3D打印結課論文

1、.南昌工學院 課程論文報告課程名稱：綜合課程設計論文題目：3d打印技術姓 名：二級學院：機械與車輛工程學院專 業(yè)：班 級：學 號：指導教師：職 稱：講 師2015年 11 月精品.目錄摘 要3一、3d打印技術簡介：4二、3d打印技術原理：4三、3d打印機的技術41、sla技術42、sls技術43、lom技術54、fdm技術5四、3d打印機技術的市場應用51、建筑設計領域52、機械制造領域53、模具制造領域54、醫(yī)學領域55、航天領域5五、結語：5參考文獻7精品.摘 要 3d打?。?dp)即快速成型技術的一種，它是一種以數(shù)字模型文件為基礎，運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構

2、造物體的技術。 關鍵詞： 3d打印技術 逐層打印精品.一、 3d打印技術簡介：3d打印技術的核心制造思想最早起源于19世紀末的美國，到20世紀80年代后期3d打印技術發(fā)展成熟并被廣泛應用。3d打印是科技融合體模型中最新的高“維度”的體現(xiàn)之一。3d打?。?d printing，又稱三維打?。┦且环N快速成形技術，它以數(shù)字化模型為基礎，運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式構造物體。由于其在制造工藝方面的創(chuàng)新，被認為是“第三次工業(yè)革命的重要生產工具”。3d打印技術早在20世紀90年代中期就已出現(xiàn)，但由于價格昂貴。技術不成熟，早期并沒有得到推廣普及。經過20多年的發(fā)展，該技術已更加嫻熟、

3、精確，且價格有所降低。目前，3d打印技術已經應用到許多學科領域，工程師和工業(yè)設計師利用3d打印將設計方案轉換為原型并測試：外科醫(yī)生使用3d打印制作器官模型以協(xié)助策劃復雜的手術方案：考古學家和博物館的技師利用3d打印制作珍貴文物的復制品，并在此基礎上開展研究，這樣的創(chuàng)新應用正不斷進入大眾的視野。二、3d打印技術原理：3d打印技術是一種逐層制造技術，它采用離散/堆積成型原理，其過程是：先得到所需零件的計算機三維曲面或實體模型；然后根據(jù)工藝要求，將其按一定厚度進行分層，將原來的三維模型變成二維平面信息，即離散過程；再將分層后的數(shù)據(jù)進行一定的處理，加入加工參數(shù)，產生數(shù)控代碼；在微機控制下，數(shù)控系統(tǒng)以平

4、面加工方式，有序地連續(xù)加工出每個薄層，并使它們自動粘接而成型，從而制造出所需產品的實物樣件或成品，這就是材料的堆積過程。三、3d打印機的技術1、sla技術sla是最早實用化的快速成形技術。sla是“stereolithography appearance”的縮寫，即立體光固化成型法。用特定波長與強度的激光聚焦到光固化材料表面，使之由點到線，由線到面順序凝固，完成一個層面的繪圖作業(yè)，然后升降臺在垂直方向移動一個層片的高度，再固化另一個層面。這樣層層疊加構成一個三維實體。sla技術主要用于制造多種模具、模型等；還可以在原料中通過加入其它成分，用sla原型模代替熔模精密鑄造中的蠟模。sla技術成形速

5、度較快，精度較高，但由于樹脂固化過程中產生收縮，不可避免地會產生應力或引起形變。因此開發(fā)收縮小、固化快、強度高的光敏材料是其發(fā)展趨勢。2、sls技術選擇性激光燒結（sls）”是最古老的3d打印技術之一。它使用激光作為能量源來燒結粉末材料以制造出實體模型。與其他一些增材制造工藝，如熔融沉積成型（fdm）不同，sls不需要支撐結構，并且生成的部件具有更為精細的細節(jié)。與其它3d打印機技術相比，sls最突出的優(yōu)點在于它所使用的成型材料十分廣泛。從理論上說，任何加熱后能夠形成原子間粘結的粉末材料都可以作為sls的成型材料。目前，可成功進行sls成型加工的材料有石蠟、高分子、金屬、陶瓷粉末和它們的復合粉末

6、材料。由于sls成型材料品種多、用料節(jié)省、成型件性能分布廣泛、適合多種用途以及sls無需設計和制造復雜的支撐系統(tǒng)，所以sls的應用越來越廣泛。3d打印機技術中，金屬粉末sls技術是近年來人們研究的一個熱點。實現(xiàn)使用高熔點金屬直接燒結成型零件，對用傳統(tǒng)切削加工方法難以制造出高強度零件，對快速成型技術更廣泛的應用具有特別重要的意義。展望未來，sls形技術在金屬材料領域中研究方向應該是單元體系金屬零件燒結成型，多元合金材料零件的燒結成型，先進金屬材料如金屬納米材料，非晶態(tài)金屬合金等的激光燒結成型等，尤其適合于硬質合金材料微型元件的成型。此外，根據(jù)零件的具體功能及經濟要求來燒結形成具有功能梯度和結構梯

7、度的零件。我們相信，隨著人們對激光燒結金屬粉末成型機理的掌握，對各種金屬材料最佳燒結參數(shù)的獲得，以及專用的快速成型材料的出現(xiàn)，sls技術的研究和引用必將進入一個新的境界。精品.3、lom技術分層實體制造法（lomlaminated object manufacturing），lom又稱層疊法成形，它以片材（如紙片、塑料薄膜或復合材料）為原材料，其成形原理如圖所示，激光切割系統(tǒng)按照計算機提取的橫截面輪廓線數(shù)據(jù)，將背面涂有熱熔膠的紙用激光切割出工件的內外輪廓。切割完一層后，送料機構將新的一層紙疊加上去，利用熱粘壓裝置將已切割層粘合在一起，然后再進行切割，這樣一層層地切割、粘合，最終成為三維工件。l

8、om常用材料是紙、金屬箔、塑料膜、陶瓷膜等，此方法除了可以制造模具、模型外，還可以直接制造結構件或功能件。該技術的特點是工作可靠，模型支撐性好，成本低，效率高。缺點是前、后處理費時費力，且不能制造中空結構件。4、fdm技術 熔積成型（fdmfused deposition modeling）法，該方法使用絲狀材料（石蠟、金屬、塑料、低熔點合金絲）為原料，利用電加熱方式將絲材加熱至略高于熔化溫度（約比熔點高 1），在計算機的控制下，噴頭作x-y平面運動，將熔融的材料涂覆在工作臺上，冷卻后形成工件的一層截面，一層成形后，噴頭上移一層高度，進行下一層涂覆，這樣逐層堆積形成三維工件。該技術污染小，材料

9、可以回收，用于中、小型工件的成形。四、3d打印機技術的市場應用目前，3d打印技術已在工業(yè)造型、機械制造、航空航天、軍事、建筑、影視、家電、輕工、醫(yī)學、考古、文化藝術、雕刻、首飾等領域都得到了廣泛應用。并且隨著這一技術本身的發(fā)展，其應用領域將不斷拓展。3d打印技術的實際應用主要集中在以下幾個方面：1、建筑設計領域建筑模型的傳統(tǒng)制作方式，漸漸無法滿足高端設計項目的要求。全數(shù)字還原不失真的立體展示和風洞及相關測試的標準，現(xiàn)如今眾多設計機構的大型設施或場館都利用3d打印技術先期構建精確建筑模型來進行效果展示與相關測試，3d打印技術所發(fā)揮的優(yōu)勢和無可比擬的逼真效果為設計師所認同。2、機械制造領域由于3d

10、打印技術自身的特點，使得其在機械制造領域內，獲得廣泛的應用，多用于制造單件、小批量金屬零件的制造。有些特殊復雜制件，由于只需單件生產，或少于50件的小批量，一般均可用3d打印技術直接進行成型，成本低，周期短。3、模具制造領域例如玩具制作等傳統(tǒng)的模具制造領域，往往模具生產時間長，成本高。將3d打印技術與傳統(tǒng)的模具制造技術相結合，可以大大縮短模具制造的開發(fā)周期，提高生產率，是解決模具設計與制造薄弱環(huán)節(jié)的有效途徑。3d打印技術在模具制造方面的應用可分為直接制模和間接制模兩種，直接制模是指采用3d打印技術直接堆積制造出模具，間接制模是先制出快速成型零件，再由零件復制得到所需要的模具。4、醫(yī)學領域在醫(yī)學

11、領域的應用近幾年來，人們對3d打印技術在醫(yī)學領域的應用研究較多。以醫(yī)學影像數(shù)據(jù)為基礎，利用3d打印技術制作人體器官模型，對外科手術有極大的應用價值。5、航天領域在航空航天領域中，空氣動力學地面模擬實驗(即風洞實驗)是設計性能先進的天地往返系統(tǒng)(即航天飛機)所必不可少的重要環(huán)節(jié)。該實驗中所用的模型形狀復雜、精度要求高、又具有流線型特性，采用3d打印技術，根據(jù)cad模型，由3d打印設備自動完成實體模型，能夠很好的保證模型質量。五、結語：生產周期短，隨時可以按需求打??；降低生產成本，制造復雜物品，無需增加成本；操作簡單，部件一體化完成；突破物品形狀上的制作需求，滿足個性化需求；精準度高，可以非常準確地復制規(guī)模精細的設計元素和錯綜復雜的細節(jié)；材料無限組合，可以降不同材料混合在一起，打造具有獨特屬性和功能的新材料。精品.因此許多專家認為，這種技術代