三维打印综述

三维打印

学号：xxxxx姓名：xxxxCAD技术与方法

第一节三维打印的定义第三节研究现状综述第四节研究方向的探讨与总结第二节三维打印的优缺点

主要内容(附：参考文献)三维打印（ThreeDimensionalPrinting，3DP）是一种基于微喷技术，从喷嘴喷射出液态微滴或连续的熔融材料束，按一定路径逐层堆积成形的快速成形（RapidPrototyping，RP）技术，最早是由美国麻省理工大学（MIT）开发。三维打印的定义从广义上来说，大多数的增量叠层制造技术，如熔融塑料涂层（FDM），选择性激光烧结（SLS），光固化立体造型（SLA）和激光熔融（SLM）都可视为三维打印。（1）运行成本低、操作简单、成形无污染、适合办公室环境、打印速度快、可制作精细、复杂的零件、适合小批量订制。三维打印的优缺1（2）三维打印是一种直接数字化制造（DirectDigitalManufacturing），根据三维CAD模型进行分层切片得到各层截面的二维轮廓形状，从而应用增材制造技术可直接制造出产品。不仅省略了零件加工、装配等中间工序，且无需昂贵的刀具或模具。（3）三维打印无需考虑产品的工艺性，结构和形状是否复杂，其设计思想并不受限于传统制造方法，可使零部件结构设计更加合理、质量更轻、材料更节省。例如，对于航空航天产品而言，每轻1kg都会使得产品性能和经济效益大幅度提升。三维打印的优缺2（4）三维打印可制造完全定制或个性化的独特产品，同时在未售出之前只需存储在计算机中，无需实体仓库。（5）三维打印能同时处理多种材料、制造复杂结构，因此在特殊材料的成型和功能梯度成型方面有强大的优势，在国外已被广泛应用于生物医学领域和微细加工领域等特殊场合。三维打印的优缺3（1）与塑料注射机等成熟的大批量成形技术相比，三维打印的成本过高；与传统切削加工技术相比，产品的尺寸精度较低、表面精度较差（可能会影响产品某些性能，如空气动力学性能）。（2）材料限制。三维打印可选择的材料范围较窄，大多数是非金属复合材料或聚合物材料，多材料的打印技术还比较单调。三维打印的优缺1（3）格式转换中容易出现模型面结构破损或发现不正确的问题，需要模型修复。（4）由于二维切层单方面罗列，打印表面出现颗粒效果、层纹，即台阶效应。三维打印的优缺2三维打印机介绍*一、提高3D打印制件的机械性能、表面质量和精度一直是一个重要的研究方向。研究现状综述1KathyLu,MatthewHiser用不同的尺寸的颗粒粉末（20um~150um）通过3D打印同一网格结构件，对比了它们的表面成形质量，得出了粉末颗粒越小，用其印制出的构件毛胚强度越大、表面质量越光滑一、提高3D打印制件的机械性能、表面质量和精度一直是一个重要的研究方向。研究现状综述22.MohammadVaezi研究了不同层厚（0.087mm，0.1mm）和不同粘结剂的饱和度（90%~125%）对机械性能、表面精度的影响。通过实验证明相同层厚下，拉伸强度和抗挠强度随着粘结剂的饱和度上升而上升，而表面质量下降；相同饱和度的粘结剂下，增加层厚会减小抗拉伸强度，增加抗挠强度和表面质量一、提高3D打印制件的机械性能、表面质量和精度一直是一个重要的研究方向。研究现状综述33.JintamaiSuwanprateeb提出了一种粘结剂双渗透法用于3D打印，在潮湿环境下减少打印件的吸水率，显著的提高它的机械性能，适用于生物医生领域。4.C.Aghanajafi和S.Daneshmand用普通全钢制的炮弹模型和部分用3D打印代替的炮弹模型在不同马赫数、不同攻角进行了风洞测试，得出了后者由于制件表面质量及精度影响在空气动力学特性上与前者略有差别，但趋势相同。一、提高3D打印制件的机械性能、表面质量和精度一直是一个重要的研究方向。研究现状综述44.C.Aghanajafi和S.Daneshmand用普通全钢制的炮弹模型和部分用3D打印代替的炮弹模型在不同马赫数、不同攻角进行了风洞测试，得出了后者由于制件表面质量及精度影响在空气动力学特性上与前者略有差别，但趋势相同。二、多材料模型的成型技术也是三维打印的一个研究热点，近年来取得有一定进展。研究现状综述5Yakovlev等研究了具有梯度材料的三维物体的激光直接成型方法。Choi等采用基于拓扑层次的路径规划研究了多材料叠层制造工艺。二、多材料模型的成型技术也是三维打印的一个研究热点，近年来取得有一定进展。研究现状综述63.在2013年的Siggreph会议上，麻省理工学院（MIT）计算机与人工智能实验室（CSAI