3D打印技术的发展与现状.ppt

3D打印技术的发展与现状,目录,3D打印技术的概念 3D打印技术的历史进程 3D打印对建筑业传统思维的冲击 3D打印技术在各行各业中的应用,3D打印技术的概念,3D打印技术，是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的新型成型技术。 3D打印其实已经不算一个新事物，它的概念源于19世纪末的美国甚至比互联网还早。3D打印早在20世纪80年就开始发展，到最近两年，由于互联网的推动，使得3D打印的“软件核心”“数字模型”得以高速发展。再加上劳动生产力进步和技术的革新，使得3D打印的机的成本不断下降，3D打印的“硬件基础”也业已成型，3D打印的黄金时代正式到来。 3D打印作为一种新型的快速成型技术，目前正受到越来越多的关注。2012年英国经济学人杂志制作专题论述了当今工业领域正在经历的第三次革命，认为这次革命是互联网和新材料、新能源相结合的工业革命，3D打印技术作为“第三次工业革命的重要标志”，将成为改变未来世界新的创造性科技。,3D打印技术的历史进程,1986年，Charles Hull开发了第一台商业3D印刷机。 1993年，麻省理工学院获3D印刷技术专利。 1995年，美国ZCorp公司从麻省理工学院获得唯一授权并开始开发3D打印机。 2005年，市场上首个高清晰彩色3D打印机Spectrum Z510由ZCorp公司研制成功。 2010年11月，世界上第一辆由3D打印机打印而成的汽车Urbee问世。 2011年8月，南安普敦大学的工程师们开发出世界上第一架3D打印的飞机。 2012年11月，苏格兰科学家利用人体细胞首次用3D打印机打印出人造肝脏组织。 2013年10月，全球首次成功拍卖一款名为“ONO之神”的3D打印艺术品。 2013年11月，美国德克萨斯州奥斯汀的3D打印公司“固体概念”(SolidConcepts)设计制造出3D打印金属手枪。,3D打印对建筑业传统思维的冲击,据外媒报道，美国航天局（NASA）出资与美国南加州大学合作，最新研发出“轮廓工艺”3D打印技术，24小时内就可以印出大约232平方米的两层楼房子，只要一个按键就可以操控机械打印出房子。 美国南加州大学的“轮廓工艺”3D打印技术项目，由美国航天局出资赞助。据“轮廓工艺”项目负责人、南加州大学教授比赫洛克霍什内维斯介绍，“轮廓工艺”其实就是一个超级打印机器人，其外形像一台悬停于建筑物之上的桥式起重机，两边是轨道，而中间的横梁则是“打印头”，横梁可以上下前后移动，进行X轴和Y轴的打印工作，然后一层层地将房子打印出来。 “轮廓工艺”的工作速度非常快，24小时之内能打印出一栋两层楼高、2500平方英尺（约合232平米）的房子。“轮廓工艺”3D打印技术目前已可以用水泥混凝土为材料，按照设计图的预先设计，用3D打印机喷嘴喷出高密度、高性能混凝土，逐层打印出墙壁和隔间、装饰等，再用机械手臂完成整座房子的基本架构。全程由电脑程序操控。,3D打印对建筑业传统思维的冲击,成本低 省钱省力省料 更快更环保 据介绍，为了节省建筑材料，“轮廓工艺”机器人打印出来的墙壁是空心的，虽然质量更轻，但它们的强度系数约为10000psi（即每平方英寸能够承受10000磅压力）远远超过了传统房屋的墙壁，而且节省了20-25的资金和25-30的材料。 “轮廓工艺”最大的节省还是人力，通过使用3D打印机，“轮廓工艺”将节省45到55的人工，相应地也会使用更少的能源，排放更少的二氧化碳，不仅大大降低了成本，而且大大提高了速度。 该机器人不仅可负责打印外墙，铺地板、水管、电线，甚至连上漆、贴墙纸也一手包办，但它并不能完全取代工人，住宅建筑的许多部分，诸如水电、供热管道、门窗和吊顶等仍需要借助工人手工完成安装。 外形美、波浪形外墙,3D打印对建筑业传统思维的冲击,打印机完全依赖于被放置好的两个轨道进行活动，当完成校准后可以同时进行X轴和Y轴的打印工作,机器人带着搅拌好的混凝土罐,3D打印对建筑业传统思维的冲击,一个装有机械臂的测试墙,一个轮廓成形制作机械手臂正在机械中心接受测试,最新研发成果包括新类型的陶瓷和建筑材料,工人不再去建设楼房，而是去维护机器正常运转,3D打印对建筑业传统思维的冲击,借助最新研发的3D打印技术，建设这样一座楼房也许一天就会搞定。实际上，这项技术不仅仅被局限在地球使用，还可以帮助科学家们在其他星球建造栖息地，相信这会非常酷。,3D打印的中国技术,用打印机来盖房？不要一砖一瓦，只要一台3D打印机，就能在24小时内“兴建”10间房？ 号称“全球首批3D打印实用建筑”的房屋近日亮相上海青浦。“将建筑垃圾变废为宝，让建筑工人做更体面的工作，让建筑成本降低50%，让更多人住得起房子，房型家具私人定制，让水更清天更蓝”其研发者马义和近日也被冠上“全国3D打印第一人”的名号。,全球首批3D打印房亮相 上海 24小时建10间房,全球首批3D打印房亮相 上海 24小时建10间房,3D打印技术的应用-医疗,美国一家儿科医学中心利用3D打印技术成功制造出全球第一颗人类心脏，这颗用塑料打印出的心脏可以像正常人类心脏一样正常跳动。外科医生能够利用3D打印心脏来练习复杂的手术。,3D打印血管 德国Fraunhofer institutes的跨学科研究小组宣布 ，解开了3D打印血管的奥秘。,3D打印骨头 Open3DP创新小组向世界宣布3D打印在骨头上的应用。,3D打印技术的应用-医疗,维克森林大学的安东尼阿塔拉博士展示一个3D打印肾脏原型。阿塔拉博士使用的3D打印机使用一种类似凝胶的生物可降解材料，逐层打印肾脏。,维克森林大学的实验室，科学家利用3D打印机打印的鼻子支架，随后可借助支架利用患者自身细胞培育人造鼻。由于利用患者自身细胞，患者的身体不会对这个新鼻子产生排斥。,3D打印技术的应用-鞋子,3D打印鞋 美国设计工作室Continuum Fashion发布了他们的第一个可穿3d打印鞋履系列“strvct”。,耐克推全球第一款3D打印足球鞋 这项新技能的运用意味着耐克能够在更短的时刻内依据靴子的原型作出一些改动。并且这款靴子比曾经的鞋子愈加轻盈且能减缩短跑时刻。,纽拜伦利用3D打印技术制造的跑鞋,3D打印技术的应用-服饰,3D打印的服装,手镯,3D打印技术的应用-模型,古罗马城市 12名耶鲁学生和他们的教授一起，通过3D打印，重建古罗马城市景观。,微缩工厂模型 Materialise 3D打印了一个非常精细的微缩工厂模型：一个植物燃气公司Linde AG的微缩工厂缩小模型。,两个月胎儿模型 日本公司利用3D打印技术制作胎儿脸部模型父母们不仅可以看到腹中孩子的照片，通过3D打印技术，还可以拿到和孩子等大的宝宝的模型。,3D打印技术的应用-模型,奥迪A4和宝马3系列的插值模型 DrivAer是奥迪A4和宝马3系列的插值模型，是一款长120厘米，宽45厘米，高40厘米的真实模型。这款模型在慕尼黑工业大学的电脑完成设计，然后由3D打印机使用环氧树脂和石膏打印。,无人驾驶的激光烧结飞机 南安普敦大学研制出的这种飞机(SULSAUAV)，所有的部件，包括机翼、整体操纵面、出入舱口，均由尼龙激光烧结打印机EOS EOSINT P730打印而成。,3D打印技术的应用-工业,OpenReflex单反相机Lo Marius用ABS树脂材料打印出来的。除了反光板和一些螺丝外，整部相机分为三大部分：胶片舱、快门、取景器。,世界上第一辆“打印汽车” Urbee 2是一款三轮的混合动力汽车，它的所有零部件都是3D打印出来的。打印材料大部分是塑料，它的底盘和引擎还是钢铁。,3D打印技术的应用-工业,3D打印机将在2014年登上空间站 Made in Space 公司在NASA的实验室中完成了太空3D打印测试。,火箭发动机的核心部件 NASA购Makerbot的一台大型3D打印机，采用选择性激光熔炼，用激光将金属粉末加热从而让模具成型。NASA将用这项技术“打印”L-2X火箭发动机的核心部件。,3D打印技术的应用-珠宝首饰,仿俄罗斯大皇冠 斯摩棱斯克钻石珠宝集团引入3D打印技术，扫描原始皇冠和EnvisionTec 3D打印机精确复制原版的俄罗斯大皇冠，复刻品采用WIC-100树脂以及14k白金打造。皇冠余下部分采用传统手工技艺完成。,3D打印的钛金属腕表 设计师Zach Rave制造过程是激光使钛粉按设计融合成粉层，一层层叠加直到最后形成产品。每一件产品都是独一无二的。600美元/只,3D打印技术的应用-食物,打印食物的3D打印机,3D打印出可食用的热狗,砂糖,“砂糖实验室” 用砂糖混合水与酒精，选择合适湿度和硬度的砂糖材料，提高打印分辨率和砂糖的强度。,3D打印技术的应用-机械及安全,塑料枪械 威尔逊和分布式防御组织(Defense Distributed)成员打算筹集2万美元用以设计一款塑料枪械，并发布其蓝图，然后人们利用RepRap开源3D打印机便可将枪械制造出来。但募得资金目前已被政府冻结。,复制高安全性的钥匙 西勒奇(Schlage)制锁公司因其高安全性的Primus锁而闻名。黑客开发出一段程序，能够采用3D打印或激光切割技术制作出Primus钥匙模型。采用尼龙材料，每把钥匙5美元。钛合金的钥匙