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。 医疗领域应用3D打印进行手术模拟、假肢制造等。台州铝合金3D打印公司
材料多样性:3D打印技术可以使用多种材料,包括塑料、金属、陶瓷、玻璃等。这种材料多样性使得3D打印能够应用于更的领域,满足不同的性能需求。可持续性:3D打印技术有助于减少材料浪费,因为它允许按需生产,避免了传统制造中的大量剩余库存。此外,一些3D打印技术还采用了可回收或生物降解的材料。精确性和重复性:3D打印技术可以精确控制物体的尺寸和形状,确保每次打印的物体都保持一致。这种精确性和重复性对于需要高精度制造的应用至关重要。江苏小家电3D打印公司航空航天行业利用3D打印制造轻量化、强度高的零部件。
模型结构合理性:3D 打印模型的结构设计直接影响打印的可行性和质量。复杂的结构可能需要更多的支撑材料,增加打印难度和成本,并且在去除支撑时可能会损伤产品表面。同时,不合理的结构可能导致打印过程中出现应力集中,引起产品变形或断裂。壁厚和尺寸:产品的壁厚和尺寸也需要合理设计。壁厚过薄可能导致产品强度不足,容易断裂;壁厚过厚则可能增加打印时间和材料成本,还可能引起内部缺陷。尺寸过大的产品可能超出打印机的打印范围,或者在打印过程中由于重力等因素影响而出现变形。切片参数设置:将 3D 模型转换为打印机可识别的切片文件时,切片参数的设置至关重要。包括层厚、打印速度、填充密度、支撑结构等参数都会影响打印质量。例如,层厚设置过大可能使产品表面台阶效应明显,影响外观质量;打印速度过快可能导致材料来不及粘结,降低产品强度。
按材料类型分类:
塑料3D打印:主要使用热塑性塑料,如、ABS等,通过熔融沉积或其他技术成型。广泛应用于快速原型制作、个人DIY项目等。
金属3D打印:使用金属粉末作为打印材料,通过选择性激光熔化或烧结技术成型。适用于航空航天、汽车、医疗等领域的高精度金属部件制造。
陶瓷3D打印:使用陶瓷粉末或浆料作为打印材料,通过特定的打印技术成型。在牙科、艺术品制作等领域有应用。
玻璃3D打印:使用玻璃粉末或熔融玻璃作为打印材料,通过高温熔化和固化技术成型。在艺术品、建筑设计等领域有独特应用。 汽车行业,打印零部件缩短研发周期。
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。3D打印助力绿色制造,使用可回收材料推动循环经济发展。台州铝合金3D打印公司
该技术能够实现复杂几何形状的制造,突破传统工艺的限制。台州铝合金3D打印公司
高温安全:
避免烫伤:3D 打印机的喷头在工作时温度较高,通常在 180℃-250℃之间,打印平台也可能会加热到几十摄氏度。在打印机运行过程中,不要触摸喷头和加热平台,以免烫伤。防止起火:打印过程中,要确保打印机周围没有易燃物,如纸张、塑料等。同时,不要在无人看管的情况下让打印机长时间运行,以防高温部件引发火灾。
机械安全:
注意运动部件:3D 打印机的传动部件,如皮带、齿轮、丝杆等,在运行时可能会夹住手指或衣物。在打印机运行过程中,不要随意触摸这些运动部件,避免发生机械伤害。正确维护设备:定期对打印机进行维护和保养,确保机械部件的正常运行。如发现部件磨损或松动,应及时更换或紧固,以防止因机械故障而引发安全问题。 台州铝合金3D打印公司