3D打印企業(yè)實(shí)例 課件 任務(wù)一 3D打印探秘

3D打印探秘《學(xué)習(xí)任務(wù)一》

目錄1什么是3D打印353D打印探秘任務(wù)評(píng)價(jià)23D打印技術(shù)原理43D打印的應(yīng)用3D打印實(shí)施流程及材料1什么是3D打印3D打印技術(shù)（也稱增材制造技術(shù)），是由數(shù)字模型直接驅(qū)動(dòng)，運(yùn)用金屬、塑料、陶瓷、樹脂、蠟、紙和砂等可粘合材料，在3D打印機(jī)上按照程序計(jì)算的運(yùn)行軌跡，以材料逐層堆積疊加的方式來構(gòu)造出與數(shù)據(jù)描述一致的物理實(shí)體主的技術(shù)?；靖拍顖D片3D打印機(jī)與普通打印機(jī)異同A打印平面圖形B打印立體物體C工作原理D打印材料是墨水、紙張E材料盒內(nèi)裝有塑料、尼龍、玻璃、金屬、陶瓷等不同的“打印材料”F“打印材料”一層層疊加請觀看教學(xué)視頻完成下表3D打印與傳統(tǒng)制造的區(qū)別請觀看教學(xué)視頻完成下表連線One1

建模軟件Two2數(shù)據(jù)處理軟件

打印材料Four4

3D打印設(shè)備3D打印組成Three3Five5設(shè)備控制軟件3D打印軟件建模軟件輔助設(shè)計(jì)人員制作產(chǎn)品三維數(shù)字模型。數(shù)據(jù)處理軟件為使快速成型設(shè)備識(shí)別三維模型，執(zhí)行成型命令，對三維模型進(jìn)行數(shù)據(jù)修復(fù)、轉(zhuǎn)換、切片、添加支撐等操作的數(shù)據(jù)處理軟件設(shè)備控制軟件快速成型設(shè)備運(yùn)行控制軟件。3D打印硬件3D打印設(shè)備3D打印的核心裝備。市面上的3D打印設(shè)備可分為工業(yè)級(jí)3D打印機(jī)和桌面級(jí)3D打印機(jī)兩類。打印材料3D打印材料基本上可以分為高分子材料和金屬材料兩大類。A①

生產(chǎn)周期短，節(jié)約成本②制造復(fù)雜零件不增加成本③產(chǎn)品多樣化，不增加成本④實(shí)現(xiàn)個(gè)性化產(chǎn)品定制優(yōu)勢3D打印的特點(diǎn)B⑤產(chǎn)品無需組裝，

一體化成型⑥突破設(shè)計(jì)局限⑦制作技能門檻低C⑧廢棄副產(chǎn)品較少⑨精確的產(chǎn)品復(fù)制⑩材料無限組合3D打印復(fù)雜結(jié)構(gòu)物體3D打印的義肢3D打印多材料混合彩色模型D

①制造精度問題②產(chǎn)品性能問題劣勢3D打印的特點(diǎn)E③材料問題F

④成本問題3D打印產(chǎn)品呈現(xiàn)的臺(tái)階效應(yīng)3D打印發(fā)展史23D打印技術(shù)原理單圖+單文①將三維數(shù)據(jù)模型轉(zhuǎn)換成3D打印系統(tǒng)可以識(shí)別的文件，并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，將模型進(jìn)行切片處理，得到適應(yīng)打印系統(tǒng)的分層截面信息。②利用三維建模軟件建立三維數(shù)據(jù)模型。③整個(gè)制造過程在計(jì)算機(jī)的控制之下，由3D打印系統(tǒng)自動(dòng)完成。④做好數(shù)據(jù)處理，3D打印設(shè)備就可以按照數(shù)據(jù)信息每次制作一層具有一定微小厚度和特定形狀的截面，并逐層粘結(jié)，層層疊加，最終得到模型。⑤在3D打印技術(shù)中所使用的成型材料不同，系統(tǒng)的工作原理也有所區(qū)別，甚至不同公司制造的同一原理打印系統(tǒng)也略有差異，但其基本原理都是一樣的，即“分層制造，逐層疊加”。圖片3D打印的基本原理請觀看教學(xué)視頻，完成3D打印基本原理文字排序排序：

3D打印的類型成型原理技術(shù)名稱高分子聚合反應(yīng)激光立體光固化（StereoLithographyApparatus,SLA）高分子打印技術(shù)（PolymerPrinting）高分子噴射技術(shù)（PolymerJetting）數(shù)字化光照加工技術(shù)（DigitalLightingProcessing,DLP）燒結(jié)和熔化選擇性激光燒結(jié)技術(shù)（SelectiveLaserSintering,SLS）選擇性激光熔化技術(shù)（SelectiveLaserMelting,SLM）電子束熔化技術(shù)（ElectronBeamMelting,EBM）熔融沉積熔融沉積造型技術(shù)（FusedDepositionModeling,FDM）層壓制造層壓制造技術(shù)（LayerLaminateManufacturing,LLM）疊層實(shí)體制造疊層實(shí)體制造技術(shù)（LaminatedObjectManufacturing,LOM）激光立體光固化成性法A熔融沉積造型技術(shù)B高分子噴射技術(shù)D數(shù)字光處理技術(shù)E分辨3D打印的類型選擇性激光燒結(jié)塊速成型技術(shù)B請觀看教學(xué)視頻，分辨以下哪幾個(gè)屬于同類成型原理3D打印工作原理類型工作原理激光立體光固化成型法（SLA）

SLA是最早實(shí)用化的快速成型技術(shù)。它用特定波長與強(qiáng)度的激光在計(jì)算機(jī)的控制下，由預(yù)先得到的零件分層截面信息以分層截面輪廓為軌跡連點(diǎn)掃描液態(tài)光敏樹脂，被掃描區(qū)域的樹脂薄層發(fā)生光聚合反應(yīng)，從而形成零件的一個(gè)薄層截面實(shí)體，然后移動(dòng)工作臺(tái)，在已固化好的樹脂表面在敷上一層新的液態(tài)樹脂，進(jìn)行下一層掃描固化，如此重復(fù)直至整個(gè)零件原型制造完畢。類型工作原理熔融沉積造型技術(shù)（FDM）

FDM是一種擠出成型。將FDM設(shè)備的打印頭加熱，使用電加熱的方式將絲狀材料諸如石蠟、金屬、塑料和低熔點(diǎn)合金絲等加熱至略高于熔點(diǎn)之上（通?？刂圃诒热埸c(diǎn)高1℃左右），打印頭受分層數(shù)據(jù)控制，使半流動(dòng)狀態(tài)的熔絲材料（絲材直徑一般在1.5mm以上）從噴頭中擠壓出來，凝固成輪廓形狀的薄層，一層層疊加后形成整個(gè)零件模型。類型工作原理選擇性激光燒結(jié)快速成型技術(shù)（SLS）SLS采用CO2激光器作為能源，根據(jù)原型的切片模型利用計(jì)算機(jī)控制激光束進(jìn)行掃描，有選擇地?zé)Y(jié)固體粉末材料以形成零件的一個(gè)薄層。一層完成后工作臺(tái)下降一個(gè)層厚，鋪粉系統(tǒng)鋪上一層新粉，再進(jìn)行一下層的燒結(jié)，層層疊加，全部燒結(jié)完成后去掉多余的粉末，再進(jìn)行打磨烘干等處理便可得到最終的零件。需要注意的是，在燒結(jié)前，工作臺(tái)要先進(jìn)行預(yù)熱，這樣可以減少成型中的熱變形，也有利于疊加層之間的結(jié)合。類型工作原理三維打印技術(shù)（3DP）三維打印技術(shù)（ThreeDimensionalPrinting）才是真正的3D打印。因?yàn)檫@項(xiàng)技術(shù)和平面打印非常相似，甚至連打印頭都是直接用平面打印機(jī)的。3DP技術(shù)根據(jù)打印方式不同又可以分為熱爆式三維打印、壓電式三維打印和DLP投影式三維打印等。這里我們主要介紹一下常見的熱爆式三維打印。它所用的材料與SLS類似，也是粉末狀材料，所不同的是粉末材料并不是通過燒結(jié)連接起來，而是通過噴頭噴出粘結(jié)劑將零件的截面“印刷”在粉末材料上。類型工作原理疊層實(shí)體制造技術(shù)（LOM）LOM成型工藝用激光切割系統(tǒng)按照CAD分層模型所獲得的物體截面輪廓線數(shù)據(jù)，用激光束將單面涂有熱熔膠的片材切割成所制零件的內(nèi)外輪廓，切割完一層后，送料機(jī)構(gòu)將新的一層片材疊加上去，利用加熱粘壓裝置將新一層材料和已切割的材料粘合在一起，然后再進(jìn)行切割，這樣反復(fù)逐層切割粘合，直至整個(gè)零件模型制作完畢，之后去除多余的部分取出制件既可。33D打印實(shí)施流程及材料圖片圖1-43D打印實(shí)施流程3D打印材料材料類型舉例特點(diǎn)應(yīng)用領(lǐng)域

樹脂液態(tài)，用于制作具備成型快、高精度、防水、可用于鑄造等特點(diǎn)。用于靜態(tài)部件的外觀、裝配及熱功能測試；要求優(yōu)質(zhì)表面的高分辨率部件；強(qiáng)光照射條件下的展覽模型；后處理，包括噴漆、黏合或金屬噴鍍等流程；運(yùn)輸中的模型；水龍頭、管道和家用電器；熱氣和熱水測試Somos19120粉紅色材質(zhì)，鑄造專用材料。成型后直接代替精密鑄造的蠟?zāi)ぴ停苊忾_模風(fēng)險(xiǎn)，縮短周期。低留灰燼、高精度。熔模鑄造工業(yè)Somos11122半透明材質(zhì)，類ABS材料。拋光后能做到近似透明的藝術(shù)效果廣泛用于醫(yī)學(xué)研究、工藝品制作和工業(yè)設(shè)計(jì)SomosNext白色材質(zhì)，類PC新材料，材料韌性較好，精度、表面質(zhì)量、剛性佳。適合于功能性測試應(yīng)用，以及對韌性有特別要求的小批量產(chǎn)品材料類型舉例特點(diǎn)應(yīng)用領(lǐng)域

工業(yè)塑料脂用塑料，是強(qiáng)度、耐沖擊性、耐熱性、硬度有抗老化性均優(yōu)的塑料用于工業(yè)零件或外殼材料的工業(yè)；汽車、家電行業(yè)；玩具模型；ABS類材料無毒無味呈象牙色，具有優(yōu)良的綜合性能，有極好的耐沖擊性，尺寸穩(wěn)定性好，電性能、耐磨性、抗化學(xué)藥品性、染色性、成型加工和機(jī)械加工較好。缺點(diǎn)是熱變形溫度較低，可燃，耐候性較差。ABS是消費(fèi)級(jí)3D打印用戶最喜愛的打印材料，如打印玩具和創(chuàng)意家居飾品等。熔模鑄造工業(yè)PC類材料無色透明的無定性熱塑性材料。具備高強(qiáng)度，耐高溫，抗沖擊，抗彎曲等工程塑料的所有特性，可作為最終零部件材料使用。使用PC材料制作的樣件，可以直接裝配使用。廣泛應(yīng)用于電子消費(fèi)品、家電、汽車制造、航空航天和醫(yī)療器械等領(lǐng)域。材料類型舉例特點(diǎn)應(yīng)用領(lǐng)域

工業(yè)塑料脂PC-ABS復(fù)合材料PC-ABS兼具了ABS的韌性和PC的高強(qiáng)度及耐熱性，使用該材料制作的樣件強(qiáng)度較高。大多應(yīng)用于汽車、家電及通信行業(yè)?？捎糜谑謾C(jī)外殼、計(jì)算機(jī)和商業(yè)機(jī)器殼體、電氣設(shè)備、草坪園藝機(jī)器、汽車零件儀表板、內(nèi)部裝修以及車輪蓋等。

PLA類材料一種可生物降解的材料，它的機(jī)械性能及物理性能良好，適用于吹塑、熱塑等各種加工方法。還具有較好的相容性，良好的光澤性、透明度、抗拉強(qiáng)度及延展度等，制成的薄膜具有良好的透氣性。

價(jià)格低，適合簡單模型，教學(xué)用。PLA有多種顏色可供選擇，而且還有半透明的紅、藍(lán)、綠以及全透明的材料亞克力Acrylic類材料具有水晶般的透明度，用染料著色又有很好的展色效果。有良好的加工性能，既可以采用熱成型，也可以用機(jī)械加工的方式。它的耐磨性接近于鋁材，穩(wěn)定性好，能耐多種化學(xué)品腐蝕?？梢源虺鲅例X模型用于牙齒矯正的治療。材料類型舉例特點(diǎn)應(yīng)用領(lǐng)域

工業(yè)塑料脂金屬尼龍類材料尼龍是一種耐沖擊性大，耐磨耗性好，耐熱性佳，高溫使用下不易熱劣化。自然色彩為白色，但很容易上色。尼龍材料在加熱后，黏度下降比較快，尼龍材料制品多用于汽車、家電和電子消費(fèi)品領(lǐng)域。金屬良好的力學(xué)強(qiáng)度和導(dǎo)電性汽車、航空航天和國防工業(yè)上都將有很廣闊的應(yīng)用.43D打印應(yīng)用適用范圍近年