★★★★硬度强度指数★★★FDM熔融层积成型技术FDM即是Fused DepositionModeling，熔融挤出成型工艺的材料一般是热塑性材料，如ABS、PC、尼龙等，以丝状供料。
材料在喷头内被加热熔化。
喷头沿零件截面轮廓和填充轨迹运动，同时将熔化的材料挤出，材料迅速固化，并与周围的材料粘结。
每一个层片都是在上一层上堆积而成，上一层对当前层起到定位和支撑的作用。
随着高度的增加，层片轮廓的面积和形状都会发生变化，当形状发生较大的变化时，上层轮廓就不能给当前层提供充分的定位和支撑作用，这就需要设计一些辅助结构－“支撑”，对后续层提供定位和支撑，以保证成形过程的顺利实现。
这种工艺不用激光，使用、维护简单，成本较低。
用ABS制造的原型因具有较高强度而在产品设计、测试与评估等方面得到广泛应用。
物联网远程控制3D打印机的制作技术
本技术新型公开了一种物联网远程控制3D打印机，包括控制器、通信模块、继电器开关、电磁锁及一3D打印机；电磁锁设置与3D打印机的打印腔的开关门处。
用户通过电脑、平板等设备远程与通信模块连接，将数据输出至3D打印机，控制器控制打印机的开关，待打印机完成打印后，用户通过通信模块控制电磁锁开启，拿取完成的打印成品。
本技术方案实现3D打印机的远程控制及共享，且可在打印完成后再去取出成品，节约了用户的时间。
权利要求书1.一种物联网远程控制3D打印机，其特征在于：包括控制器、通信模块、继电器开关、电磁锁及一3D打印机；所述控制器的第一控制端与所述继电器开关的受控端连接，所述继电器开关的输出端与所述3D打印机的电源开关连接，所述控制器的第二控制端与所述电磁锁的受控端连接，所述电磁锁设置与所述3D打印机的打印腔的开关门处；所述通信模块的输出端与所述控制器的通信端连接，所述控制器的数据输出端与所述3D打印机的数据输入端连接。
2.根据权利要求1所述的物联网远程控制3D打印机，其特征在于：所述3D打印机的打印腔侧壁由透明材料制成。
3.根据权利要求2所述的物联网远程控制3D打印机，其特征在于：还包括摄像头，所述摄像头的数据输出端与所述控制器的输入端连接，所述摄像头对准所述3D打印机的打印腔位置。
4.根据权利要求1所述的物联网远程控制3D打印机，其特征在于：所述通信模块为无线通信模块。
5.根据权利要求4所述的物联网远程控制3D打印机，其特征在于：所述无线通信模块为ziggbe通信模块，所述无线通信模块通过ziggbe信号与智能终端无线连接。
6.根据权利要求1所述的物联网远程控制3D打印机，其特征在于：所述3D打印机的打印腔内设有温度传感器，所述温度传感器的输出端与所述控制器的一温度输入端连接。
7.根据权利要求6所述的物联网远程控制3D打印机，其特征在于：所述温度传感器为NTC温度传感器。
技术说明书一种物联网远程控制3D打印机技术领域本技术新型涉及物联网技术领域，特别涉及一种物联网远程控制3D打印机。
3D打印技术
3D打印技术基于3D打印的陶瓷凝胶注模成型⼯艺研究摘要：随着科技的发展，3D打印技术也在逐渐的运⽤到实际的⽣活当中，3D打印技术弥补了传统成型⽅法性能差、成型精度低的问题，利⽤3D打印技术可以实现⾼精度，⾼复杂陶瓷零件的构建，本⽂主要在3D打印技术引⼊凝胶注模成型。
在实际的使⽤过程当中，利⽤⾼分⼦材料的模具通过⾼温烧结的⽅式实现陶瓷零件构造，根据3D打印技术的各项原理，利⽤3D打印技术成功制造了⾼性能⾼精度、复杂形状SiC和ZrO2陶瓷零件。
3D打印技术为陶瓷零件应⽤到各领域，例如，航空航天和医疗领域提供了技术⽀持。
关键词：3D打印；凝胶注模；⾼性能陶瓷；复杂形状0 引⾔陶瓷材料在使⽤的过程当中具备有⾼硬度⾼熔点的这些特性，在实际的航空，航天领域受到了⼴泛的应⽤需求，由于陶瓷材料的硬度⾼，但是陶瓷材料的脆性较⼤，在成型过程当中陶瓷极易出现破碎的情况，这给加⼯带来了许多⽅⾯的问题[1-3]，随着⼈们对于陶瓷材料各项要求逐渐提⾼，使得通过传统的制造成型⽅法，很难制造出符合⼈们要求的陶瓷零件。
因此利⽤新兴的3D打印技术，可以设计满⾜各项要求的陶瓷零件，3D打印技术为零件的复杂化和多样性提⾼提供了技术⽀持。
3D打印技术在实际的使⽤过程当中，可以根据CAD模型实现逐层的建模，并最终完成三维实体。
由于3D打印技术不受各类形状的限制，因此可以改善传统加⼯⽅⾯带来的各项问题[4-5]，3D打印技术在实际⽣产的过程当中⽣产的时间较短。
由于3D打印技术在完成建模后很少需要加⼯，在⽣产过程当中具备有便捷性的特点，在实际的使⽤过程当中可以根据CAD模型来进⾏建模分析，常⽤的包含以下的⼏类3D 打印技术：激光选区熔融(Selective laser melting，SLM)、激光选区烧结(Selective laser sintering，SLS)、三维打印(Three-Dimensional Printing, 3DP)、⽴体光固化(Stereo Lithography Apparatus, SLA)和直写⾃由成型(Direct Ink Writing，DIW)等。
3D打印实训指导书
2、熔融堆积成型（FDM）3D打印工艺流程及操作熔融堆积成型（FDM）是一种技术性能较为成熟的3D打印技术，其结构及工作原理如图3-37所示，工作步骤是首先建立原型零件的计算机三维模型, 然后利用前处理软件在计算机内对该三维模型沿Z轴方向进行模拟切片分层（每层厚度约0.1～0.4mm）,并进行支撑设计和喷射轨迹设计，再把分层和轨迹数据信息传输给3D打印系统中的控制执行部件，控制系统将所用的成型材料和支撑材料加热熔融，按照预设轨迹有规律地喷射平铺于每一个分层的薄平面上, 然后层层堆积形成三维实体,最后经过去除支撑材料以及打磨、上色等后处理工艺成为产品的原型或零件。
目前，随着熔融堆积成型3D打印设备技术的不断成熟完善、耗材的价格逐渐降低，以及国内企业对于产品开发重要性的认识，熔融堆积成型3D打印设备很推广到我国大中型制造企业当中。
在产品开发设计中使用熔融堆积成型3D打印技术，能迅速将设计与工程生产联系起来，通过3D打印样机的检验反馈于设计，使设计与制造过紧密结合，成为集“设计——FDM ——样机制作”于一体的现代产品设计方法，如图3-38所示，其主要内容和流程为：设计建模、数据前处理、3D打印、原型后处理、产品测试、设计反馈。
（a）系统组成（b）工作原理图3-37 熔融堆积成型3D打印系统组成及工作原理图3-38 “设计——FDM——样机生产”一体化快速开发流程（1）三维模型建模用Pro-E三维设计软件建立全车数据模型（也可以用Solidworks、Rhino等软件），如图3-39所示。
选择要打印的车壳零件，将其另存为STL数据格式（可能有多个零件，则每个零件单独保存），如图3-40～图3-42所示。
要打印的车壳STL文件如图3-41所示。
图3-39 产品整体三维建模（装配图）图3-40 Pro-E软件中另存为stl格式文件图3-41 车壳零件三维建模图3-42 车壳零件stl格式文件（2）三维模型数据前处理a)启动三维模型数据前处理软件Cura在桌面上双击图标启动三维模型数据前处理软件Cura，进入软件界面，如图3-43所示。
3D打印技术及其应用发展研究
印系 统 自动完 成 的 。不 同公 司３ Ｄ 打 印使 用 的成 形 材 料不 同， 系统 的工作 原 理 也有 所 区别 ，但 其基 本 原 理都 是 一样 的 ，那就 是 “ 分 层 制 造 、逐 层 叠加 ”。这 种 工 艺可 以 形象地 叫做 “ 增长法 ”。 ２ ． ３ ３ Ｄ 打 印技术 ２ ． ３ ． １ Ｓ Ｌ Ａ 技术 光 固化 成 型法 （ Ｓ Ｌ Ａ ）是 用 特 定 波 长 与 强度 的 激光 聚焦 到光 固化材 料 表 面 ，使 之 由 点到 线 ， 由线 到面 顺 序凝 固 ，完成 一 个层 面 的绘 图作 业 ，然 后 升 降 台在 垂直 方 向移 动一 个 层 片的 高度 ，再 固化 另 一个 层 面 。这样层层 叠加 构成 一个 三维 实体 。Ｓ Ｌ Ａ 是最 早 实 用化 的快 速 成形 技 术 ，采 用液 态 光 敏 树 脂 原料 。其 工 艺过 程 是 ，首 先通 过 Ｃ Ａ Ｄ 设计 出三维 实体模 型 ，利用 离散程 序将
１ ． 前 言 近 来 ，三 维 （ ３ Ｄ ）打 印技 术 在 发 达 国家 兴起 ，前 不久 在 网 上流 传 的３ Ｄ 打 印手 枪 ，引来 许 多 网友 围观 。３ Ｄ 打 印 现 在 已 不 再 只 是概 念 产 物 ，全 球 已有不 少 公 司推 出
． 一
了个 人３ Ｄ 打 印机 ， 它 已在 平常 生 活 中开 始 普 及 。２ ０ １ ２ 年４ 月 ，英 国 《 经济 学人 》刊 文 认 为 ，３ Ｄ 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 传 统制 造技 术 是 “ 减 材 制造 技 术 ”，３ Ｄ 打 印 则是 “增材 制 造技 术 ”， 它具 有 制造 成 本 低 、生产 周期 短等 明显优势 。 ２ ． ３ Ｄ 打印机 的原理 及技 术 ２ ． １ ３ Ｄ 打 印机 ３ Ｄ 打 印 机 是 近 年 来 在 民 用 市 场 出 现 的一 个 新 词 。在 专业 领 域 有另 一 个名 称 叫 “ 快 速 成 形技 术 ” 。 快速 成 形 技术 诞 生 于２ Ｏ 世纪８ ０ 年代 后 期 ，是 基 于材 料堆 积 法 的 一 种 全 新 制 造 技 术 。它 集 分 层 制 造 技 术 、机 械 工 程 、数 控 技 术 、 Ｃ Ａ Ｄ 、激 光 技 术 、逆 向 工程 技 术 、材 料 科学 于 一体 ，可 以直 接 、 快速 、 自动 、精 确地 将 设计 电子 模 型 转 变 为具 有 一 定功 能 的原 型 或 直接 制 造 零 件 ， 从而 为 零件 原 型 制作 、新 设计 思 想 的校 验 等方 面 提供 了一 种低 成 本 而高 效 的实 现 手 段 。快 速成 形 技 术就 是 利 用三 维 Ｃ Ａ Ｄ 的数据 ，通 过快 速成 型机 ，将 一层层 的 材料堆积 成 实体原型 。 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 是基 本 原 理 一样 ，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 ”，因此得 名 。 ２ ． ２ ３ Ｄ 打 印机 的原理 ３ Ｄ打 印 机 根 据 零 件 的 形 状 ，每 次 制 做一 个 具 有一 定 微 小厚 度 和特 定 形 状 的截 面 ，然 后 再把 它 们 逐层 粘 结起 来 ， 就得 到 了所 需制造 的立体 的零件 。 每 个 截面 数 据相 当于 医学 上 的 一张 ｃ Ｔ 像片 ；整 个制 造 过 程就 像 一个 “ 积 分 ” 的
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3D 打印机的用途，能够实现哪些功能 3D 打印能够发挥的作用，按照产品设计研发的流程来说： 3D 打印不仅仅可以快速制作设计原型，从最初的概念设计到
最终产品制造，3D 打印在产品设计制造的各个环节都具备变革性优 势。
许多企业在产品设计早期，就会使用 3D 打印设备快速制作足够 多的模型用于评估，不仅节省了时间，而且减少了设计缺陷。随着产 品设计研发的进展，他们会采用 3D 打印反复制作手板模型用于设计 沟通、设计验证、装配测试和宣传展示，以实现产品功能改善、生产 成本降低、品质更好、市场接受度提升的目标。在产品小批量试制阶 段，3D 打印为快速打样提供了最佳方案，3D 打印出来的样品可以用 于宣传展示、市场调查、试销售等。而在产品量产环节，也已经有越 来越多的企业在采用 3D 打印方式来加快交付周期、降低个性化定制 价格、改善产品交付质量，以及提高生产效率。 3D 打印能够发挥的作用，按照不同应用行业来说：
3D 打印是“增材制造”（Additive Manufacturing）的主要实 现形式。“增材制造”的理念区别于传统的“去除型”制造。传统数 控制造一般是在原材料基础上，使用切割、磨削、腐蚀、熔融等办法， 去除多余部分，得到零部件，再以拼装、焊接等方法组合成最终产品。 而“增材制造”与之截然不同，无需原胚和模具，就能直接根据计算 机图形数据，通过叠加材料的方法生成任何形状的物体本。
从前，消费者都是在店里挑选、购买已经生产好的商品，现在则 可以根据各自的需求，在“3D 打印店”定制，边生产边体验，及时 获得自己喜欢的产品。
2. 3D 打印技术具备传统模具制造没有的独特优势 3D 打印技术是不受产品结构和形状的限制的，任何复杂的造型 和结构，只要有 CAD 数据，都可以轻松完成，这样就给个性化、定制 化提供了可能性；而且使用 3D 打印技术，是不需要开模具的，实现 了无模化制造，可使新产品研制的成本下降为传统方式的 1/3-1/5 ， 周期缩短为 1/5-1/10 。再加上 3D 打印设备大部分可以实现无人值 守、24 小时不间断加工，也就为厂商节约了人工成本，提高了生产 效率。 3D 打印的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
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域。 3D 打印技术“打印”的产品是自然无缝连接的，一体成型，结
构之间的稳固性和连接强度要远远高于传统方法。 3. 3D 打印技术符合低碳环保的发展理念 “第三次工业革命”概念的真正兴起和全球化传播，与全球可持
续发展面临的压力息息相关。具体来说： 一是至 20 世纪 80 年代，石油和其他化石能源的日渐枯竭，及随
之而来的全球气候变化给人类的持续生存带来了危机。二是化石燃料 驱动的原有工业经济模式，不再能支撑全球的可持续发展，需要寻求 一种使人类进入“后碳”时代的新模式。3D 打印技术适逢其会，以 绿色、节能、低碳、环保的全新姿态迅速得到了全球政府和机构的认 可和信赖。
3D 打印采用的是加法式制造技术，区别与传统的减法式、铣削 式制造方式，基本上是生产多少重量的东西，所耗费的也就是同等重 量的材料，因此所耗费的材料明显减少；个性化定制以后也不产生产 品库存，可以在减少碳排放和原材料消耗的前提下，保持更高的生产 效率。3D 打印的原材料使用仅为传统生产方式的 1/10，这在如今资 源珍贵的时代无疑具备巨大优势。
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将会深刻影响先进制造业、工业设计业、生产性服务业、文化创意业、 电子商务业及制造业信息化工程。 3D 打印机给传统制造业带来的冲击，大致有以下几点： 1、3D 打印技术的发展满足了消费者的需求，将导致工业制造模式的 变化
相比生产大规模标准化产品的模具制造，3D 打印可以在一定约 束下随意生产制作个性化产品，可称之为“大规模定制制造模式”， 是以互联网为支撑的智能化大规模定制的方式，或者是“分散生产， 就地销售”方式，标志着个性化消费时代的到来。
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近年来，3D 打印技术发展迅速，通过与数控加工、铸造、金属 冷喷涂、硅胶模等制造手段结合，该技术已成为现代模型、模具和零 件制造的有效手段，在航空航天、汽车摩托车、家电、生物医学、文 化创意等领域得到了一定应用，在工程和教学研究等应用领域也占有 独特地位。具体应用领域包括：
1、工业制造：产品概念设计、原型制作、产品评审、功能验证； 制作模具原型或直接打印模具，直接打印产品。3D 打印的小型无人 飞机、小型汽车等概念产品已问世。3D 打印的家用器具模型，也被 用于企业的宣传、营销活动中；
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8、个性化定制：基于网络的数据下载、电子商务的个性化打印 定制服务。 什么样的三维数据才能够用于 3D 打印 3D 打印的标准数据格式 STL
STL（Stereo Lithography Interface Specification）格式 是目前 3D 打印/增材制造设备使用的通用接口格式，是由美国 3Dsystems 公司于 1988 年制定的一个接口协议，是一种为 3D 打印/ 增材制造技术服务的三维图形文件格式，目前已成为 3D 打印/增材制 造的事实上的标准格式。
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STL 文件，可以直接输入 3D 打印/增材制造设备，用于 3D 打印/增材 制造。
STL 文件格式化对 3D 打印/增材制造精度影响 3D 打印时，由于要将复杂的三维加工转化为一系列简单的二维 加工的叠加，因此，成型精度主要取决于二维（X，Y）平面上的加工 精度，以及高度（Z）方向上的叠加精度。从 3D 打印机本身而言，可 以将 X、Y、Z 三方向的运动位置精度控制在微米级水平，因而能得到 精度相当高的工件。因此，特别在加工复杂的自由曲面及内型腔时， 3D 打印/增材制造比传统的加工方法表现出更明显的优势。然而影响 工件最终精度的因素不仅有 3D 打印机本身的精度，还有一些其它因 素，其中比较重要的是 CAD 模型的前期处理造成的误差。对于绝大多 数增材制造设备而言，开始成型前，必须对工件的三维 CAD 模型进行 STL 格式化和切片等前期处理，以便得到一系列的截面轮廓。STL 格 式己成为 3D 打印行业事实上的通用标准。在计算机数据处理能力足 够的前提下，进行 STL 格式化时，应选择更小、更多的三角面片，使 之更逼近原始三维模型的表面，这样可以降低由 STL 格式化所带来的 误差影响。 中国 3D 打印前景展望 3D 打印机对传统制造业会带来哪些冲击 3D 打印产业上游包括材料技术、控制技术、光机电技术、软件 技术，中游是立足于信息技术的数字化平台，下游涉及国防科工、航 空航天、汽车摩配、家电电子、医疗卫生、文化创意等行业，其发展
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全一致的三维物理实体模型的制造方法。 目前主流的 3D 打印技术有： 1、SLS 激光粉末烧结成型（Se1ected Laser Sintering）； 2、3DP 三维打印（3Dimension Printer）； 3、SLA 激光光固化（Stereo lithography）； 4、FDM 熔融沉积造型（Fused Deposition Modeling）
2、文化创意和数码娱乐：形状和结构复杂、材料特殊的艺术表 达载体。科幻类电影《阿凡达》运用 3D 打印塑造了部分角色和道具， 3D 打印的小提琴接近了手工艺的水平；
3、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；
4、生物医疗：人造骨骼、牙齿、助听器、假肢等； 5、消费品：珠宝、服饰、鞋类、玩具、创意 DIY 作品的设计和 制造； 6、建筑工程：建筑模型风动实验和效果展示，建筑工程和施工 （AEC）模拟； 7、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，3D 打印机已经被用于教学和 科研；
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工程训练 I 大作业
- - 3D 打印机的技术原理
学院名称 专业班级 学号 学生姓名 成绩
2018 年 03 月 18 日
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3D 打印机的技术原理
3D 打印（3D printing），是制造业领域正在迅速发展的一 项新兴技术，被称为“具有工业革命意义的制造技术”。运用该技术 进行生产的主要流程是：应用计算机软件，设计出立体的加工样式， 然后通过特定的成型设备（俗称“3D 打印机”），用液态、粉末、 丝状的固体材料逐层“打印”出产品。
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打印技术的企业望而却步。 3、材料种类还不是足够丰富，也限制了 3D 打印技术的推广。尽
管就塑料材料来说，就已经有上百种之多，从弹性的到刚性的，从遇 热融化的到耐高温的，从透明的到不透明的，从生物相容性的到可铸 造的，种类繁多，但是目前依然比不上传统制造所拥有的材料种类。
国际上喜欢用“Additive Manufacturing”（简称 AM）来表示 3D 打印技术，国内专业术语是增量制造、增材制造或添加制造。2009 年 美 国 ASTM 成 立 了 F42 委 员 会 ， 将 AM 定 义 为 ： “ Process of joining materials to make objects from
国内 3D 打印技术市场现状 3D 打印技术在国外已经开始被广泛应用在各领域，帮助人们提 高开发效率，降低生产成本，3D 打印机已经开始普及开来。 而在国内，由于起步较晚，目前还被能够得到广泛普及，主要原 因体现在： 1、市场培育还有一长段路要走。目前，我国多数制造企业尚未 接受“数字化设计”、“批量个性化生产”等先进制造理念，对 3D 打印这一新兴技术的战略意义认识不足，不了解到这种新兴技术能够 做什么，可以创造多大的价值。 2、企业级、专业级的 3D 打印设备及其材料还比较昂贵，客户接 受程度低。虽然目前市面上已经有一些价格低至几千元的 3D 打印机， 但是这种入门级的 3D 打印机更多适合个人、发烧友购买使用，很难 用于工业制造、建设工程等领域，更别说航空航天和医疗等专业应用 了。而专业级的 3D 打印设备动辄几十万乃至上百万，让许多关注 3D