《3D打印解析》PPT課件.ppt

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1、3D打印前言3D打印（3Dprinting），即快速成型技術(shù)的一種，它是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)。3D打印通常是采用數(shù)字技術(shù)材料打印機(jī)來實(shí)現(xiàn)的。定義3D打印技術(shù)，是以計(jì)算機(jī)三維設(shè)計(jì)模型為藍(lán)本，通過軟件分層離散和數(shù)控成型系統(tǒng)，利用激光束、熱熔噴嘴等方式將金屬粉末、陶瓷粉末、塑料、細(xì)胞組織等特殊材料進(jìn)行逐層堆積黏結(jié)，最終疊加成型，制造出實(shí)體產(chǎn)品。與傳統(tǒng)制造業(yè)通過模具、車銑等機(jī)械加工方式對原材料進(jìn)行定型、切削以最終生產(chǎn)成品不同，3D打印將三維實(shí)體變?yōu)槿舾蓚€(gè)二維平面，通過對材料處理并逐層疊加進(jìn)行生產(chǎn)，大大降低了制造的復(fù)雜度。這

2、種數(shù)字化制造模式不需要復(fù)雜的工藝、不需要龐大的機(jī)床、不需要眾多的人力，直接從計(jì)算機(jī)圖形數(shù)據(jù)中便可生成任何形狀的零件，使生產(chǎn)制造得以向更廣的生產(chǎn)人群范圍延伸。3D打印主流技術(shù)3D打印的技術(shù)主要包括SLA、FDM、SLS、LOM等工藝，下面我們簡單介紹三種主流技術(shù)：1、立體光刻造型技術(shù)(SLA)：大家可以想象一下把一根黃瓜切成很薄的薄片再拼成一整根。先由軟件把3D的數(shù)字模型，“切”成若干個(gè)平面，這就形成了很多個(gè)剖面，在工作的時(shí)候，有一個(gè)可以舉升的平臺，這個(gè)平臺周圍有一個(gè)液體槽，槽里面充滿了可以紫外線照射固化的液體，紫外線激光會從底層做起，固化最底層的，然后平臺下移，固化下一層，如此往復(fù)，直到

3、最終成型。其優(yōu)點(diǎn)是精度高，可以表現(xiàn)準(zhǔn)確的表面和平滑的效果，精度可以達(dá)到每層厚度0.05毫米到0.15毫米。缺點(diǎn)則為可以使用的材料有限，并且不能多色成型。3D打印主流技術(shù)2、熔融沉積成型技術(shù)，同樣是需要把3D的模型薄片化，但是成型的原理不一樣。學(xué)過高等數(shù)學(xué)的朋友都知道積分，熔融沉積成型技術(shù)，就是把材料用高溫熔化成液態(tài)，然后通過噴嘴擠壓出一個(gè)個(gè)很小的球狀顆粒，這些顆粒在噴出后立即固化，通過這些顆粒在立體空間的排列組合形成實(shí)物。這種技術(shù)成型精度更高、成型實(shí)物強(qiáng)度更高、可以彩色成型，但是成型后表面粗糙。3D打印主流技術(shù)3、選擇性激光燒結(jié)(簡稱SLS)SLS工藝又稱為選擇性激光燒結(jié)，由美國德克薩斯

4、大學(xué)奧斯汀分校的C.R.Dechard于1989年研制成功。SLS工藝是利用粉末狀材料成形的。將材料粉末鋪灑在已成形零件的上表面，并刮平；用高強(qiáng)度的CO2激光器在剛鋪的新層上掃描出零件截面；材料粉末在高強(qiáng)度的激光照射下被燒結(jié)在一起，得到零件的截面，并與下面已成形的部分粘接；當(dāng)一層截面燒結(jié)完后，鋪上新的一層材料粉末，選擇地?zé)Y(jié)下層截面。3D打印的應(yīng)用1、3D打印在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用科學(xué)家們正在利用3D打印機(jī)制造諸如皮膚、肌肉和血管片段等簡單的活體組織，很有可能將有一天我們能夠制造出像腎臟、肝臟甚至心臟這樣的大型人體器官。如果生物打印機(jī)能夠使用病人自身的干細(xì)胞，那么器官移植后的排異反應(yīng)將會減少。3

5、D打印的應(yīng)用2、3D打印在工業(yè)中的應(yīng)用首先3D打印技術(shù)可以加工傳統(tǒng)方法難以制造的零件。過去傳統(tǒng)的制造方法就是一個(gè)毛坯，把不需要的地方切除掉，是多維加工的，或者采用磨具，把金屬和塑料融化灌進(jìn)去得到這樣的零件，這樣對復(fù)雜的零部件來說加工起來非常困難。立體打印技術(shù)對于復(fù)雜零部件而言具有極大的優(yōu)勢，立體打印技術(shù)可以打印非常復(fù)雜的東西。3D打印的應(yīng)用例：首款3D打印汽車當(dāng)3D打印正在改變制造業(yè)的流程時(shí)，現(xiàn)在又要改變汽車的生產(chǎn)方式了。世界上第一款3D打印汽車面世，這次不是玩具，而是真正能開上馬路的汽車。據(jù)《連線》雜志報(bào)道，Urbee2是一款三輪的混合動(dòng)力汽車，它的所有零部件都是3D打印出來的。正如M

6、akerbot和Form1正在重新定義制造業(yè)，Urbee正在致力于改變我們制造汽車的方式。3D打印的應(yīng)用這款汽車是JimKor和他的KorEcologic團(tuán)隊(duì)頭腦風(fēng)暴的產(chǎn)物，他們一直專注于研究未來的3D交通工具。他們在網(wǎng)站上展示了對于未來汽車的構(gòu)想：“用最少的能耗開最遠(yuǎn)的路程；把生產(chǎn)、使用、回收過程的污染降到最低；盡可能用汽車產(chǎn)地附近的原材料生產(chǎn)汽車”Kor的目標(biāo)是讓未來的汽車更節(jié)能、環(huán)保，生產(chǎn)過程更便捷。3D打印的應(yīng)用Urbee的生產(chǎn)車間是RedEye，世界上第一款3D打印機(jī)摩托車原型也誕生于此。Kor說3D打印的一個(gè)優(yōu)勢是具有其他片狀金屬材料所不具備的靈活性和可塑性。傳統(tǒng)的汽車制造是

7、生產(chǎn)出各部分然后再組裝到一起，3D打印機(jī)能打印出單個(gè)的、一體式的汽車車身，再將其他部件填充進(jìn)去。據(jù)稱，新版本3D汽車需要50個(gè)零部件左右，而一輛標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的汽車需要成百上千的零部件。3D打印的應(yīng)用這讓制造變得更簡單。Kor只要將模型的每部分上傳到打印機(jī)上，2500小時(shí)后，他就拿到了所有的塑料部件，然后他再把這些東西組裝在一起。完整的Urbee看上去像是一個(gè)大號電腦鼠標(biāo)。Urbee的打印材料大部分是塑料，當(dāng)然，它的地盤和引擎還是鋼鐵。這