逆向設(shè)計與3D打印案例教程 課件 2-1認(rèn)識3D打印技術(shù)

認(rèn)識3D打印技術(shù)一、3D打印的定義3D打印，是一種快速成形技術(shù)，它以計算機三維設(shè)計模型為藍(lán)本，通過軟件分層離散和數(shù)控成型系統(tǒng)，利用激光束、熱熔噴嘴等方式，將粉末狀金屬、塑料、陶瓷粉末、細(xì)胞組織等特殊的可粘合材料，進(jìn)行逐層堆積黏結(jié)，最終疊加成型，制造出實體產(chǎn)品。通俗地說，就是將液體或粉末等“打印材料”裝入打印機，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(lán)圖變成實物。3D打印技術(shù)是“增材制造”的主要實現(xiàn)形式，其體現(xiàn)了信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與先進(jìn)材料技術(shù)、數(shù)字制造技術(shù)的密切結(jié)合，是先進(jìn)制造業(yè)的重要組成部分。二、3D打印所需的關(guān)鍵技術(shù)1.信息技術(shù)要有先進(jìn)的設(shè)計軟件及數(shù)字化工具，輔助設(shè)計人員制作出產(chǎn)品的三維數(shù)字模型，并且根據(jù)模型自動分析打印的工序，自動控制打印器材的走向。3D打印以“每層的疊加”為加工方式，要生產(chǎn)高精度的產(chǎn)品，必須對打印設(shè)備的精準(zhǔn)程度、穩(wěn)定性有較高的要求。2.精密機械3.材料科學(xué)用于3D打印的原材料較為特殊，必須能夠液化、粉末化、絲化，打印完成后又能重新結(jié)合起來，并具有合格的物理、化學(xué)性質(zhì)。三、3D打印的應(yīng)用領(lǐng)域3D打印在產(chǎn)品概念設(shè)計、原型制作、產(chǎn)品評審、功能驗證、制作模具原型或直接打印模具、直接打印產(chǎn)品等方面優(yōu)勢突出，可以有效降低成本，規(guī)避傳統(tǒng)零部件研發(fā)和檢測高投入和長耗時的弊端。1.工業(yè)制造在建筑領(lǐng)域用3D打印機打印建筑模型，速度快、成本低、環(huán)境友好，同時制作精美，完全合乎設(shè)計者的要求，同時又能節(jié)省大量材料。打印建筑所使用的原理與一般的3D打印機基本相同，不過原料卻換成了水泥和玻璃纖維的混合物。2.建筑工程醫(yī)療應(yīng)用是目前最受關(guān)注的下游行業(yè)，比較成熟的是骨骼類。牙齒、手臂、下顎骨及關(guān)節(jié)等都已經(jīng)在動物身上得到驗證并在人體移植上得到成功應(yīng)用。3.生物醫(yī)療4.消費品隨著3D打印技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于珠寶、服飾、鞋類、玩具、工具、創(chuàng)意作品等消費品的設(shè)計及生產(chǎn)。三、3D打印的應(yīng)用領(lǐng)域5.航空航天、國防軍工利用3D打印技術(shù)，可以直接制造航空航天、國防軍工中復(fù)雜形狀、尺寸微細(xì)、特殊性能的零部件及機構(gòu)。用于制作形狀和結(jié)構(gòu)復(fù)雜、材料特殊的藝術(shù)表達(dá)載體。廣泛用于教學(xué)和科研，主要用于模型驗證科學(xué)假設(shè)、學(xué)科實驗、教學(xué)等。基于網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)下載，電子商務(wù)的個性化打印定制服務(wù)。6.文化創(chuàng)意和數(shù)碼娛樂7.教育8.個性化定制四、3D打印的主要技術(shù)優(yōu)勢1.產(chǎn)品制造的復(fù)雜程度降低傳統(tǒng)制造業(yè)是通過模具、車銑等機械加工方式對原材料進(jìn)行定型、切削以最終形成產(chǎn)品，而3D打印是將三維實體變?yōu)槿舾蓚€二維平面，并通過對材料處理實現(xiàn)逐層疊加進(jìn)行生產(chǎn)，因而大大降低了制造的復(fù)雜度。2.生產(chǎn)制造的范圍擴大3D打印對工藝、機床、人力的要求降低，它直接從計算機圖形數(shù)據(jù)中生成任何形狀的零件，使生產(chǎn)制造得以向更廣的生產(chǎn)人群范圍延伸，并可以造出任何形狀的物品。3.更大程度滿足客戶個性化需求企業(yè)可以根據(jù)用戶訂單使用3D打印機制造出特別的或定制的產(chǎn)品滿足客戶需求。4