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航空航天零部件制造:制造航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片、機(jī)翼結(jié)構(gòu)件等復(fù)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(mǎn)足航空航天領(lǐng)域?qū)Ω咝阅懿牧虾蛷?fù)雜設(shè)計(jì)的要求??焖倬S修:在航空航天現(xiàn)場(chǎng),,可根據(jù)需要快速打印出損壞的零部件進(jìn)行更換,減少維修時(shí)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(guò) 3D 打印技術(shù)制作出各種精美的造型和個(gè)性化的食品,,如蛋糕、巧克力,、糖果等,,滿(mǎn)足消費(fèi)者對(duì)食品外觀和個(gè)性化的需求。營(yíng)養(yǎng)定制:根據(jù)個(gè)人的營(yíng)養(yǎng)需求和健康狀況,,精確控制食品的成分和營(yíng)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(yùn)動(dòng)員等提供個(gè)性化的飲食解決方案,。 家庭3D打印,讓DIY創(chuàng)意無(wú)限,。PA11尼龍3D打印設(shè)計(jì)
早期構(gòu)想與探索1859年,,法國(guó)雕塑家弗朗索瓦?威廉姆(Fran?oisWillème)申請(qǐng)了多照相機(jī)實(shí)體雕塑(photosculpture)的,這是3D掃描技術(shù)的早期雛形,。1892年,,法國(guó)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(lèi)似設(shè)想,通過(guò)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(guó)科學(xué)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(shù)脂固化或光固化)3D打印技術(shù),他將其稱(chēng)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(qǐng)美國(guó)專(zhuān)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(kāi)發(fā)出世界上臺(tái)3D打印機(jī),,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,。 醫(yī)療部件金屬3D打印商家3D打印是一種通過(guò)逐層堆積材料制造三維物體的先進(jìn)技術(shù)。
多材料與高精度打?。何磥?lái) 3D 打印將能同時(shí)使用多種不同材料進(jìn)行打印,實(shí)現(xiàn)一個(gè)部件多種材料性能的集成,。打印精度也會(huì)不斷提高,納米級(jí)打印技術(shù)會(huì)逐漸成熟并應(yīng)用,,使制造更精細(xì)、更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品成為可能,,如微機(jī)電系統(tǒng)、生物細(xì)胞結(jié)構(gòu)等,。高速打印技術(shù)的突破:通過(guò)優(yōu)化打印頭設(shè)計(jì),、材料輸送系統(tǒng)和運(yùn)動(dòng)控制算法等,,3D 打印速度將大幅提升,,縮短生產(chǎn)周期,滿(mǎn)足大規(guī)模生產(chǎn)需求,。例如連續(xù)液體界面生產(chǎn)技術(shù)(CLIP)等新型高速打印技術(shù)不斷發(fā)展,未來(lái)可能會(huì)有更多類(lèi)似的高效打印技術(shù)出現(xiàn),。與其他技術(shù)深度融合:3D 打印與人工智能、物聯(lián)網(wǎng),、大數(shù)據(jù)等技術(shù)融合將更加緊密,。人工智能可用于優(yōu)化打印路徑、預(yù)測(cè)和檢測(cè)打印缺陷,;物聯(lián)網(wǎng)使 3D 打印機(jī)能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理,,構(gòu)建智能工廠;大數(shù)據(jù)可用于積累打印數(shù)據(jù),,為材料研發(fā)、工藝優(yōu)化提供支持,。
零部件制造:
高精度制造:SLA 3D打印技術(shù)能夠制造出高精度,、復(fù)雜形狀的零部件,,滿(mǎn)足航空領(lǐng)域?qū)α悴考|(zhì)量的高要求。輕量化設(shè)計(jì):通過(guò)SLA 3D打印技術(shù),,設(shè)計(jì)師可以?xún)?yōu)化零部件的結(jié)構(gòu),減少材料使用,,實(shí)現(xiàn)輕量化設(shè)計(jì),,從而提高航空器的燃油效率和載荷能力,。
原型制作:
快速迭代:SLA 3D打印技術(shù)能夠快速制作出高精度原型,幫助設(shè)計(jì)師和工程師在設(shè)計(jì)階段進(jìn)行快速迭代和驗(yàn)證,,縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期。降低開(kāi)發(fā)成本:與傳統(tǒng)制造方法相比,,SLA 3D打印技術(shù)在原型制作階段能夠降低開(kāi)發(fā)成本,提高研發(fā)效率,。 3D打印,也稱(chēng)增材制造,,以數(shù)字模型為基礎(chǔ)逐層構(gòu)造物體,。
減少材料浪費(fèi):3D 打印是一種增材制造技術(shù),它是根據(jù)模型的形狀逐步添加材料來(lái)構(gòu)建物體,,相比傳統(tǒng)的減材制造方法,如切削,、磨削等,能夠減少材料的浪費(fèi),。在傳統(tǒng)制造中,大量的原材料會(huì)在加工過(guò)程中被切除掉,,而 3D 打印只在需要的地方添加材料,提高了材料的利用率,,降低了生產(chǎn)成本,同時(shí)也更加環(huán)保。分布式制造:3D 打印技術(shù)使得生產(chǎn)不再依賴(lài)大規(guī)模集中化的工廠和復(fù)雜的供應(yīng)鏈體系,。通過(guò)數(shù)字化模型,,產(chǎn)品可以在不同地點(diǎn)的 3D 打印設(shè)備上進(jìn)行本地化生產(chǎn),減少了產(chǎn)品運(yùn)輸和庫(kù)存成本,,提高了生產(chǎn)的靈活性和響應(yīng)速度,。對(duì)于一些緊急需求的產(chǎn)品或偏遠(yuǎn)地區(qū)的產(chǎn)品供應(yīng),分布式制造具有很大的優(yōu)勢(shì),。航空航天領(lǐng)域利用3D打印制造復(fù)雜零部件和進(jìn)行快速修復(fù)。透明樹(shù)脂3D打印定制
汽車(chē)行業(yè),,打印零部件縮短研發(fā)周期。PA11尼龍3D打印設(shè)計(jì)
支撐去除:打印完成后,,去除支撐材料的過(guò)程如果操作不當(dāng),,可能會(huì)損壞打印產(chǎn)品的表面或結(jié)構(gòu),影響產(chǎn)品的外觀和性能,。特別是對(duì)于一些復(fù)雜形狀和精細(xì)結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品,,支撐去除需要更加小心謹(jǐn)慎。表面處理:表面處理工藝,,如打磨,、拋光,、涂覆等,,對(duì)產(chǎn)品的終質(zhì)量和性能有重要影響。良好的表面處理可以提高產(chǎn)品的表面光潔度,、降低粗糙度,增強(qiáng)產(chǎn)品的耐腐蝕性和耐磨性等性能,。熱處理和固化:對(duì)于一些需要進(jìn)一步固化或熱處理的材料,,如光固化樹(shù)脂,、金屬材料等,后處理過(guò)程中的固化溫度,、時(shí)間和熱處理工藝等參數(shù)會(huì)影響材料的性能,,進(jìn)而影響產(chǎn)品的強(qiáng)度、硬度等性能指標(biāo),。PA11尼龍3D打印設(shè)計(jì)