文档介绍：3D打印技术
3D打印(3 Dimensional Printing)的学名是增材制造(material additive manufacturing),是指将材料一次性熔—聚成型的快速制造技术,它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,通过逐层打印并叠加不同形状的连续层方式来构造i维的任何物体。
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(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、枪支以及其他领域都有所应用。3D 打
印技术可以称之为制造业的一次新的革命。
技术简介
发展历史
1986年,Charles Hull开发了第一台商业3D印刷机。
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11月,世界上第一辆由3D打印机打印而成的汽车Urbee问世。
2011年6月6日,发布了全球第一款3D打印的比基尼。
2011年7月,英国研究人员开发出世界上第一台3D巧克力打印机。
2011年8月,南安普敦大学的工程师们开发出世界上第一架3D打印的飞机。
2012年11月,苏格兰科学家利用人体细胞首次用3D打印机打印出人造肝脏组织。
2013年10月,全球首次成功拍卖一款名为“ONO之神”的3D打印艺术品。
2013年11月,美国德克萨斯州奥斯汀的3D打印公司“固体概念”(SolidConcepts)设计制造出3D打印金属***。
原理技术
日常生活中使用的普通打印机可以打印电脑设计的平面物品,而所谓的3D打印机与普通打印机工作原理基本相同,只是打印材料有些不同,普通打印机的打印材料是墨水和纸张,而3D打印机内装有金属、陶瓷、塑料、砂等不同的“打印材料”,是实实在在的原材料,打印机与电脑连接后,通过电脑控制可以把“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。通俗地说,3D打印机是可以“打印”出真实的3D物体的一种设备,比如打印一个机器人、打印玩具车,打印各种模型,甚至是食物等等。之所以通俗地称其为“打印机”是参照了普通打印机的技术原理,因为分层加工的过程与喷墨打印十分相似。这项打印技术称为3D立体打印技术。
3D打印技术的优势
减少制造成本
产品多样化
零时间交付
设计空间无限
零技能制造
不占空间、便携制造
减少废弃副产
材料无限组合
精确的实体复制
3D打印技术的应用
航空航天
美国弗吉尼亚大学的学生史蒂芬·伊斯特(Steven Easter)和乔纳森·图尔曼通过3D打印技术制造出一架飞机模型(如图1)并成功试飞。(约2 m),所有零部件都是通过3D打印机制造出来的,而且任何破损的部件都能够打印出来进行替换。通用电气航空集团(GE Aviation)使用3D打印机制造飞机喷气引擎(in图2)。3D打印的另一个优势是可以制造出更轻的零件,帮助飞机节省燃料。许多制造商早就开始使用3D打印制造零件原型,它比传统模具制造更廉价和更具有灵活性。
3D打印的飞机
使用3D打印机制造飞机喷气引擎
体育
在惯常的制鞋程序中,设计、做模型、再做鞋子要花去很长时间:耐克公司(Nike)鞋类创新副总裁托尼·比格内尔(Tony Bignell)表示,制作出一款与设计构思完全相符的鞋子,可能要试上成百上千次。想到耐克已经将3D打印技术应用于模型设计,并在产品设计开发阶段助力设计师提速良多。耐克抛弃传统制鞋的过程,使用3D打印制造的“Vapor Laser Talon”鞋子,工艺与众不同,,制造出帮助运动员在草地赛场上“飞”起来的鞋子。
耐克公司结合摩擦力及轻量化频繁地调整和改进产品。最终,一只Vapor Laser Talon鞋,(),相当于3枚鸡蛋的重量。结合反求工程的3D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,缩短了鞋子的生产周期,也提高了其生产效率。
Vapor Laser Talon鞋