3D打印在機械設(shè)計與制造中的應(yīng)用

報論文（中級）題目：3D打印在機械設(shè)計與制造中的應(yīng)用XXXXXXXX醫(yī)療器械有限公司XXXX申報專業(yè)：機械設(shè)計與制造通過對3D打印概念的理解，結(jié)合機械設(shè)計與制造的過程，對3D打印這項技術(shù)淺薄分析、應(yīng)用，最后說明了3D打印這項技術(shù)在機械設(shè)計與制造中的應(yīng)用的重要性。目錄TOC\o"1-5"\h\z摘要 11緒論 1\o"CurrentDocument"一、3D打印的原理 2\o"CurrentDocument"二、 3D打印的發(fā)展歷程 - 2\o"CurrentDocument"三、 3D打印機的種類 21、 家用3D打印機 …….22、 工業(yè)用3D打印機 33、 彩色3D打印機 3\o"CurrentDocument"四、 3D打印的應(yīng)用 31'軍事領(lǐng)域 32、 醫(yī)療領(lǐng)域 43、 文物領(lǐng)域 44、 建筑領(lǐng)域 …….45、 制造業(yè)領(lǐng)域 46、 食品領(lǐng)域 5五、 3D打印技術(shù)在機械設(shè)計與制造中的應(yīng)用的重要性 ….....5\o"CurrentDocument"結(jié)論 6\o"CurrentDocument"參考文獻 …….7工程師在機械設(shè)計完成后，得到的最多只能是三維模型，如何將三維模型裝換成完成品，在3D打印沒有問世之前，往往只能通過機加工原型、石膏模具等復(fù)雜手段來驗證自己的設(shè)計理念是否能夠轉(zhuǎn)換成產(chǎn)品。這種驗證的手段所需要的時間和經(jīng)濟費用是巨大的。今天，我就3D打印這項新型的技術(shù)在幫助工程師完成設(shè)計轉(zhuǎn)換上進行一下簡單的論述。一、 3D打印的原理3D打印從根本上來講其實就是快速成型技術(shù)的一種。目前，快速成型的技術(shù)有立體平板印刷術(shù)、分層激光燒結(jié)法、逐層輪廓成型法、光掩膜法、融化沉積法、陶瓷殼法等。二、 3D打印的發(fā)展歷程在1895年的時候，美國的技術(shù)人員研究出了一種照相雕塑和地形地貌成型的技術(shù)，這就是3D打印最初的原理和構(gòu)思。到了1979年左右，美國的一位科學(xué)家中請了一項類似“快速成型”的技術(shù)專利，但是這項專利沒有被商業(yè)化。直到1981年左右，在美國市場才真正的推出了一種可以打印出三維效果的打印機，3D打印這項技術(shù)才被廣泛的應(yīng)用。三、3D打印機的種類1、家用3D打印機在短短幾十年的時間里面，3D打印機有了長足的發(fā)展?，F(xiàn)在，3D打印機走進家庭已經(jīng)不是遙不可及的夢想。只需要2000元人民幣到5000元人民幣，就可以購置一臺在家中的小型打印機，這種使用融化沉積法的3D打印機，精度可以達到0.1mm基本上可以滿足在家辦公的工程師和機械設(shè)計愛好者完成一些基礎(chǔ)的設(shè)立理念轉(zhuǎn)換。2、 工業(yè)用3D打印機工業(yè)用3D打印機不同于其它3D打印機，這種打印機需要打印精度高、體積高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的零件。美國和德國的一些公司所推出的3D打印機，打印精度可以達到0.025mm這個可以滿足基本的機械設(shè)計中做需要達到的精度。3、 彩色3D打印機2017年初，美國的一家科技公司推出一款能夠彩色打印的 3D打印機。用戶可以通過紅色、藍色和黃色三種基本顏色進行混合配比，打印出任何喜歡的顏色。四、3D打印的應(yīng)用1、軍事領(lǐng)域所有最新的技術(shù)，在最初的應(yīng)用都是從軍事開始的，3D打印也不例外。在沒有3D打印這項技術(shù)前，研發(fā)一款新的裝備至少需要20年左右的時間。而使用3D打印技術(shù)后，零件的成型速度和應(yīng)用速度得到了大幅的提高。借助3D打印技術(shù)，最少5年時間，就能通過3D打印出裝備的零件進行裝配驗證，從而極大的提高了設(shè)計開發(fā)的能力。2、醫(yī)療領(lǐng)域3D打印已經(jīng)開始服務(wù)于醫(yī)療領(lǐng)域。從人體的器官、骨骼、血管和皮膚都是可以進行3D打印并重新植入人體。在我國，隨著政府不斷加大器官移植新技術(shù)的投入，目前我國3D打印人造器官技術(shù)研究已經(jīng)邁入國際先進水平，具有良好的前景。3、 文物領(lǐng)域文物由于其的復(fù)雜性和歷史性，在很多方面是需要特殊保護的。文物的復(fù)制品能夠滿足文物在展覽方面的功能。 3D打印能夠很好給文物制作一個完美的替代品。4、 建筑領(lǐng)域21世紀(jì)開始，綠色環(huán)保的建筑理念開始深入人心。3D打印可以幫助工程師和設(shè)計師用3D打印機打印的建筑模型，這種方法快速、成本低、環(huán)保，同時制作精美。完全合乎設(shè)計者的要求，同時又能節(jié)省大量材料。5、 制造業(yè)領(lǐng)域制造業(yè)是3D打印應(yīng)用最為廣泛的一個領(lǐng)域。因為3D打印無論是在成本、速度和精確度上都要比傳統(tǒng)制造好很多。而 3D打印技術(shù)本身非常適合大規(guī)模生產(chǎn)，所以制造業(yè)利用3D技術(shù)能帶來很多好處，甚至連質(zhì)量控制都不再是個問題。6、食品領(lǐng)域巧克力產(chǎn)品已經(jīng)在使用3D打印在制作了，沒準(zhǔn)你就已經(jīng)吃過使用3D打印出來的巧克力產(chǎn)品。使用3D打印技術(shù)，實物可以變成任何你需要的形狀。同時，你也可以使用不同的材料、口味，打印出不用試樣的食物，滿足不同人群的需求。據(jù)最新報告，宇航員食品已經(jīng)在使用3D打印。五、3D打印技術(shù)在機械設(shè)計與制造中的應(yīng)用的重要性3D打印這項技術(shù)在機械設(shè)計與制造中的重要性不言而喻。產(chǎn)品開發(fā)流程時間對工程師來說十分關(guān)鍵，要知道在沒有 3D打印這項技術(shù)之間，產(chǎn)品的開發(fā)流程所需要的時間往往需要十幾年。而使用了3D打印技術(shù)后，開發(fā)流程縮短至了五年甚至更短。這樣，工程師有了更加充裕的時間去完成設(shè)計的可靠性等一系列實驗， 已驗證自己所設(shè)計的產(chǎn)品是否完全滿足使用的各項性能指標(biāo)。并且，3D打印這項技術(shù)所制作出來的產(chǎn)品，無論是在精度還是材料性能等方面，都和設(shè)計者所最終需要的產(chǎn)品一樣。這樣，工程師完全可以使用 3D打印出來的產(chǎn)品進行產(chǎn)品的實裝實測，可以在第一時間內(nèi)掌握產(chǎn)品的各項性能指標(biāo)。所以說，3D打印這項技術(shù)在機械設(shè)計與制造中的應(yīng)用是十分重要并且不可替代的。我國是一個制造大國，產(chǎn)品性能的好壞決定產(chǎn)品是否滿足大眾的需求。從而，產(chǎn)品的研發(fā)至關(guān)重要。為了滿足產(chǎn)品的零部件的各項性能指標(biāo)要求，使用3D打印技術(shù)，可以預(yù)先判斷出產(chǎn)品在使用所能遇到的種種問題。同時，3D打印出來的零部件質(zhì)量也在不斷的提高。國家也在大力扶持和研究3D打印這項技術(shù)，完善3D打印技術(shù)委員會的構(gòu)成，加強3D打印技術(shù)的人員培訓(xùn)，從而使我國的3D打印技術(shù)有了質(zhì)的提升。不過，我們也要看到，我國和西方發(fā)達國家在 3D打印技術(shù)上還存在很大的差距，我們還要不斷吸取消化國外先進的 3D打印技術(shù)并不斷完善自我水平，才能使我國的3D打印技術(shù)與世界接軌，并領(lǐng)先于世界其它國家。參考文獻黃建，姜山.3D打印技術(shù)將掀起第三次工業(yè)革命[J].新材料產(chǎn)業(yè),2013(1):62-67.劉銘，張坤，