增材制造与3D打印技术及应用课件第1章 概述
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增材制造行业：3D打印与增材制造技术培训ppt工作坊
详细介绍增材制造设备的 操作步骤，包括设备安装 、调试、打印过程监控等 。
设备维护与保养
讲解如何进行设备的日常 维护和保养，以确保设备 的正常运行和延长使用寿 命。
04 增材制造行业案 例分享
航空航天领域应用案例
波音公司
使用3D打印技术生产飞机零部件，如燃油喷嘴和发动机零件，提高生产效率和产 品质量。
3D打印技术的优势与局限性
优势
3D打印技术具有灵活性、定制化、高效性等优势。它能够快 速制作原型，降低生产成本，并实现复杂结构的制造。
局限性
然而，3D打印技术也存在一些局限性，如材料限制、精度和 分辨率有限、生产时间较长等。此外，对于大规模生产，3D 打印可能不是最优选择。
03 增材制造技术培 训内容
增材制造行业的挑战与机遇
挑战
技术研发成本高、市场接受度有限、知识产权保护等。
机遇
政策支持、市场需求增长、跨界合作等。
06 互动环节与问答 环节
观众提问环节
观众提问
增材制造技术在哪些领域有广泛应用？
观众提问
如何提高3D打印材料的性能？
观众提问
增材制造技术的发展趋势是什么？
专家解答环节
专家解答
增材制造技术在航空航天、医疗 、汽车等领域有广泛应用，能够 提高产品性能、缩短研发周期、
发展更高精度的打印设备，实现更 复杂的结构和功能。
智能化与自动化
结合人工智能、机器学习等技术， 实现增材制造过程的自动化和智能 化。
增材制造技术在各领域的应用前景
医疗
个性化植入物、组 织工程等。
汽车
轻量化结构、定制 化零部件等。
航空航天
定制化零部件、轻 量化结构等。
建筑
设备维护与保养
讲解如何进行设备的日常 维护和保养，以确保设备 的正常运行和延长使用寿 命。
04 增材制造行业案 例分享
航空航天领域应用案例
波音公司
使用3D打印技术生产飞机零部件，如燃油喷嘴和发动机零件，提高生产效率和产 品质量。
3D打印技术的优势与局限性
优势
3D打印技术具有灵活性、定制化、高效性等优势。它能够快 速制作原型，降低生产成本，并实现复杂结构的制造。
局限性
然而，3D打印技术也存在一些局限性，如材料限制、精度和 分辨率有限、生产时间较长等。此外，对于大规模生产，3D 打印可能不是最优选择。
03 增材制造技术培 训内容
增材制造行业的挑战与机遇
挑战
技术研发成本高、市场接受度有限、知识产权保护等。
机遇
政策支持、市场需求增长、跨界合作等。
06 互动环节与问答 环节
观众提问环节
观众提问
增材制造技术在哪些领域有广泛应用？
观众提问
如何提高3D打印材料的性能？
观众提问
增材制造技术的发展趋势是什么？
专家解答环节
专家解答
增材制造技术在航空航天、医疗 、汽车等领域有广泛应用，能够 提高产品性能、缩短研发周期、
发展更高精度的打印设备，实现更 复杂的结构和功能。
智能化与自动化
结合人工智能、机器学习等技术， 实现增材制造过程的自动化和智能 化。
增材制造技术在各领域的应用前景
医疗
个性化植入物、组 织工程等。
汽车
轻量化结构、定制 化零部件等。
航空航天
定制化零部件、轻 量化结构等。
建筑
增材制造PPT课件
增材制造的分类
根据使用的材料类型，增材制造技术可分为金属 增材制造和非金属增材制造。金属增材制造包括 激光熔化、电子束熔化、粉末烧结等，非金属增 材制造包括立体光刻、喷墨打印等。
根据使用的工艺类型，增材制造技术可分为粉末 烧结、光固化、熔融沉积等。粉末烧结是最常用 的金属增材制造技术之一，而光固化则是最常用 的非金属增材制造技术之一。
知识产权问题
增材制造技术可能涉及到知识产权问题， 需要加强知识产权保护。
技术难度
增材制造技术的操作和维护需要专业知识 和技能，对人员要求较高。
质量控制难度
增材制造技术的质量控制难度较大，需要 加强质量控制。
增材制造的未来发展趋势
新材料应用
随着新材料的不断涌现， 增材制造技术的应用范围 将不断扩大。
制造技术的发展和应用。
THANKS
感谢观看
03 增材制造技术面临的挑战
增材制造技术还面临着一些挑战，如设备成本高 、材料选择有限、制造精度和稳定性有待提高等 。
展望
01
技术发展与趋势
随着技术的不断发展，增材制造技术将更加成熟和高效，制造精度和稳
定性也将得到进一步提高。同时，增材制造技术的材料选择范围也将更
加广泛，可以满足更多应用场景的需求。
案例四
总结词
直观性、降低成本
详细描述
某大学采用增材制造技术生产教学用具，可以更加直观地展示教学内容，同时相 较于传统的采购方式，降低了成本。
06
总结与展望
总结
01 增材制造技术的现状
增材制造技术目前已经广泛应用于航空航天、医 疗、建筑等领域，取得了显著的成果。
02 增材制造技术的优势
增材制造技术具有制造复杂形状的能力，提高了 制造效率，降低了制造成本，同时也为创新设计 提供了更多的可能性。
增材制造与3D打印
▪ 增材制造技术特点
1.高度定制化：增材制造技术能够生产出高度定制化的产品，满足客户的特殊需求 。 2.材料利用率高：与传统的减材制造相比，增材制造技术能够更有效地利用材料， 减少浪费。 3.快速原型制造：增材制造技术可以快速制造出产品原型，缩短产品开发周期。 4.复杂的结构设计：增材制造技术能够制造出传统制造方法难以实现的复杂结构，
▪ 增材制造与3D打印原理
1.增材制造是通过将材料逐层堆积，从而形成三维实体的过程。其中，3D打印是通过将液 态、粉末状或丝状材料通过喷嘴或激光头等设备逐层堆积，最终形成三维实体的过程。 2.增材制造的原理主要包括三个步骤：前处理（模型设计）、处理（模型分层、路径规划 、参数设置）和后处理（后期加工、表面处理等）。 3.不同的3D打印技术有着不同的成型原理，如熔融沉积制造（FDM）、光固化立体印刷（ SLA）、粉末层喷墨打印（PJP）等。
▪ 3D打印的挑战
1.技术瓶颈：目前3D打印技术还存在一些瓶颈，如打印速度较 慢、材料种类有限等，需要不断的技术创新来突破。 2.知识产权保护：3D打印技术的普及使得复制和传播变得更加 容易，给知识产权保护带来了新的挑战。 3.行业标准缺失：目前3D打印行业还缺乏统一的标准和规范， 给产品的质量控制和互换性带来了困难。 以上内容仅供参考，希望能够帮助到您。如有需要，建议您查 阅相关文献或咨询专业人士。
塑料3D打印材料
1.塑料是3D打印中最常用的材料之一，具有轻质、易加工、低 成本等优点。常见的塑料材料包括ABS、PLA、PETG等。 2.不同种类的塑料具有不同的机械性能、耐热性、耐化学腐蚀 性等特性，需要根据具体应用场景选择合适的材料。 3.塑料3D打印技术的发展趋势是提高打印精度、拓展材料种类 和降低环境污染。
▪ 3D打印原理
1.高度定制化：增材制造技术能够生产出高度定制化的产品，满足客户的特殊需求 。 2.材料利用率高：与传统的减材制造相比，增材制造技术能够更有效地利用材料， 减少浪费。 3.快速原型制造：增材制造技术可以快速制造出产品原型，缩短产品开发周期。 4.复杂的结构设计：增材制造技术能够制造出传统制造方法难以实现的复杂结构，
▪ 增材制造与3D打印原理
1.增材制造是通过将材料逐层堆积，从而形成三维实体的过程。其中，3D打印是通过将液 态、粉末状或丝状材料通过喷嘴或激光头等设备逐层堆积，最终形成三维实体的过程。 2.增材制造的原理主要包括三个步骤：前处理（模型设计）、处理（模型分层、路径规划 、参数设置）和后处理（后期加工、表面处理等）。 3.不同的3D打印技术有着不同的成型原理，如熔融沉积制造（FDM）、光固化立体印刷（ SLA）、粉末层喷墨打印（PJP）等。
▪ 3D打印的挑战
1.技术瓶颈：目前3D打印技术还存在一些瓶颈，如打印速度较 慢、材料种类有限等，需要不断的技术创新来突破。 2.知识产权保护：3D打印技术的普及使得复制和传播变得更加 容易，给知识产权保护带来了新的挑战。 3.行业标准缺失：目前3D打印行业还缺乏统一的标准和规范， 给产品的质量控制和互换性带来了困难。 以上内容仅供参考，希望能够帮助到您。如有需要，建议您查 阅相关文献或咨询专业人士。
塑料3D打印材料
1.塑料是3D打印中最常用的材料之一，具有轻质、易加工、低 成本等优点。常见的塑料材料包括ABS、PLA、PETG等。 2.不同种类的塑料具有不同的机械性能、耐热性、耐化学腐蚀 性等特性，需要根据具体应用场景选择合适的材料。 3.塑料3D打印技术的发展趋势是提高打印精度、拓展材料种类 和降低环境污染。
▪ 3D打印原理
3D打印技术及应用 ppt精品PPT课件
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
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。
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
4.1 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
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。
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
3d打印和增材制造的原理及应用
3D打印和增材制造的原理及应用1. 什么是3D打印和增材制造1.1 3D打印的定义 3D打印是一种快速制造技术，也被称为增材制造（Additive Manufacturing, AM）。
它是一种通过逐层添加材料来构建物体的制造方法，采用计算机辅助设计（CAD）模型进行控制，可以直接将数字代码转化为物理对象。
1.2 增材制造的定义增材制造是一种制造技术，它通过逐层添加材料来构建物体，与传统的减材制造相反。
增材制造技术通过计算机辅助设计（CAD）软件将数字模型切片，并将每个切片逐层加料来构建物体。
2. 3D打印和增材制造的原理2.1 3D打印的原理 3D打印主要由以下几个步骤组成：•设计：使用计算机辅助设计（CAD）软件将物体设计成3D模型。
•切片：将3D模型切割成一系列的薄层，每一层称为一个切片。
•打印：将每个切片逐层堆叠起来，通过喷头或其他打印机构将材料添加到每个薄层上。
•固化：当每个薄层上的材料被添加完成后，需要使用特定的技术将材料固化起来，如光敏材料可以通过紫外线光固化。
•后处理：完成打印后的物体可能需要进行后处理，如去除支撑结构、抛光或涂料等。
2.2 增材制造的原理增材制造的原理与3D打印相似，也是通过逐层加料来构建物体。
主要步骤包括：•设计：使用CAD软件将物体设计成3D模型。
•切片：将3D模型切割成一系列的薄层。
•打印：将每个切片逐层堆叠起来，通过特定的增材制造技术将材料添加到每个薄层上。
•成型：在打印过程中，材料会经过固化或其他形成方式，最终成为物体的一部分。
•后处理：完成打印后的物体可能需要进行后处理，如去除支撑结构、抛光或涂料等。
3. 3D打印和增材制造的应用3.1 制造业•原型制作：3D打印和增材制造可以快速制作产品的原型，加速产品开发流程。
•定制产品：通过3D打印和增材制造，可以根据客户的需求定制产品，提供个性化的解决方案。
•零件生产：增材制造可以制造复杂的零件，避免传统制造过程中的繁琐工序和浪费。
三D打印专题培训课件(1)
出具有独特美感和表现力的艺术作品。
复杂造型实现
02
三D打印技术可以轻松地实现复杂的艺术造型，如精细的雕刻、
镂空等效果，丰富了艺术创作的表现手法。
快速原型制作
03
艺术家可以利用三D打印技术快速制作出艺术品原型，以便进行
进一步的修改和完善，提高创作效率。
创意家居产品设计领域应用案例
个性化定制
三D打印技术可以根据消费者的个性化需求进行家居产品 的定制，如定制化的家具、灯具等，满足消费者对家居环 境的个性化追求。
当前三D打印市场尚处于初级阶段，市场规模有限。应对策 略包括拓展应用领域，降低制造成本，提高市场竞争力。
人才挑战
三D打印领域缺乏专业人才，制约行业发展。应对策略包括 加强人才培养和引进，建立完善的人才体系，推动产学研
合作。
感谢您的观看
THANKS
生物医疗领域应用案例
01
个性化医疗器械制造
三D打印技术可以根据患者的具体病情和身体状况个性化定制医疗器械
，如定制化的牙齿矫正器和助听器，提高了治疗效果和患者舒适度。
02
生物组织工程
三D打印技术可以制造出具有生物活性的组织和器官，如人造骨骼和皮
肤，为医疗领域提供了更多的治疗选择。
03
药物研发
三D打印技术可以制造出具有特定形状和结构的药物剂型，如微针贴片
三D打印专题培训课件
汇报人： 2023-12-29
目录
• 三D打印技术概述 • 三D打印设备介绍 • 三D打印材料介绍 • 三D打印工艺流程详解 • 三D打印在创意设计领域应用案例展示 • 三D打印在工业生产领域应用案例展示 • 三D打印技术发展趋势及挑战探讨
01
三D打印技术概述
增材制造技术最新版精品课件第一章 增材制造的发展历程
料中获得实体的过程”，该三维模型数据通常层叠在一起。其有别于去
除材料的制造方法和工艺。
❖
AM技术以计算机三维模型的形式为开端，它可以经过几个阶段直
接转化为成品，也不需要使用模具、附加夹具和切削工具。从成型的全新思维模式：将计算机辅
助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）、计算机数字控制（CNC）
❖ 与注塑成型工艺相比，AM需要的固定成本更低，因为它不需要昂贵 的模具。因此在小批量生产运行中，具有较好的成本效益。与减材制造 加工工艺相比，AM的废料少，无材料研磨或打磨过程。据了解，与AM 相关的金属制造应用中的废料与减材制造相比减少了40％。此外，95％ ~98％的废料可以在AM中回收利用。
❖ （1）高昂的制造成本问题
❖ AM技术当前适用于制造具有定制特征、小批量或几何形状复杂度高的产 品，其主要应用领域包括航空航天、高端汽车和生物医学，同时也可以 满足个人需求，如制造收藏品、首饰和家居饰品等。然而采用AM技术批 量制造标准化零件来实现规模经济的成本明显大于注塑工艺。注塑成型 塑料的价格只有 150元 /kg ，而大多数 3D印刷光敏树脂和塑料价格在 850~1500 元 /kg 之 间 。 以 金 属 粉 末 为 例 ， 3D 打 印 钛 和 钛 合 金 价 格 为 2040~5280元/kg，远高于传统工艺与原材料价格。同时，当前的生产速 度过于缓慢，导致机器和厂房的折旧率很高，这进一步增加了3D打印的 制造成本。
❖ 减材制造工艺是将多余材料去除以得到最终形状，如毛坯通过车刀进行 车削，得到与图样要求相符的合理工件。
❖ 等材制造工艺是将材料进行机械挤压或者形状约束以获得实际要求的形 状，在加工过程中，并未减少或增加材料用量。
a）减材制造 b）增材制造 c）等材制造（合成制造） 图1-2 三种基本制造工艺
增材制造技术基础课件第1章
SLS（选择性激光烧结）技术的起源
三、国内增材制造现状
• 我国增材制造行业的市场规模增速很快。如图所示，2013年国内增材制造产业规模仅 3.2亿美元，2018年规模达23.6亿美元，5年的复合增速达49.1%。预计2023年，我国 增材制造行业总收入将超过100亿美元。这种高1日，胡尔获得专利授权，也就是后来的立 体光固化技术——即利用紫外线催化光敏树脂，层层堆 叠然后成型。世界上最早的SLA类型3D打印打印机由此 诞生。
二、增材制造的起源
DLP（数字光学处理）技术的起源
• DLP技术是由美国德州仪器的拉里 ·霍恩贝克博士所研发成功 的。霍恩贝克博士于1987年将一种数字微镜器件（DMD） 研究成功，到了1993年这种以DMD为核心的光学系统才被 命名为DLP。最早的DMD芯片使用的是模拟技术驱动，反射 面是采用一种柔性材料，在当时被称为“变形镜器件 Deformable Mirror De-vice”。
谢谢学习
二、增材制造的起源
FDM（熔融沉积成型）技术的的起源
• 目前全球最大3D打印设备商是美国的Stratas ys ，其创始人斯科特 ·克伦普在为他女儿做一个玩具青蛙时， 学过机械工程、做过焊接工作的克伦普决定把聚乙烯、烛蜡混合物装进喷胶枪，一层一层堆叠做出青蛙形 状，Stratasys的3D打印技术FDM（熔融沉积成型）正是由此发展而来。而由此技术，也衍生出了如图所 示的早期FDM类型的3D打印机。
二、增材制造的起源
SLA（立体光固化）技术的起源
• 1983年，查尔斯 ·胡尔在紫外线设备生产商 UVP 公司 （Ultraviolet Products）担任副总裁，胡尔每天在公司 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。
3.1增材制造技术概述(精)PPT课件
.
22
应用案例
歼-15与歼-31飞机
.
23
结束
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24
发展目标是实现增材层厚和增材单元尺寸减小10～100倍，从现有
的0.1mm级向0.01～0.001mm发展，制造精度达到微纳米级。
.
12
2．设备的再涂层技术
由于再涂层的工艺方法直接决定了零件在累加方向的精度和质量， 因此，增材制造的自动化涂层是材料累加的必要工序之一。
目前，分层厚度向0.01mm发展，而如何控制更小的层厚及其稳定 性是提高制件精度和降低表面粗糙度的关键。
.
6
例如：激光增材制造：通过计算机控制，以高功率或高亮度激光为热源， 用激光熔化金属合金粉末或丝材，并跟随激光有规则地在金属材料
上游走，逐层堆积直接“生长”，直接制造出任意复杂形状的零件， 其实质就是CAD软件驱动下的激光三维熔覆过程，其典型过程如图:
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7
图 金属零件激光增材制造典型过程
.
8
电弧增材制造：
现阶段增材制造主要是制造单一材料的零件，如单一高分子材料 和单一金属材料，目前正在向单一陶瓷材料发展。随着零件性能 要求的提高，复合材料或梯度材料零件成为迫切需要发展的产品。
如：人工关节未来需要Ti合金和CoCrMo合金的复合，既要保证人 工关节具有良好的耐磨界面(CoCrMo合金保证)，又要与骨组织有 良好的生物相容界面(Ti合金)，这就需要制造的人工关节具有复 合材料结构。由于增材制造具有微量单元的堆积过程，每个堆积 单元可通过不断变化材料实现一个零件中不同材料的复合，实现 控形和控性的制造。
.
10
3.1.2 关键技术
增材制造技术的成熟度还远不能同传统的金属切削、铸造、锻造、焊 接、粉末冶金等制造技术相比，还有涉及到从科学基础、工程化应用 到产业化生产的质量，诸如激光成型专用合金体系、零件的组织与性 能控制、应力变形控制、缺陷的检测与控制、先进装备的研发等大量 研究工作。
3D打印技术与应用第一章3D打印技术的历史沿革及其与增材制造的关系
3D 打印技术与应用》第一章3D 打印技术的历史沿革及其与增材制造的关系第一讲课程介绍教学形式i. 坚持理论实践并重的教学原则。
2. 坚持“对象化学习”和“个性化教学服务”的原则。
3. 激发学生创新思维为指导的原则。
考核方式1. 实践环节：实验作品20%2. 平时成绩：作业+讨论30%3. 闯关考试：50%教学目的和任务本课程是机械制造学科通识通修课程，目的在于使学生拓宽知识面，了解3D打印的装备结构与设计原理，相应的各种3D 打印方式及其应用。
拓展本科生的现代机械制造应用视野和创新设计思维方式。
通过本课程的实践教学，使学生全面了解3D 打印有关科学问题，初步了解增材制造方法论的一般规律和方法。
拓展机械制造工程在装备制造应用领域的认识，了解制造装备的实现离不开制造工艺的实现。
从增材制造学角度引导学生认识设备研发所涉及的各个领域知识，如控制理论、信号采集理论和图像处理等相关知识。
培养学生的创新思想，具备开发设计性能良好、有市场竞争力的能力，为学生毕业后的实际工作奠定良好基础。
教学团队简介汪焰恩：西北工业大学机械电子工程，博士，教授王淑侠：西北工业大学工业设计系，博士，副教授苟秉宸：西北工业大学工业设计研究所副所长，博士，副教授专家：高校、企业一线专家学者与大家见面讨论3D打印技术兴起于上个世纪八九十年代，发展于本世纪初，在2012 年已悄然成为科技界研究热点。
英国著名杂志《经济学人》报道称“ 3D 打印将推动第三次工业革命”。
而著名科技杂志《连线》十月刊则将《3D 打印机改变世界》作为封面报道。
奥巴马在国情咨文演讲中强调3D 打印技术有可能革命化改变人类制造模式，几乎可以完成未来所有的产品。
中国正处于从“中国制造”向“中国创造”迈进的重要时期，同传统制造技术相比，3D 打印（增材制造）技术能够让设计师在很大程度上从制造工艺及装备的约束中解放出来，更多关注产品的创意创新、功能性能。
因此，3D打印（增材制造）技术对于增强我国制造业自主创新能力具有重要意义。
3D打印技术课件第一章绪论
零技能制造 不占空间，便携制造 减少废弃副产品 材料无限组合 精确的实体复制
Thank You For Watching
[3D·技术]
1998
Optomec成功开发LENS 激光烧结技术。
2003
EOS开发出DMLS激光烧 结技术。
2001
Solido 开 发 出 第 一 代 桌面级3D打印机
2006
Speed Part 开 发 红 外 线烧结成型技术。DWS 开发新工艺大幅提高 基 于 SL 技 术 的 打 印 成 型设备的制造速度。
01 增材制造技术由来和定义
人类制造技术的发展已有几千年历史，制造工艺经历了手工制造、 等材制造、减材制造到增材制造几个阶段。
01 增材制造技术由来和定义
手工制造
减材制造
等材制造
增材制造
01 增材制造技术由来和定义
手工制造
最原始的，通过极其的简易工具 对材料加工的方法。
减材制造
采用车、磨、铣等技术，在加工 过程中原材料会有部分的损失。
等材制造
采用锻造、铸造、焊接、粉末冶 金等技术热加工材料的制造方法。 在加工过程中原材料基本不会有 损失。
增材制造
采用材料逐渐累加的方法制造实 体零件的技术。通常也被称之为 “3D打印”技术。
01 增材制造技术由来和定义
增材制造
Additive Manufacturing，AM
快速原型制造 Rapid Prototyping，RP 3D打印 3D Printing， 是人类通过对物质可控的动态累 积以逼近目标形体的一种生产过 程；是与材料去除成形、受迫成 形等对应的科学技术体系；是以 “堆积”为共同特征的技术群。
改变未来生产和生活模式 社会化制造 每个人都可以成为一个工厂 改变制造商品的方式 改变世界的经济格局 改变人类的生活方式
3D打印与增材制造技术培训
增材制造历史
01 20世纪80年代
快速成型技术首次出现
02 技术革新
不断应用于航空航天、医疗、汽车等领域
03
增材制造工艺
01、 激光烧结
高能激光束照射粉末，逐层烧结物体
02、 电子束熔化
利用电子束将金属粉末熔化成零件
03、
喷墨打印
打印机喷射粘合剂和粉末制作物体
04、
增材制造应用
航空航天领 域
3D打印与增材制造技术培 训
汇报人：XX
2024年X月
目录
第1章 3D打印技术简介 第2章 增材制造技术概述 第3章 3D打印与增材制造技术比较 第4章 3D打印与增材制造技术在医疗领域的应用 第5章 3D打印与增材制造技术在航空航天领域的应用 第6章 3D打印与增材制造技术发展趋势 第7章 结语
● 07
第7章 结语
总结
3D打印与增材制造 技术是当今制造业发 展的重要方向之一。 随着技术的不断创新 和应用，这两种技术 将在各个领域发挥越 来越重要的作用。
展望未来
技术发展
未来，3D打印 与增材制造技术 将继续发展，为 各个行业带来更 多创新和机遇。
学习与实践
我们需要不断学 习与实践，跟上 技术发展的步伐， 才能在竞争激烈 的市场中立于不
定制化生产
根据个性化需求 定制产品
材料创新
开发新型材料应 用于增材制造
增材制造技术应用展望
随着技术的不断进步，增材制造技术将在更多领 域得到应用，改变传统制造业的发展模式。未来， 人们可以通过增材制造技术定制各种产品，实现 个性化生产，推动产业升级和可持续发展。
● 03
第3章 3D打印与增材制造技 术比较
3D打印技术 在医疗、航 空航天等行 业得到广泛
3D打印增材制造技术-----课件--【ch03】材料挤出打印技术(2024版)
3.1熔融沉积制造技术
2 成型系统与设备
1.软件部分
软件部分主要由计算机、应用软件、底层控制软件和接口驱动单元组成。
3.1熔融沉积制造技术
2 成型系统与设备
2.机械部分
机械部分是执行打印命令的定位部分，其XYZ空间轴由电机、支架、同步轮、传送带等组成，软件部 分生成的打印坐标就由此定位。挤出机主要分为齿轮挤出机、直接挤出机和液体挤出机三种类型。下 面介绍常用的齿轮挤出机和直接挤出机两种类型。 (1)齿轮挤出机: 步进电机用小齿轮带动大齿轮进行挤丝。这种装置的优点在于对于步讲申机的电流和参数要求并不是 太高，同时由于采用齿轮减速加力，挤丝力量会较好。缺点就是这种装置的结构复杂程度较高，维护 起来麻烦。 (2)直接挤出机: 步进电机直接连接挤丝轮进行挤丝。这需要用较大扭矩的步进电机。这种结构的优点在于结构简单、 好维护，但是不适合长距离挤丝(喷头和挤出机之间的距离比较长，有些打印机为提高精度，会尽量减 小喷头的质量，需要将挤出机放在机身上，在喷头到挤出机之间将聚四氟乙烯管用作导管)。
3.1熔融沉积制造技术
3 成型工艺过程
2.切片处理 切片处理是根据STL文件判断成型过程所需的支撑，由计算机设计出支撑结构，对STI文件 进行分层切片，设置合适的打印参数，如打印层厚、打印速度、打印温度、填充类型等. 按照各层截面形状进行堆积制造，逐层累加而成。为打印出合格的模型，必须对STL格式 二维模型进行切片。 切片实际上就是把3D模型切成一片一片的，首先，设计好打印的路径(填充密度、角度、 外壳等)，并将切片后的文件储存成G-Code格式(一种3D打印机能直接读取并使用的文件 格式)。然后，通过3D打印机控制软件，把G-Code文件发送给打印机并控制3D打印机的 参数，运行使其完成打印。G-Code的作用是和3D打印机通信。
增材制造与3D打印技术及应用课件第1章 概述
三、增材制造技术发展历史
1.3.1 国外增材制造技术的发展历史
1892年到1988年属于初期阶段。 1988年到1990年属于快速原型技术的阶段。 1990年到现在为直接增材制造阶段。
三、增材制造技术发展历史
1.3.2 国内增材制造技术的发展历史
我国自20世纪90年代初，在国家科技部等多 部门持续支持下，在西安交通大学、华中科技大 学、清华大学、北京隆源公司等在典型的成形设 备、软件、材料等方而研究和产业化方而获得了 重大进展。随后国内许多高校和研究机构也开展 了相关研究，如西北工业大学、北京航空航天大 学、华南理工人学、南京航空航天大学、上海交 通大学、大连理工大学、中北大学、中国工程物 理研究院等单位都在做探索性的研究和应用工作。
概论
一、增材制造技术 二、增材制造过程 三、增材制造技术发展历史 四、增材制造技术的作用
一、增材制造技术
1.1.1增材制造技术的含义 增材制造(additive manufacturing，AM)技术是通
过CAD设计数据采用材料逐层累加的方法制造实体零件 的技术，相对于传统的材料去除(切削加工)技术，是一 种“自下而上”材料累加的制造方法。
图1-1 增材制造流程图
一、增材制造技术
1.1.2 增材制造与传统制造方法的区别
（a）传统加工
（b）增材制造
图1-2 传统加工与增材制造比较
一、增材制造技术
1.1.3 增材制造与传统制造方法的关系
两者之间的关系是相辅相成、相互补充、密 不可分的。增材制造技术主要是制造样品，也就 是将设计者的设计思想、设计模型迅速转化为实 实在在的、看得见、摸得着的三维实体样件。
四、增材制造技术的作用
增材制造技术的出现引起了制造业的一场革 命，有人将其与六十年代的数控技术相提并论。 它不需要任何专门的辅助工夹具，并且不受批量 大小的限制，能够直接从CAD三维模型快速地 转变为三维实体模型，而产品造价几乎与零件的 复杂性无关，特别适合于复杂的、带有精细内部 结构的零件制造，并且制造柔性极高，随着各种 成形技术的进一步发展，零件精度也不断提高。
教学课件智能制造数字化增材制造-第1章-增材制造技术概论
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The year-end summary report
增材制造技术概论
【增材制造案例】 瑞典的Finspång 工厂有着500 年的历史，曾生产过大炮，在20 世纪50 年代中期进行 燃气轮机的生产。在燃气轮机的实际运行中，由于燃烧室内火焰燃烧的效果，燃烧器上的 燃烧头在一定时间后会受到侵蚀。新燃烧器的成本很高，因此客户希望维修和精制燃烧器， 以降低成本。图1-造技术概论
较之传统的生产模式，增材制造具备更稳定的成本变化，其单件成本不会受产品复杂 性或订单批量的影响，成本、产品复杂性和订单批量在不同生产模式下的关系如图1-3 所 示。
增材制造技术概论
增材制造技术还推动着整个产业链的变革，主要体现在： 1）减少模具制造环节，包括塑胶模、压铸型和工装。 2）减少零部件供应链环节，会消除库存的牛鞭效应。 3）大幅缩减小批量生产的成本，易于实现真正的单件流。 这些变革会带来整个业务模式的变化，使得个性化、定制化的运作模式得到强 有力的支撑，面向最终用户的产品功能创新和服务模式创新更容易实现，全产业链 协作会更加容易。
增材制造技术概论
归纳起来，增材制造技术的价值体现在以下 几个方面：
1．产品设计 1）简化以及标准化产品的装配过程。 2）减小零部件及产品尺寸。
3）减少安装工作量。 2．制造过程 1）减少超过50% 的零件数。 2）减少约50% 的焊接量。 3）降低装配复杂度，减少装配步骤。
4）缩短交货周期。 3．商业价值 1）加速产品上市。 2）可调整设计变更。 3）简化产品维修，降低服务成本。
智能制造数字化增材制造
授课教师：XXXX
增材制造技术概论
当今，全球正在经历新一轮的工业变革。无论是工业4.0、工业互联网，还是智能制造， 其本质都是传统工业与新技术结合起来的创新，增材制造是新技术中的一颗璀璨的明珠。
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四、增材制造技术的作用
1. 使设计原型样品化 2. 用于产品的性能测试 3. 用作投标的手段 4. 快速模具制造 5. 增材制造为创新设计释放了巨大的空间 6. 3D打印是创新产品开发的利器
练习与思考
1. 增材制造技术的成形原理是什么？ 2. 增材制造方法与传统制造方法有什么区别？ 3. 增材制造方法与传统制造方法有什么联系？ 4. 简述增材制造成形过程可以分为哪几个步骤？ 5. 增材制造技术有什么作用？
四、增材制造技术的作用
增材制造技术的出现引起了制造业的一场革 命，有人将其与六十年代的数控技术相提并论。 它不需要任何专门的辅助工夹具，并且不受批量 大小的限制，能够直接从CAD三维模型快速地 转变为三维实体模型，而产品造价几乎与零件的 复杂性无关，特别适合于复杂的、带有精细内部 结构的零件制造，并且制造柔性极高，随着各种 成形技术的进一步发展，零件精度也不断提高。
一、增材制造技术
1.1.1增材制造技术的含义 增材制造(additive manufacturing，AM)技术是通
过CAD设计数据采用材料逐层累加的方法制造实体零件 的技术，相对于传统的材料去除(切削加工)技术，是一 种“自下而上”材料累加的制造方法。
从广义的原理来看，以设计数据为基础，将材料(包 括液体、粉材、线材或块材等)自动化地累加起来成为实 体结构的制造方法，都可视为增材制造技术。
1.1.2 增材制造与传统制造方法的区别
（a）传统加工
（b）增材制造
图1-2 传统加工与增材制造比较
一、增材制造技术
1.1.3 增材制造与传统制造方法的关系
两者之间的关系是相辅相成、相互补充、密 不可分的。增材制造技术主要是制造样品，也就 是将设计者的设计思想、设计模型迅速转化为实 实在在的、看得见、摸得着的三维实体样件。
三、增材制造技术发展历史
1.3.1 国外增材制造技术的发展历史
1892年到1988年属于初期阶段。 1988年到1990年属于快速原型技术的阶段。 1990年到现在为直接增材制造阶段。
三、增材制造技术发展历史
1.3.2 国内增材制造技术的发展历史
我国自20世纪90年代初，在国家科技部等多 部门持续支持下，在西安交通大学、华中科技大 学、清华大学、北京隆源公司等在典型的成形设 备、软件、材料等方而研究和产业化方而获得了 重大进展。随后国内许多高校和研究机构也开展 了相关研究，如西北工业大学、北京航空航天大 学、华南理工人学、南京航空航天大学、上海交 通大学、大连理工大学、中北大学、中国工程物 理研究院等单位都在做探索性的研究和应用工作。
一、增材制造技术
通过离散获得每一层面的 制造信息和堆积的顺序，通过 堆积将材料构成三维实体。因 此增材制造的全过程可由图11表示。
增材制造技术不需要传统 的刀具、夹具及多道加工工序。 它将改变制造商品的方式，并 改变世界的经济格局，进而改 变人类的生活方式。
图1-1 增材制造流程图
一、增材制造技术
第1章 概 述
Байду номын сангаас
本章重点与难点
本章重点： 1.掌握增材制造技术的成形原理； 2.熟悉增材制造的流程； 3.掌握增材制造过程； 4.了解增材制造技术的发展历史。 本章难点： 1. 增材制造方法与传统制造方法的区别与联系； 2. 增材制造技术的作用。
概论
一、增材制造技术 二、增材制造过程 三、增材制造技术发展历史 四、增材制造技术的作用
二、增材制造过程
所有的增材制造工艺方法都是一层一层地制 造零件，所不同的是每种方法所用的材料不同， 制造每一层添加材料的方法不同。增材制造的工 艺过程所示一般为以下3个步骤：
1．前处理 它包括产品三维模型的构建、 三维模型的近似处理、增材制造方向的选择和三 维模型的切片处理。
2. 分层叠加成形加工 3. 成形零件的后处理