文档介绍：神奇的 3D 打印机
材料学院李超
s201209104
内容简介:
发明历程、发展过程
工作原理
技术特性、优点
应用领域
发展前景、未来趋势
待解决问题
发明历程
3D打印机是一位意大利名为恩里科·迪尼的发明家设计的一种神奇的打印机。为了测试这台大型打印机,恩里科·迪尼为诺曼·福斯特公司在阿布扎比建造的全球首个绿色乌托邦“马斯达尔城”,打印了一部分建筑的骨架外墙,结果证明完全可行。
现在,他正与诺曼·福斯特建筑设计公司以及阿尔塔太空公司合作,研究设计一种可以使用月球尘埃打印的3D打印机,届时可以在月球上快速建造人类基地。
恩里科·迪尼(Enrico Dini)
发展过程
20世纪初期
3D打印源自100多年前美国研究的照相雕塑和地貌成形技术,上世纪80年代已有雏形,其学名为“快速成型”。
20世纪80年代
在20世纪80年代中期,SLS被在美国德州大学奥斯汀分校的卡尔Deckard博士开发出来并获得专利。
20世纪末期
1995年,麻省理工创造了“三维打印”一词,当时的毕业生Jim Bredt和Tim Anderson修改了喷墨打印机的方案,变为把约束溶剂挤压到粉末床的解决方案,而不是把墨水挤压在纸张上的方案。
工作原理
原材料
一系列数字文件切片
特殊的胶水
3D模型
打印过程
计算机建模软件建模
数据传到打印机并设置参数
用液体状、粉状或片状的材料将这些截面逐层地打印出来
将各层截面以各种方式粘合起来
截面厚度约为100um,
原材料的颗粒为50~100um
3D打印机工作示意图
提高原材料和能源的使用效率,大大节省工业样品制作时间
成本较高
弯曲的面会比较粗糙
(打出稍大一点的物体,再稍微经过表面打磨即可)
大幅降低生产成本,减少对环境的影响,几乎可打造任何形状的模型
技术特性,优点
每种技术都有各自的优缺点,因而一些公司会提供多种打印机以供选择。一般来说,主要的考虑因素是:
打印的速度和成本,三维打印机的价格,物体原型的成本,材料以及色彩的选择和成本。可以直接打印金属的打印机价格昂贵,有时候人们会先使用普通的三维打印机来制作模具,然后用这些模具制作金属部件。
纳米级别微型3D打印机
能制作纳米级别的微型结构,以最高的分辨率,快速的打印宽度,打印出不超过人类头发直径的三维物体。
家用3D打印机
人们所想象出的任何形状,都能通过它变成现实,从而实现“个性化制造”。