3D三維打印知識科普課件

1、即刻校園行(3D Printing)三維打印知識科普2即刻校園行講座內(nèi)容提要1、發(fā)明創(chuàng)造在人類歷史上的作用2、3D打印的起源3、什么是3D打印4、關(guān)于3D打印機5、3D打印的優(yōu)勢6、3D打印應(yīng)用領(lǐng)域7、3D打印的流程8、關(guān)于我們即刻3D發(fā)明創(chuàng)造在人類歷史上的作用1發(fā)明創(chuàng)造在人類歷史上的作用整個人類發(fā)展史，實質(zhì)上正是一部光輝的發(fā)明創(chuàng)造史。人類的衣、食、住、行、生產(chǎn)、工作以及相應(yīng)的精神活動的方方面面，從縱向歷史發(fā)展來看，無一不與發(fā)明創(chuàng)造有關(guān)。甚至可以說，沒有發(fā)明創(chuàng)造，就沒有人類的文明和高科技時代。發(fā)明到底是什么呢？是一種使得干起活來更加輕松的工具；是一種付出勞動少而養(yǎng)活人口更多的耕作方法；是一種使

2、戰(zhàn)士在戰(zhàn)斗中所向披靡的新式武器；是一種建造起高樓大廈的建筑技術(shù)總而言之，發(fā)明是 一種新穎的、先進的工作方法。影響世界的發(fā)明公元前60萬年公元1299年最初的發(fā)明13001799年印刷術(shù)與思想的傳播17801869年蒸汽動力與工業(yè)革命18701939年電力與現(xiàn)代世界19402000年晶體管與信息時代3D打印起源23D打印技術(shù)的起源關(guān)于 3D 打印技術(shù)的理念，我們要穿越回 19 世紀(jì)，您沒看錯這個是有記錄可以考證的。從歷史上看，快速成型技術(shù)（3D 打印技術(shù)）的核心思想最早起源于 19 世紀(jì)照相雕塑（Photosculpture）技術(shù)和地貌成形（Topography）技術(shù)。雖然 3D 打印技術(shù)起源很

3、早，但是受限于當(dāng)時的材料技術(shù)與計算機技術(shù)等眾多學(xué)科，因此并沒有實現(xiàn)廣泛應(yīng)用與商業(yè)化，隨后技術(shù)的正式研究開始于 20 世紀(jì) 70 年代，直到 20 世紀(jì) 80 年代技術(shù)才得到了實現(xiàn)。其學(xué)名為“快速成形”。什么是3D打印33D打印名詞解釋3D 打印技術(shù)（3D Printing）有很多個稱呼，學(xué)術(shù)上稱之為快速成型技術(shù)(Rapid Prototyping Manufacturing，簡稱 RPM)，3D 打印技術(shù)從制造工藝的技術(shù)上劃分它叫做增材制造（Additive Manufacturing，簡稱 AM）。它是一種以 3D 設(shè)計模型文件為基礎(chǔ)，運用不同的打印技術(shù)、方式使特定的材料，通過逐層堆疊、疊加

4、的方式來制造物體的技術(shù)。注意區(qū)分：“3D 打印”與“3D 打印機”， 3D 打印多代表工藝技術(shù)3D 打印機指硬件設(shè)備。什么是3d打印關(guān)于3D打印機43D打印機分類目前國內(nèi)還沒有一個明確的 3D 打印機分類標(biāo)準(zhǔn)，但是我們可以根據(jù)設(shè)備的市場定位將它簡單的分成三類：個人級、專業(yè)級、工業(yè)級。個人級3D打印機 國內(nèi)各大電商網(wǎng)站上銷售的個人 3D 打印機為例，大部分國產(chǎn)的 3D 打印機都是基于 國外開源計術(shù)延伸的，由于采用了開源技術(shù)，技術(shù) 成本得到了很大的壓縮因此售價在 3 千至 1萬不等 ，十分有吸引 力。國外進口的品牌個人 3D 打印機 價格都在 2 萬至 4 萬之間。 這類設(shè)備都屬于熔絲堆積技術(shù)（F

5、DM 技術(shù)為代表），設(shè)備打印材料都以 ABS 塑料或者 PLA塑料為主。 主要 滿足個人用戶生活中的使用要求，因此各項技術(shù)指標(biāo)都 并不突出，優(yōu)點在于體積小巧，性價比高。15專業(yè)級3D打印機專業(yè)級的3D打印機，可供選擇的成型技術(shù)和耗材（塑料、尼龍、光敏樹脂、高分子、金屬粉末等）就要比個人 3D 打印機要豐富很多。設(shè)備結(jié)構(gòu)和技術(shù)原理相比起來更先進自動化更高，應(yīng)用軟件的功能以及設(shè)備的穩(wěn)定性也是個人3D打印機望塵莫及。這類設(shè)備售價都在十幾萬至上百萬人民幣。工業(yè)級3D打印機工業(yè)級的設(shè)備除了要滿足材料上面的特殊性，制造大尺寸的物件等要求。更關(guān)鍵是物品制造后它需要符合一些列的特殊應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)，因為這類設(shè)備制造

6、出來的物體是直接應(yīng)用的。比如飛機制造中用到的鈦合金材料，就需要對物件的剛性、任性、強度等等參數(shù)有一系列的要求。由于很多設(shè)備是根據(jù)需求定制的因此價格很難估量了。全彩色打印機 這里說的彩色可不是幾個簡單的顏色沒有過度混合起來。能否支持彩色打印還是需要看 3D 打印機所采用的技術(shù)是否在打印過程中給材料進行染色或者混色。目前實現(xiàn)彩色打印主要兩種方式采用的 3D 打印技術(shù)是否有條件在打印過程中給材料染色。采用的 3D 打印技術(shù)是否支持多種耗材，不同顏色的耗材在打印的時候進行混色。18ZPrinterZPrinter 是整個 Z 公司產(chǎn)品系列中性價比最高的彩色 3D 打印機。 ZPrinter 的特點 成

7、型速度快，成型材料價格低，適合做桌面型的快速成型設(shè)備。 成型過程不需要支撐，多余粉末的去除比較方便，特別適合于做內(nèi)腔復(fù)雜的原型。19Mcor IRISMcor IRIS 帶來的 3D 頂級質(zhì)量色彩和最真實的細節(jié)表現(xiàn)，如同 2D 照片般清晰真實。而且 Mcor IRIS 制作的模型質(zhì)地堅韌、環(huán)保，操作過 程簡單并且更適合辦公室無塵無味的環(huán)保要求?？梢赃m用于任何辦公室和 學(xué)校環(huán)境，獲得了快速模型設(shè)計專業(yè)人士和學(xué)生的一致好評。Mcor IRIS 的特點：真實色彩：展現(xiàn) 100 多萬種不同顏色、5750 x1440 x508 分辨率， 提供與實物高度一致色彩； 適用于辦公室環(huán)境并且使用簡單，制作原料安

8、全，制作過程噪音低， 無氣味，不產(chǎn)生有毒物質(zhì)；經(jīng)濟實用：耗材容易獲取，價格便宜。20ProDesk3D雖然BotObjects 公司的 ProDesk3D 并不是真正意義上的全彩 3D 打印機（一層一個顏色，也就是正面背面顏色一樣），但這里作為案例給大家介紹一下，因為 ProDesk3D 憑借超高的性價比現(xiàn)在人氣可不低。ProDesk3D 的特點：采用溶解在溫水中的 PVA 做支撐材料。價格實惠、設(shè)備小巧非常適合家庭和辦公室使用。213D打印應(yīng)用的技術(shù)3D打印應(yīng)用的技術(shù)FDM (熔融沉積成型）FFF (熔絲制造成型）PJP (塑料噴射印刷）SLS (激光燒結(jié)）SLA （立體光刻）PLP (數(shù)字

9、光處理）3D打印所用耗材ABS、PLA、尼龍、橡膠、聚苯乙烯、ABS、聚碳酸、金屬、陶瓷等眾多材料。DLPFFFSLSPJPSLA3D打印的優(yōu)勢53D打印相對傳統(tǒng)工業(yè)的優(yōu)勢3D打印的優(yōu)勢就目前的發(fā)展情況來分析， 3D 打印機并不適合用來大批量生產(chǎn)，與傳統(tǒng)制造模式相比，它的優(yōu)越性在于可以短時間內(nèi)快速的完成用戶需求的小批量定制化物件，降低新產(chǎn)品開發(fā)研制的成本和投資風(fēng)險，縮短了新產(chǎn)品研制和投放市場的周期。3D打印面臨的問題 耗材成本，相同的耗材 3D 打印機成本高于傳統(tǒng)工藝材料。 打印精度、 打印尺寸的限制，雖然現(xiàn)在有條件現(xiàn)實大尺寸的打印，但是尺寸做大以 后物品變形、缺陷等精度問題也隨之而來，因此還

10、是需要實驗調(diào)整材料配方和制作 流程才能使其穩(wěn)定。 生產(chǎn)效率，與傳統(tǒng)的生產(chǎn)線相比 3D 打印更像個是手工工匠，在確保細節(jié)精度的情 況下，制作一個 16 厘米以上的人像，通常需要大于 8 個小時。3D打印應(yīng)用領(lǐng)域63D打印應(yīng)用領(lǐng)域 目前，3D打印技術(shù)已在工業(yè)造型、機械制造、航空航天、軍事、建筑、影視、家電、輕工、醫(yī)學(xué)、考古、文化藝術(shù)、雕刻、首飾等領(lǐng)域都得到了廣泛應(yīng)用。并且隨著這一技術(shù)本身的發(fā)展，其應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒉粩嗤卣?。人像模型鞋業(yè)制造首飾珠寶工業(yè)產(chǎn)品建筑服裝醫(yī)學(xué)食物藝術(shù)3D打印在醫(yī)療行業(yè)應(yīng)用實例Stratasys 3D 打印機幫助殘疾兒童打印魔法手臂-泰瑞恩3D打印流程73D打印流程首先要有三維模型數(shù)據(jù)，三維模型數(shù)據(jù)的獲得方式簡單來講有三種。通過三維軟件建模獲得。通過掃描儀掃描實物獲得其模型數(shù)據(jù)。通過拍照的方式拍取實物多角度照片，然后通過電腦相關(guān)軟件將照片數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成模型數(shù)據(jù)。通過電腦和3D打印機連接，選擇相應(yīng)耗材，3D打印機接受到指令開始打印模型。三維建模掃描儀圖像生成模型2D3D3D打印機打印模型3D打印原理關(guān)于即刻3D8中國3d打印技術(shù)在國際的位置他的3d激光成型技術(shù)讓我國成為目前世界上唯一掌握飛機鈦合金大型主承力結(jié)構(gòu)件激光快速成形技術(shù)并實現(xiàn)裝機應(yīng)用的國家。北京航空航天大學(xué)王華明教授，國內(nèi)3d激光成型技術(shù)的領(lǐng)軍人物中國是3d激光打印 鈦合金飛機主承