3D打印技術(shù)分類和材料分類.ppt

前 言 3D打印教育課堂，是以激發(fā)學生的想象力、培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維，提升學生的設(shè)計能力為主要教學目的。它更注重聯(lián)通學生的想象世界、虛擬世界和實體世界三個維度，使學生能夠通過3D打印機將自己腦海中的奇思妙想打印出來，制作成可觸摸的實物，讓想象變成現(xiàn)實，真正滿足自己的創(chuàng)造欲望。,01,Fused Deposition Modeling ,FDM,熔融沉積快速成型,03,Three Dimensional Printing and Ging, 3DP,三維粉末黏接,02,Stereolithography Apparatus，SLA,光固化成型,04,Selective Laser Sinterting,SLS,選擇性激光燒結(jié),主流3D打印技術(shù),3D打印技術(shù)的分類,1.熔融沉積快速成型,熔融沉積又叫熔絲沉積，它是將絲狀熱熔性材料加熱融化，通過帶有一個微細噴嘴的噴頭擠噴出來。熱熔材料融化后從噴嘴噴出，沉積在制作面板或者前一層已固化的材料上，溫度低于固化溫度后開始固化，通過材料的層層堆積形成最終成品。,2.光固化成型,光固化技術(shù)是最早發(fā)展起來的快速成型技術(shù)，也是目前研究最深入、技術(shù)最成熟、應(yīng)用最廣泛的快速成型技術(shù)之一。光固化技術(shù)，主要使用光敏樹脂為材料，通過紫外光或者其他光源照射凝固成型，逐層固化，最終得到完整的產(chǎn)品。,3.三維粉末黏接,3DP技術(shù)由美國麻省理工大學開發(fā)成功，原料使用粉末材料，如陶瓷粉末、金屬粉末、塑料粉末等，3DP技術(shù)工作原理是，先鋪一層粉末，然后使用噴嘴將粘合劑噴在需要成型的區(qū)域，讓材料粉末粘接，形成零件截面，然后不斷重復鋪粉、噴涂、粘接的過程，層層疊加，獲得最終打印出來的零件。,4.選擇性激光燒結(jié),該工藝由美國德克薩斯大學提出，于1992年開發(fā)了商業(yè)成型機。SLS利用粉末材料在激光照射下燒結(jié)的原理，由計算機控制層層堆結(jié)成型。SLS技術(shù)同樣是使用層疊堆積成型，所不同的是，它首先鋪一層粉末材料，將材料預(yù)熱到接近熔化點，再使用激光在該層截面上掃描，使粉末溫度升至熔化點，然后燒結(jié)形成粘接，接著不斷重復鋪粉、燒結(jié)的過程，直至完成整個模型成型。,光敏樹脂,工程塑料,SED DO EIUSMOD TEMPOR INCIDIDUNT UT LABORE ET DO,SED DO EIUSMOD TEMPOR INCIDIDUNT UT LABORE ET DO,3D打印材料的介紹,1.工程塑料,尼龍玻纖,尼龍玻纖外觀是一種白色的粉末。比起普通塑料，其拉伸強度、彎曲強度有所增強，熱變形溫度以及材料的模量有所提高，材料的收縮率減小了，但材料表面變粗糙，沖擊強度降低。,彩色石膏材料,材料本身基于石膏的，易碎，堅固，色彩清晰。材料感覺起來很像巖石。,聚丙交酯（PLA）,多色樹脂,聚乳酸（H-OCHCH3COn-OH）的熱穩(wěn)定性好，加工溫度170230，有好的抗溶劑性，可用多種方式進行加工，如擠壓、紡絲、雙軸拉伸，注射吹塑。由聚乳酸制成的產(chǎn)品除能生物降解外，生物相容性、光澤度、透明性、手感和耐熱性好。,多色樹脂系列材料集尺寸穩(wěn)定性和細節(jié)可視性于一身，適用于多模擬標準塑料和制作模型，可實現(xiàn)逼真的最終產(chǎn)品效果。,鋁材料,鈦合金,尼龍鋁模型是由一種灰色鋁粉及腈綸混合物制作而成。尼龍鋁是一種高強度并且硬挺的材料，做成的樣件能夠承受較小的沖擊力，并能在彎曲狀態(tài)下抵抗一些壓力。它的表面是一種沙沙的、粉末的質(zhì)感，也略微有些疏松。,生產(chǎn)最終使用的金屬樣件，質(zhì)量可媲美開模加工的模型。鈦合金模型的強度非常高，尺寸精密，能制作的最小細節(jié)的尺寸為0.1mm。,半透明樹脂是一種集高尺寸穩(wěn)定性、生物相容性和表面平滑度于一身的標準塑料模擬材料。,半透明樹脂,橡 膠,橡膠類具備多種級別的彈性材料特征： 這些材料所具備的肖氏 A 級硬度、斷裂伸長率、抗撕裂強度和拉伸強度，使其非常適合于要求防滑或柔軟表面的應(yīng)用領(lǐng)域，如消費類電子產(chǎn)品、醫(yī)療設(shè)備和汽車內(nèi)飾。,2.光敏樹脂,樹脂材料Soms 11122,環(huán)氧樹脂,Soms 11122看上去更像是真實透明的塑料,具有優(yōu)秀的防水和尺寸穩(wěn)定性。,這種便于鑄造的激光快速成型樹脂： 含灰量極低 (1500 F時的殘留含灰量0.01%) 可用于熔融石英和氧化鋁高溫型殼體系 不含重金屬銻 可用于制造極其精密的快速鑄造型模。,醫(yī)療,建筑,科技,考古,食品,影視,汽車,工藝,3D打印在各個行業(yè)的應(yīng)用,在醫(yī)療領(lǐng)域，人們可以利用3D技術(shù)打印出人體骨骼、牙齒、心臟等器官，還可以打印一些醫(yī)療器材，幫助醫(yī)生感知人體構(gòu)造，提高醫(yī)療技術(shù)，降低病患手術(shù)風險。,1.醫(yī)療,通過3D技術(shù)可以縮短病患痛苦時間，并且給病患制作一顆完美的牙齒。,恢弘的電影場景和生動的技術(shù)特效其實都是通過3D技術(shù)完成的。,你還記得那些經(jīng)典的電影場景嗎？,2.影視,3D技術(shù)在科技領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)很長時間，并且越來越成熟。,3.科技,大到航空航天領(lǐng)域的飛機、衛(wèi)星，小到日常的零部件，都可以通過3D技術(shù)打印出來。,博物館里常常會用很多復雜的替代品來保護原始作品不受環(huán)境或意外事件的傷害，同時復制品也能將藝術(shù)或文物的影響更多更遠的人。,4.考古,左圖為史密森尼博物館因為原始的托馬斯杰弗遜要放在弗吉尼亞州展覽，所以博物館用了一個巨大的3D打印替代品放在了原來雕塑的位置。