3D打印技術(shù)(課件)

3D打印技術(shù)3Dprintingtechnology01.什么是3D打印contents目錄02.3D打印技術(shù)的起源與發(fā)展04.我國3D打印技術(shù)的發(fā)展03.3D打印技術(shù)的應用PART1什么是3D打印什么是3D打?。?D打印(3DP)即快速成型技術(shù)的一種，又稱增材制造，它是一種以數(shù)字模型文件為基礎，運用粉未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打印的技術(shù)原理3D打印技術(shù)的技術(shù)原理可以簡單概括為:根據(jù)建模軟性將設計好的三維模型切片成數(shù)十至數(shù)百層，再通過逐層疊加材料的方式逐漸構(gòu)建出二維實體。其具體過程包括以下幾個關(guān)鍵步驟:1.建模設計:使用專業(yè)的建模軟件(如AutCAD、SolidWorks等)進行三維模型的設計。2.切片處理:將設計好的三維模型分割成數(shù)十至數(shù)百層，以便后續(xù)的打印操作.3.材料加載:將所選的材料(如ABS塑料、金屬粉未等)加載到3D打印機中。4.打印操作:按照預先處理好的層疊信息，打印機逐層加工材料并進行固化或熔融，完成物體的逐層堆疊過程。5.后處理:將打印好的物體進行涂裝、強化、拋光等后處理操作以提高物體的質(zhì)量和美觀度。3D打印過程3D打印過程是指3D打印機根據(jù)預處理好的切片信息，逐層堆疊材料并固化成型的過程。具體來說，包括以下幾個步驟:1.切片處理:將設計好的三維模型分割成多層，并生成對應的G-code文件；2.打印參數(shù)設置:設置打印參數(shù)，包括層厚、溫度、速度等；3.材料加載:將所選的材料(如ABS塑料、金屬粉未等)加載到3D打印機中；4.打印底層:打印機開始工作，先打印底層，以確保整個物體有足夠的支撐；5.逐層打印:打印機按照預處理的G-code文件逐層加工材料并進行固化或熔融，完成物體的逐層堆看過程；6.后處理:將打印好的物體進行去除支撐結(jié)構(gòu)、涂裝、強化、拋光等后處理操作以提高物體的質(zhì)量和美觀度。PART23D打印技術(shù)的起源與發(fā)展3D打印技術(shù)出現(xiàn)在20世紀90年代中期，實際上是利用光固化和紙層疊等技術(shù)的最新快速成型裝置。它與普通打印工作原理基本相同，打印機內(nèi)裝有液體或粉未等“打印材料”，與電腦連接后，通過電腦控制把“打印材料”一層層疊加起來，最終把計算機上的藍圖變成實物。這打印技術(shù)稱為3D立體打印技術(shù)。3D打印技術(shù)的起源與發(fā)展第一輛由3D打印機打印而成的汽車Urbee2012年11月，蘇格蘭科學家利用人體細胞首次用3D打印機打印出人造肝臟組織。1993年，麻省理工學院獲3D印刷技術(shù)專利。2010年11月，美國JimKor團隊打造出世界上第一輛由3D打印機打印而成的汽車Urbee問世。2023年，俄羅斯門捷列夫化工大學開發(fā)出一種新的生物聚合物多相3D打印技術(shù)。1986年，美國科學家CharlesHull開發(fā)了第一臺商業(yè)3D印刷機。3D打印技術(shù)的起源與發(fā)展PART33D打印技術(shù)的應用制造業(yè)3D打印技術(shù)可用于制造原型、工具和定制件。無需投資昂貴的工具，使用3D打印即可制造各種復雜的設計，而無需花費比生產(chǎn)簡單零件更多的時間，精力或材料，并且可以幫助將個性化產(chǎn)品擴展到大眾市場機會。3D打印技術(shù)在各個領(lǐng)域的應用醫(yī)療保健3D打印器官可以改變器官移植的手段和方式。傳統(tǒng)的器官移植手術(shù)需要等待供體器官的合適時機，這種等待過程可能需要幾年甚至更長時間。而通過3D打印技術(shù)，醫(yī)生可以根據(jù)患者的需求和狀況，快速打印出需要的器官，不再受限于供體器官的不足。這將極大地縮短等待時間，從而拯救更多病人的生命。3D打印技術(shù)在各個領(lǐng)域的應用航空航天3D打印技術(shù)可用于制造輕量化的航空零部件和發(fā)動機部件。3D打印技術(shù)可以促進航天技術(shù)創(chuàng)新和發(fā)展。傳統(tǒng)的制造方式制約了部件的設計和制造，而3D打印技術(shù)可以打破傳統(tǒng)制造方式的限制，使得部件設計更加靈活，有助于促進航天技術(shù)的創(chuàng)新和發(fā)展。3D打印技術(shù)在各個領(lǐng)域的應用服裝服飾一些設計工作室已經(jīng)成功使用3D打印技術(shù)制作出服裝，使用此技術(shù)制作出的服裝不但外觀新穎，而且舒適合體。一家位于美國馬薩諸塞州的公司還編寫了一個適用于智能手機和平板電腦的應用程序，這有助于用戶調(diào)整自己的衣服。使用這個應用程序，可以改變衣服的風格和舒適性。3D打印技術(shù)在各個領(lǐng)域的應用PART4我國3D打印技術(shù)的發(fā)展一、起源與初期發(fā)展(2000年-2010年)中國3D打印技術(shù)的起源可以追溯到2000年，當時中國科學院研究人員開始關(guān)注并開展相關(guān)研究。隨著技術(shù)的逐步成熟，2005年中國首臺自主研發(fā)的3D打印機問世，標志著中國3D打印技術(shù)進入實用化階段。在初期發(fā)展階段，中國3D打印技術(shù)主要應用于工業(yè)設計、制造和教育領(lǐng)域，為相關(guān)行業(yè)帶來了創(chuàng)新和效益的提升。我國3D打印技術(shù)的發(fā)展二、技術(shù)突破與廣泛應用(2010年-2015年)進入2010年后，中國3D打印技術(shù)取得了一系列重要突破，加速了技術(shù)應用的普及和推廣。在此期間，國內(nèi)企業(yè)紛紛涌現(xiàn)，推出了多款具有自主知識產(chǎn)權(quán)的3D打印機。同時，政府也加大了對3D打印技術(shù)的政策支持和投入，促進了產(chǎn)業(yè)鏈的完善和發(fā)展。除了傳統(tǒng)行業(yè)的應用外，醫(yī)療、航空航天、汽車制造等領(lǐng)域開始積極探索3D打印技術(shù)的應用，推動了中國3D打印技術(shù)的快速發(fā)展。我國3D打印技術(shù)的發(fā)展三、行業(yè)融合與創(chuàng)新發(fā)展(2015年-至今)2015年以后，中國3D打印技術(shù)進入了一個融合創(chuàng)新的新階段。在政策的引導下，傳統(tǒng)制造業(yè)與3D打印技術(shù)開始深度融合，形成了一批以3D打印技術(shù)為核心的創(chuàng)新型企業(yè)。同時，大數(shù)據(jù)、云計算等新技術(shù)的引入，為3D打印技術(shù)的應用帶來了更多可能性。各行各業(yè)都在積極探索和應用3D打印技術(shù)，為產(chǎn)品設計、生產(chǎn)和服務等環(huán)節(jié)帶來了革命性的變化。例如，醫(yī)療行業(yè)利用3D打印技術(shù)制作人體器官模型，為手術(shù)提供精準指導，航空航天行業(yè)采用3D打印技術(shù)制造復雜零部件，提高了產(chǎn)品性能和可靠性。我國3D打印技術(shù)的發(fā)展四、前景展望中國3D打印技術(shù)的發(fā)展前景廣。隨著技術(shù)的不斷成熟和降低成本，3D打印技術(shù)將逐漸從高端制造領(lǐng)域向中低端市場滲透。未來我們有理由相信，3D打印技術(shù)將在家庭、教育、醫(yī)療、建筑等各個領(lǐng)域發(fā)揮更大的作用。同時，隨著人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等新興技術(shù)的發(fā)展，與3D打印技術(shù)的結(jié)合將會產(chǎn)生更多的創(chuàng)新應用，推動相關(guān)行業(yè)的發(fā)展和升級。我國3D打印技術(shù)的發(fā)展近年來，國家逐漸重視對環(huán)境的保護，行業(yè)發(fā)展順應政策趨勢逐步做出改變。此前，傳統(tǒng)的制造工藝在設計時很少考慮到環(huán)境問題，大約有三分之一的碳排放都與產(chǎn)品的生產(chǎn)和物流有關(guān)。而3D打印能很好的減少制造行業(yè)所生產(chǎn)的廢棄物、二氧化碳等排放，加之當前輕量化的推出，有利于3D行業(yè)在汽車、飛機等方面的應用。工程師和設計師將在產(chǎn)品的整個生命周期中重新思考設計，以實現(xiàn)零件的結(jié)構(gòu)一體化，通過生產(chǎn)復雜幾何形狀的輕量化零件來減少材料消耗和浪費，從而進一步減輕