早期構(gòu)想與探索1859年,,法國雕塑家弗朗索瓦?威廉姆(Fran?oisWillème)申請了多照相機實體雕塑(photosculpture)的,,這是3D掃描技術(shù)的早期雛形。1892年,,法國人JosephBlanther提出使用層疊成型方法制作地形圖的構(gòu)想,,這是增材制造技術(shù)基本原理的初步探索。1940年,,Perera提出類似設(shè)想,,通過沿等高線輪廓切割硬紙板并層疊成型制作三維地形圖。
技術(shù)奠基與突破1972年,,Matsubara在紙板層疊技術(shù)的基礎(chǔ)上提出了使用光固化材料的方法,,為后續(xù)的3D打印技術(shù)奠定了基礎(chǔ)。1983年,美國科學家查爾斯?胡爾受紫外線使桌面涂料快速固化的啟發(fā),,萌生了3D打印的想法,,并發(fā)明了SLA(Stereolithography,液態(tài)樹脂固化或光固化)3D打印技術(shù),,他將其稱作立體平版印刷,,3D打印技術(shù)由此正式誕生。1984年,,立體光刻技術(shù)(SLA)正式發(fā)明,,同年查爾斯?胡爾為該技術(shù)申請美國專利。1986年,,查爾斯?胡爾獲得了快速原型技術(shù)的,創(chuàng)建了STL文件格式,,并開發(fā)出世界上臺3D打印機,,隨后以這種技術(shù)為基礎(chǔ)成立了世界上家3D打印設(shè)備公司3DSystems。 3D打印能縮短建筑工期,,節(jié)約建筑材料和成本。無錫尼龍3D打印廠家
教育領(lǐng)域教學模型制作:在理工科的教學當中,,SLA 技術(shù)可以打印出各種物理,、化學、生物等學科的教學模型,,幫助學生更好地理解抽象的概念和復雜的結(jié)構(gòu),。例如,打印出分子結(jié)構(gòu)模型,、人體骨骼模型,、機械零件模型等,使學生能夠直觀地觀察和學習,。學生創(chuàng)新實踐:為學生提供了一個將創(chuàng)意轉(zhuǎn)化為實際產(chǎn)品的平臺,,鼓勵學生進行創(chuàng)新設(shè)計和實踐。學生可以通過 3D 打印技術(shù)快速制作出自己設(shè)計的作品原型,,進行測試和改進,,培養(yǎng)創(chuàng)新能力和動手能力。南京小家電3D打印它通過數(shù)字模型,,實現(xiàn)準確復制與創(chuàng)造,。
粉末床熔融類選擇性激光燒結(jié)(SLS)原理:使用鋪粉將一層粉末材料均勻鋪在已成型零件的上表面,并將其加熱到略低于該粉末的燒結(jié)溫度,??刂葡到y(tǒng)通過激光束在該層的截面輪廓上進行掃描,使粉末的溫度升至熔點,實現(xiàn)燒結(jié)并與下面已成型的部分粘結(jié)在一起,。完成一層后,,工作臺下降一層厚度,鋪上新的一層均勻緊密的粉末材料,,并重復上述過程,,逐層堆積形成終的成品。材料:尼龍,、金屬粉末,、PS粉、樹脂砂等,。選擇性激光熔化(SLM)原理:與SLS類似,,但在SLM中,使用的材料通常是金屬粉末,。激光束通過掃描金屬粉末的截面輪廓,,并將其加熱到熔化溫度,使粉末顆粒熔融在一起,,形成固態(tài)金屬零件,。通過重復掃描和熔化新的粉末層,并將其與之前的層粘結(jié)在一起,,逐層構(gòu)建出金屬零件,。材料:鈦合金、鈷鉻合金,、不銹鋼,、鋁合金等金屬粉末。
設(shè)計自由度:3D打印允許設(shè)計師和工程師以幾乎不受限制的方式創(chuàng)造復雜的幾何形狀和內(nèi)部結(jié)構(gòu),。這種設(shè)計自由度是傳統(tǒng)制造技術(shù)難以比擬的,,它為創(chuàng)新和個性化設(shè)計提供了巨大的空間,??焖僭椭谱鳎涸诋a(chǎn)品開發(fā)周期中,3D打印可以迅速將設(shè)計概念轉(zhuǎn)化為實體原型,。這縮短了從設(shè)計到測試的周期,,加速了產(chǎn)品上市時間。成本效益:對于小批量或定制產(chǎn)品的生產(chǎn),,3D打印往往比傳統(tǒng)制造方法更具成本效益,。它減少了模具制造、庫存管理等成本,,并允許按需生產(chǎn),。3D打印滿足個性化、定制化產(chǎn)品需求,如時尚配飾和鞋類,。
航空航天零部件制造:制造航空發(fā)動機葉片、機翼結(jié)構(gòu)件等復雜零部件,,減輕飛行器重量,,提高燃油效率和性能,。3D 打印技術(shù)還可用于制造具有特殊結(jié)構(gòu)和功能的零部件,,滿足航空航天領(lǐng)域?qū)Ω咝阅懿牧虾蛷碗s設(shè)計的要求??焖倬S修:在航空航天現(xiàn)場,,可根據(jù)需要快速打印出損壞的零部件進行更換,減少維修時間和成本,,提高飛行器的可用性,。
食品行業(yè)食品造型與定制:將食品原料通過 3D 打印技術(shù)制作出各種精美的造型和個性化的食品,如蛋糕,、巧克力,、糖果等,滿足消費者對食品外觀和個性化的需求,。營養(yǎng)定制:根據(jù)個人的營養(yǎng)需求和健康狀況,,精確控制食品的成分和營養(yǎng)含量,打印出定制化的食品,,為特殊人群如糖尿病患者,、運動員等提供個性化的飲食解決方案。 未來,,3D打印將更深入地融入生活,。無錫3D打印設(shè)計
航空航天領(lǐng)域,3D打印減輕重量成本,。無錫尼龍3D打印廠家
激光選區(qū)燒結(jié)(SLS):工作原理:預先在工作臺上鋪一層粉末材料,,激光在計算機控制下,,按照界面輪廓信息,對實心部分粉末進行燒結(jié),,然后不斷循環(huán),層層堆積成型,。特點:制造工藝簡單,,柔性度高,,材料選擇范圍廣,,成本低,成型速度快,。納米顆粒噴射金屬成型(NPJ):工作原理:將金屬以液體的形式裝入3D打印機,,打印時用含金屬納米顆粒的液體噴射成型。然后通過加熱將多余的液體蒸發(fā)留下金屬部分,,通過低溫燒結(jié)完成成型,。特點:能使用普通的噴墨打印頭作為工具,無需外力即可通過融化去除支撐結(jié)構(gòu),,理論上可以無限添加,給予設(shè)計師更大的自由,。無錫尼龍3D打印廠家