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。 3D打印减少材料浪费,环保高效。淮安3D打印厂家
粉末床熔融类选择性激光烧结(SLS)原理:使用铺粉将一层粉末材料均匀铺在已成型零件的上表面,并将其加热到略低于该粉末的烧结温度。控制系统通过激光束在该层的截面轮廓上进行扫描,使粉末的温度升至熔点,实现烧结并与下面已成型的部分粘结在一起。完成一层后,工作台下降一层厚度,铺上新的一层均匀紧密的粉末材料,并重复上述过程,逐层堆积形成终的成品。材料:尼龙、金属粉末、PS粉、树脂砂等。选择性激光熔化(SLM)原理:与SLS类似,但在SLM中,使用的材料通常是金属粉末。激光束通过扫描金属粉末的截面轮廓,并将其加热到熔化温度,使粉末颗粒熔融在一起,形成固态金属零件。通过重复扫描和熔化新的粉末层,并将其与之前的层粘结在一起,逐层构建出金属零件。材料:钛合金、钴铬合金、不锈钢、铝合金等金属粉末。上海透明3D打印推荐厂家它能够缩短产品开发周期,加速从设计到生产的流程。
航空航天零部件制造:制造航空发动机叶片、机翼结构件等复杂零部件,减轻飞行器重量,提高燃油效率和性能。3D 打印技术还可用于制造具有特殊结构和功能的零部件,满足航空航天领域对高性能材料和复杂设计的要求。快速维修:在航空航天现场,可根据需要快速打印出损坏的零部件进行更换,减少维修时间和成本,提高飞行器的可用性。
食品行业食品造型与定制:将食品原料通过 3D 打印技术制作出各种精美的造型和个性化的食品,如蛋糕、巧克力、糖果等,满足消费者对食品外观和个性化的需求。营养定制:根据个人的营养需求和健康状况,精确控制食品的成分和营养含量,打印出定制化的食品,为特殊人群如糖尿病患者、运动员等提供个性化的饮食解决方案。
3D打印,也被称为增材制造,是一种基于数字模型的技术。它从CAD软件设计或数字库中的电子文件开始,通过构建准备软件将设计分解成层,然后生成3D打印机的路径指令,逐层堆积材料终叠加成型。3D打印技术可以按照其生产的产品或使用的材料类型进行分类,主要类型包括以下几种:
材料挤出(MEX)原理:材料通过喷嘴挤出,通常这种材料是一根塑料细丝,通过一个加热的喷嘴进行熔化和挤出。打印机沿着构建准备软件确定的路径将材料放置在构建平台上,然后线材冷却并凝固形成固体。子类型:熔融沉积建模(FDM)、建筑3D打印、微型3D打印、生物3D打印、熔融颗粒建模(FGM)等。材料:塑料、金属、食品、混凝土等。特点:成本较低,材料范围广,但通常材料性能较低(如强度、耐用性等),且尺寸精度不高。 3D打印技术正进入全新发展阶段,渗透各行各业带来变革。
打印精度:打印机的精度决定了打印产品的细节和尺寸准确性。高精度的打印机能够打印出更细腻、更符合设计要求的产品,而精度较低的打印机可能会导致产品表面粗糙、尺寸偏差较大。喷头性能:喷头的质量和性能直接影响材料的挤出效果。喷头的直径、温度控制精度、挤出速度稳定性等都会对打印质量产生影响。例如,喷头直径过小可能导致材料挤出不畅,形成断丝现象;温度控制不准确可能使材料粘结不牢或出现变形。运动系统稳定性:打印机的运动系统包括电机、丝杆、导轨等部件,其稳定性和精度决定了打印过程中喷头的运动轨迹准确性。如果运动系统存在松动、振动或精度不足等问题,会导致打印产品出现线条不直、形状失真等问题。食品行业探索,打印个性化食品。连云港铝合金3D打印
3D打印能缩短建筑工期,节约建筑材料和成本。淮安3D打印厂家
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。 淮安3D打印厂家