按打印原理分类:
熔融沉积式(FDM):原理:使用丝状的热塑性材料,通过加热喷嘴将其熔化并逐层沉积在构建平台上。材料:聚乳酸()、ABS塑料等。特点:操作简单、成本较低,适合初学者和快速原型制作。
光固化(SLA、DLP、LCD):原理:使用特定波长的光束扫描液体感光树脂,使其逐层固化成型。材料:光敏树脂。特点:精度高、表面光滑,适用于珠宝、牙科模型等需要高精度和复杂细节的领域。
选择性激光烧结(SLS):原理:利用激光将粉末材料逐层烧结,形成实体。材料:尼龙、金属粉末、塑料粉末等。特点:能够打印度的金属和塑料材料,适合工业级打印。 该技术正在推动建筑行业的革新,实现快速建造和设计自由。江苏PA11 3D打印
技术发展与推广1987年,卡尔・迪卡德和他的老师共同开发了选择性激光烧结技术(SLS),使用激光将粉末材料烧结成型。1988年,出现了熔融沉积建模(FDM)技术的雏形,斯科特为了给自己女儿制作一个玩具青蛙而发明了这一技术。1991年,Helisys公司售出了台叠层实体制造(LOM)系统,通过逐层粘贴纸片并切割成型。1993年,麻省理工学院申请了“三维印刷技术”。1995年,美国ZCorp公司从麻省理工学院获得授权并开始开发3D打印机。2005年,市场上高清晰彩色3D打印机SpectrumZ510研制成功。透明树脂3D打印艺术品复制,3D打印保持原作精度。
其他类型电子束熔化(EBM)原理类似于SLM,但使用电子束而不是激光束来熔化金属粉末。材料主要是金属粉末。材料喷射通过喷嘴将液态或粉末状的材料喷射到打印区域,并使其固化或烧结。材料可以是多种类型,如塑料、金属、陶瓷等。粘结剂喷射使用喷嘴将粘结剂喷射到粉末材料上,通过粘结剂将粉末颗粒粘合在一起。材料通常是粉末状,如陶瓷粉末、金属粉末等。定向能沉积通过高能束(如激光或电子束)将材料直接熔化并沉积在基板上,逐层构建物体。材料可以是金属粉末或丝状材料。片材层压将薄片材料逐层叠加,通过热压或粘合剂固定,形成三维物体。材料可以是纸张、塑料薄膜等。
早期构想与探索1859年,法国雕塑家弗朗索瓦・威廉姆(FrançoisWillème)申请了多照相机实体雕塑(photosculpture)的,这是3D扫描技术的早期雏形。1892年,法国人JosephBlanther提出使用层叠成型方法制作地形图的构想,这是增材制造技术基本原理的初步探索。1940年,Perera提出类似设想,通过沿等高线轮廓切割硬纸板并层叠成型制作三维地形图。
技术奠基与突破1972年,Matsubara在纸板层叠技术的基础上提出了使用光固化材料的方法,为后续的3D打印技术奠定了基础。1983年,美国科学家查尔斯・胡尔受紫外线使桌面涂料快速固化的启发,萌生了3D打印的想法,并发明了SLA(Stereolithography,液态树脂固化或光固化)3D打印技术,他将其称作立体平版印刷,3D打印技术由此正式诞生。1984年,立体光刻技术(SLA)正式发明,同年查尔斯・胡尔为该技术申请美国专利。1986年,查尔斯・胡尔获得了快速原型技术的,创建了STL文件格式,并开发出世界上台3D打印机,随后以这种技术为基础成立了世界上家3D打印设备公司3DSystems。 它支持小批量定制化生产,满足个性化需求,降低成本。
航空航天领域深化应用:更多的大型航空航天结构件将采用 3D 打印制造,实现轻量化设计,提高燃油效率,降低发射成本。同时,在太空环境中进行 3D 打印制造零部件和工具也将成为可能,为太空探索和长期驻留提供支持。医疗领域创新拓展:生物 3D 打印有望实现真正的人体打印,用于移植,解决短缺问题。3D 打印在个性化药物研发和制造方面也将取得进展,根据患者个体差异定制药物剂型和剂量。建筑领域推广:3D 打印建筑技术将更加成熟,用于打印房屋、桥梁等建筑结构,提高施工效率,降低人力成本和建筑废弃物产生。同时,可实现更复杂的建筑设计和个性化建筑定制,为建筑行业带来新的发展机遇。消费领域个性化升级:在消费电子产品、时尚饰品、家居用品等领域,3D 打印将实现更的个性化定制生产。消费者可以根据自己的喜好和需求,定制独特的产品外观、功能和结构,满足个性化消费需求。
3D打印技术助力文物保护,实现信息存储和修复。徐州树脂3D打印厂家
3D打印减少材料浪费,环保高效。江苏PA11 3D打印
其他领域除了上述领域外,SLA3D打印技术还可以应用于珠宝制作、航空航天、汽车制造等制造业中。在珠宝制作领域,SLA3D打印技术可以用于制作各种复杂形状的珠宝饰品,提高珠宝的设计感和工艺水平。在航空航天和汽车制造领域,SLA3D打印技术可以用于制作各种精密零部件和原型件,有助于推动行业创新和转型升级。综上所述,SLA3D打印技术在医疗、工业设计、艺术创作以及其他多个领域都具有广泛的应用前景。随着技术的不断进步和市场的持续拓展,SLA3D打印技术将为更多行业带来性的变革和巨大的商业价值。江苏PA11 3D打印