3d技术发展综述

1、3D 打印技术发展综述摘要：3D 打印技术是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或材料等可粘合材料，通过逐层打印的方法来构造物体的技术。给出基本简介及其技术原理；其在国内外发展现状以及发展法过程中遇到的技术壁垒问题；指明 3D 打印技术实际应用及其光明的发展前景。关键字：3D 打印，快速成型，添材制造引言：3D 打印技术是一项性技术，其重要性可与电脑时代相媲美。3D 打印制造不需在工厂进行操作，也就意味着无需机械加工或者任何模具，这毫无疑问将大大缩短产品的研制周期，提高生产效率，降低生产需要的人力资源成本。以目前加式制造的发展情况来看，3D期。3D 打印技术及其技术优势介绍3D 打印技术简

2、介之后必将是社会制造的迅猛发展时3D 打印技术是指通过连续的物理层叠加，逐层增加材料来生产三维实体的技术，与传统的去除材料加工技术不同，因此又称为添加制造技术。作为一种综合性应用技术，3D 打印综合了数字建模技术、机电控制技术、 科学与化学等诸多方面的前沿技术知识，具有很高的科技含量。3D、材料是 3D系。此打印的设备，它是集机械、控制及计算机技术等为一体的复杂机电统，主要有高精度机械系统、数控系统、喷射系统和成型环境等子系统外，新型打印材料、打印工艺、设计和控制等也是 3D 打印技术体系的重要组成部分。目前，3D 打印技术主要被应用于产品原型、模具制造以及艺术制作、珠宝制作等领域，替代这些领

3、域传统依赖的精细加工工艺。3D 打印可以在一定程度上制作的效率和精密程度。除此之外在生物工程与医学、建筑、服装等领域，3D 打印技术的引入也为创新开拓了广阔的空间。1.2 3D 打印技术的基本概念3D出现于 20 世纪 90 年代中期，实际上是利用光和纸层叠等技内装有液体术的快速成形装置。它与普通喷墨工作原理基本相同，或者“粉末”等打印材料，与电脑连接后，通过电脑控制把打印材料一层层叠加起来，最终把计算机上的蓝图变成实物。这种打印技术称为 3D打印技术。3D 打印技术实际上是一系列快速原型成型技术的统称，其基本原理都是叠层制造，由快速原型机在X-Y 平面内通过扫面形式形成工件的截面性状，而在Z

4、 坐标间断地作出厚度的位移，最终形成三维制造。设计出三维图形无需模具即可整体成型，这就是 3D 打印名字的由来。由于成品是增加材料、逐渐铺陈所得，即每次只铺一层，因此打印技术又被称为“增加材料制造技术”。3D 打印技术是一系列技术的组合，即通过一台机器逐层的添加物层的方式来制造一个物体，其组合由计算机辅助设计、激光成形、挤出机，或能一次打印一层物质的针头。增材制造能生成复杂的几何物体，其可以有空腔或者活动而传统的机器不能胜任这种方式的制造。3D 打印技术已经在消费品，汽车工业和航空工业等领域部分获得应用。它对于制造新奇廉价的物品很合适但生产大体积低价格且有足够强度的能力有限。据估计到 2023

5、 年增材制造有望取代一些传统的规模化生产企业，导致大量拥有现产能力的本地化微工厂出现，有效缩短生产周期，简化供应链。在这一过程中发展中国家将是主要受益者，因为增材制造相对于传统制造来说，其对工业基础建设的要求更低。理论上来说，当 3D 打印技术成熟后，随着打印材料的添加的不同，可以打印任何东西，包括打印、房子、机械等，并且可以按照你想要的一摸一样打印出来，只要你在计算机前把要打印的东西的形状等设置好即可。1.3 3D 打印过程原理每一层的打印过程分为两步，首先在需要成型的区域喷撒一层特殊胶水，胶水液滴本身很小，且不易扩散。然后是喷洒一层均匀的粉末，粉末遇到胶水速黏结，而没有胶水的区域仍然保持松

6、散状态，这样在一层胶水一层粉末的交替下，实体模型将会打印成型，打印完毕后只要扫除松散的粉末即可“刨”出模型而胜于粉末还可以循环利用。打印耗材由传统的墨水、纸张转变为胶水、粉末，当然胶水和粉末都是经过处理的特殊材料，不仅对反应有要求，对于模型强度以及打印“分辨率”都有直接影响。3D 打印技术能够实现 600dpi 分辨率，每层厚度只有 0.01mm，即使模型表面有图形或者文字也能够清晰打印。受到喷打印原理的限制，打印速度不会很快，较先进的产品可以实现每小时 25mm 的垂直速度，相比早期产品有数倍，而且可以利用有色胶水实现彩色打印色彩浓度高达 24 位。由于打印精度高，打印出的模型必然不错。除了

7、可以外形曲线上的设计，结构和运动自然不在话下。如果用来械装配图，齿轮、轴承、拉杆等都可以正常活动，而腔体、沟槽等形态特征位置准确，甚至可以满足装配要求，打印出的实体甚至可以通过打磨、钻孔、电镀等方式进一步加工。同时粉末材料不限于砂型材料，还有弹性伸缩、高性能复合、熔模铸造等其他材料可供选择。1.4 技术优势三维打印技术的在于它不需要在工厂操作，桌面可以打印出小物品，而且人们可以将它放在一角、商店甚至房子里；而自行车车架、汽车方向盘甚至飞机零件等大物品，则需要更大的和更大的放置空间。3D 打印技术最突出的优势是无需加工和任何模具，就能直接从计算机图形数据中生成任何形状的零件，从而极大地缩短产品的

8、研制周期，提高生产率、降低生产成本。与传统生产技术相比，三维打印技术还具有以下优势：通过摒弃生产线而降低了成本；大幅度减少了材料浪费；而且，它还可以制造出传统生产技术无造出的外形，让人们可以更有效的制造出飞机机翼或者热交换器；另外，在具有良好设计概念和设计过程的情况下，三维打印技术还可以简化生产制造过程快速有效又廉价的生产出单个物品。三维打印技术还具有其他重要的优点。大多数金属和零件为了生产而设计，这就意味着他们会非常笨重，并且含有与制造有关但与其功能无关的剩余物。而在三维打印技术中，原材料只为生产所需要的物品，借用三维打印技术，他的团队生产出的零件更加精细轻盈。当材料没有了生产限制后，就能以

9、最优化的方式来实现其功能，因此，与机器制造出的零件相比，打印出的产品重量要轻 60%，并且同样坚固。3D 打印技术发展现状及前景应用发展现状如今三维打印技术的精度为 0.1mm，并且术的进步、成本的降低，一台普通三维机还要低。本身售价偏高，不过随着技的成本有望比 1985 年的激光打印但生物三维也着诸多，其中之一就是其打印出的物品如何与身体其他要与身体尤其是大的组织更好地结合，因为任何打印出来的组织和都需相连，而这可能非常难实现。一旦克服了这个技术，在未来几十年内，生物打印技术将成为一项标准技术。现在 3D 打印技术还不够成熟，材料特定、造价昂贵，打印出来的还都处于模型阶段，也就是说真正用于生活的应用还不多，但是 3D 打印技术的前景很好，未来很有可能得到普及，进入2.2 3D 打印技术发展前景3D 打印技术的到来意味着造工厂，全民制造的时代正在向的生活。人人都能成为制造家。世界各地都能成为制挥手。它同时也意味着各种行业着巨大的传统制造业和服务业之间的界限将变得越来越模糊。3D 打印技术将重塑制造业。随着大企业对 3D 打印技术的日益浓厚，原材料价格将会随着降低，同时技术将会不断改进。的将来 3D 打印技术将会走进千家万户。这是制造能力的大众化。有了后人人都可以通过数码设计制造出人们想象中的物品，或者是借用不3D管是来自于世界角落的哪种设计。只需要按下一个按钮，3D就可