3D打印新技術(shù)、新設(shè)備

3D打印新技術(shù)、新設(shè)備第一頁，共34頁。3.3D打印新工藝4.3D打印新技術(shù)CONTENTS2.簡介與流程1.起源5.3D打印新設(shè)備6.行業(yè)現(xiàn)狀與發(fā)展第二頁，共34頁。起源

關(guān)于3D打印技術(shù)的理念，我們要穿越回19世紀(jì)，沒看錯這個是有記錄考證的。從歷史上看，快速成型技術(shù)（3D打印技術(shù)）的核心思想最早起源于19世紀(jì)照相雕塑（Photosculpture）技術(shù)和地貌成型（Topography）技術(shù)。實(shí)體的快速增材制造技術(shù)。雖然3D打印技術(shù)起源很早，但是受限于當(dāng)時的材料技術(shù)與計算機(jī)技術(shù)等眾多學(xué)科，因此并沒有實(shí)現(xiàn)廣泛應(yīng)用與商業(yè)化，隨后技術(shù)的正式研究開始于20世紀(jì)70年代，直到20世紀(jì)80年代技術(shù)才得到了實(shí)現(xiàn)。其學(xué)名為”快速成形”。第三頁，共34頁。美國南加州大學(xué)“輪廓工藝”3D打印技術(shù)項目24小時內(nèi)就可以印出大約232平方米的兩層樓房子全球首款3D食物打印機(jī)Foodini“打印”出巧克力、面包棍、餛飩、蛋糕、比薩餅、意大利面等松軟食物2012年德州大學(xué)大學(xué)生CodyWilson開發(fā)首款利用3D打印技術(shù)制造的手槍命名為“Liberator”3D打印成果第四頁，共34頁。3D打印成果第五頁，共34頁。什么是3D打印第六頁，共34頁。簡介3D打印技術(shù)(3DPrinting)有很多個稱呼，學(xué)術(shù)上稱之為快速成型技術(shù)（RapidPrototypingManufacturing,簡稱RPM）,工藝技術(shù)上劃分為增材制造（AdditiveManufacturing,簡稱AM）。

它是一種以3D設(shè)計模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用不同的打印技術(shù)、方式使特定的材料，通過逐層堆疊、疊加的方式來制造物體的技術(shù)。注意區(qū)分：“3D打印”與“3D打印機(jī)”第七頁，共34頁。流程建模切片CAD軟件3D虛擬模型二維圖形信息分割打印三維模型基材后處理成品第八頁，共34頁。三維建模第九頁，共34頁。掃描儀第十頁，共34頁。圖像生成模型第十一頁，共34頁。打印工藝類型累積技術(shù)基本材料擠壓熔融沉積式(FDM）熱塑性塑料，共晶系統(tǒng)金屬、可食用材料線電子束自由成形制造(EBF)幾乎任何合金粒狀直接金屬激光燒結(jié)（DMLS）幾乎任何合金電子束熔化成型（EBM）鈦合金選擇性激光熔化成型(SLM)鈦合金，鈷鉻合金，不銹鋼，鋁選擇性熱燒結(jié)（SHS）熱塑性粉末選擇性激光燒結(jié)（SLS）熱塑性塑料、金屬粉末、陶瓷粉末粉末層噴頭3D打印石膏3D打印(PP)石膏三維打?。?DP）熱塑性塑料、金屬粉末、陶瓷粉末層壓分層實(shí)體制造（LOM）紙、金屬膜、塑料薄膜光聚合立體平板印刷（SLA）光硬化樹脂數(shù)字光處理(DLP)光硬化樹脂第十二頁，共34頁。FusedDepositionModelling（FDM熔融沉積造型）工藝過程：1.CAD模型分為一層層極薄的截面，生成控制FDM噴嘴移動軌跡的二維幾何信息。2.FDM加熱頭把熱熔性材料（ABS樹脂、尼龍、蠟等）加熱到臨界狀態(tài)，呈現(xiàn)半流體性質(zhì)。3.在計算機(jī)控制下，沿CAD確定的二維幾何信息運(yùn)動軌跡，噴頭將半流動狀態(tài)的材料擠壓出來，凝固形成輪廓形狀的薄層。4.當(dāng)一層完畢后，通過垂直升降系統(tǒng)降下新形成層，進(jìn)行固化。這樣層層堆積粘結(jié)，自下而上形成一個零件的三維實(shí)體。特點(diǎn)：溫度控制精確；制品形狀限制第十三頁，共34頁。對于某些物體形態(tài)，改變3D模型在打印平臺上的放置方式可以避免支撐結(jié)構(gòu)的產(chǎn)生常見的支撐結(jié)構(gòu)可溶解的支撐材料第十四頁，共34頁。Stereolithography（SLA立體印刷術(shù)）

工藝過程：該技術(shù)以光敏樹脂的聚合反應(yīng)為基礎(chǔ)。1.紫外激光沿著零件各分層截面輪廓，對液態(tài)樹脂進(jìn)行逐點(diǎn)掃描，使被掃描的樹脂薄層產(chǎn)生聚合反應(yīng)，由點(diǎn)逐漸形成線，最終形成零件的一個薄層的固化截面，而未被掃描到的樹脂保持原來的液態(tài)。2.當(dāng)一層固化完畢，升降工作臺移動一個層片厚度的距離，在上一層已經(jīng)固化的樹表面再覆蓋一層新的液態(tài)樹脂，用以進(jìn)行再一次的掃描固化。新固化的一層牢固地粘合在前一層上，如此循環(huán)往復(fù)，直到整個零件原型制造完畢。特點(diǎn)：制品高精度；較好表面質(zhì)量；材料限制為光敏樹脂第十五頁，共34頁。SelectiveLaserSintering（SLS選擇性激光燒結(jié)）

工藝過程：采用激光束按照計算機(jī)指定路徑掃描，使工作臺上的粉末原料熔融、粘結(jié)固化。當(dāng)一層掃描完畢，移動工作臺，使固化層表面鋪上新的粉末原料，經(jīng)過逐層掃描和粘結(jié)獲得三維材料。第十六頁，共34頁。3DP（三維打?。┕に囘^程：1.基于三維打印技術(shù)的3D打印機(jī)先由儲存桶送出一定量的原材料粉末，粉末在加工平臺上被滾筒推成薄薄一層，接著打印頭在需要成形的區(qū)域噴出一種特殊的黏合劑。此時，遇到黏合劑的粉末會迅速固化黏結(jié)，而沒有遇到黏合劑的粉末則仍保持松散狀態(tài)。2.每噴完一層，加工平臺就會自動下降一點(diǎn)，根據(jù)電腦切片的結(jié)果不斷循環(huán)，直到實(shí)物完成。完成之后只要掃除松散的外層粉末便可獲得所需制造的三維實(shí)物。特點(diǎn)：材料為塑料粉末（尼龍等）；對材料粒徑有特別要求第十七頁，共34頁。3D打印新技術(shù)-連續(xù)液面制造（CLIP）僅用6分半鐘就打印出了一個通常需要數(shù)小時才能打印完成的復(fù)雜的埃菲爾鐵塔模型。采用透光透氧的聚四氟乙烯底板第十八頁，共34頁。3D打印-打印纖毛打印精度可以達(dá)到50微米實(shí)現(xiàn)不同重量硬幣的分選傳送物體新方式第十九頁，共34頁。波音公司研發(fā)空間懸浮3D打印技術(shù)該技術(shù)亮點(diǎn)：被打印物體會處于懸浮狀態(tài)，并且能夠360度自由旋轉(zhuǎn)第二十頁，共34頁。打印機(jī)雖然沒有明確的分類，但可以將打印機(jī)簡單劃分為3個級別第二十一頁，共34頁。3D打印機(jī)第二十二頁，共34頁。個人級3D打印機(jī)大部分的國產(chǎn)的3D打印機(jī)都屬于熔絲堆積技術(shù)（FDM技術(shù)為代表）產(chǎn)品售價3千至1萬不等，十分便宜。國外進(jìn)口的個人3D打印機(jī)價格則在2萬至4萬之間都屬于熔絲堆積技術(shù)(FDM技術(shù)為代表)第二十三頁，共34頁。專業(yè)級3D打印機(jī)專業(yè)級的打印機(jī)則是可供選擇的成型技術(shù)和耗材（塑料、尼龍、金屬粉末）自動化更高，應(yīng)用軟件的功能以及設(shè)備的穩(wěn)定性也遠(yuǎn)超個人級售價都在幾十萬至上百萬RMB第二十四頁，共34頁。工業(yè)級3D打印機(jī)關(guān)鍵在于工業(yè)級的設(shè)備制造出來的物體的強(qiáng)度硬度復(fù)合標(biāo)準(zhǔn)，可以直接應(yīng)用！比如飛機(jī)制造中的鈦合金材料，就需要對物件的剛性、韌性、強(qiáng)度等具有一系列要求價值難以估量全球最大的打印機(jī)混凝土打印機(jī)第二十五頁，共34頁。新型全彩色打印機(jī)這里的彩色不是簡單的顏色混合，而是在打印過程中給材料進(jìn)行染色或者混色。目前彩色打印主要兩種方式：1.在打印過程中給材料染色2.利用不同顏色的耗材同時打印進(jìn)行混色第二十六頁，共34頁。雖然BotObjects公司的ProDesk3D并不是真正意義上的全彩3D打印機(jī)（一層一個顏色即正面背面顏色一樣），但：超高性價比采用溶解在溫水中的PVA做支撐材料價格實(shí)惠，設(shè)備小巧非常適合家庭和辦公室使用McorIRIS帶來的頂級質(zhì)量色彩和最真實(shí)的細(xì)節(jié)體驗，如同照片般清晰真實(shí)：

真實(shí)色彩：提供與實(shí)物一致色彩；

適用于辦公室環(huán)境

經(jīng)濟(jì)實(shí)用ProDesk3DMcorIRIS第二十七頁，共34頁。新型食品打印機(jī)第二十八頁，共34頁。細(xì)胞打印機(jī)瑞士RegenHUBIOFACTORY第二十九頁，共34頁。國外行業(yè)現(xiàn)狀該報告指明：歐盟區(qū)域?qū)?D打印的專利、研究、服務(wù)的投資活躍德國的金屬3D打印已成為重要的經(jīng)濟(jì)力量飛機(jī)零部件、注塑模具、定制骨骼已然成為了成熟的產(chǎn)業(yè)家居類、建筑類3D打印依然還是處于起步階段，成本太高、市場太小第三十頁，共34頁。國內(nèi)行業(yè)現(xiàn)狀國內(nèi)的3D打印市場形成的是“小而散”的格局，且集中于打印機(jī)配件對外供應(yīng)和3D打印服務(wù)方面。缺乏專業(yè)化的材料生產(chǎn)及供應(yīng)，大量材料依賴進(jìn)口缺乏對高精度設(shè)備的軟硬件的研發(fā)，具有很大的弊端OME算是我國內(nèi)3D打印做的比較好的。其實(shí)體店的項目于2015年底才啟動，2016年4月業(yè)務(wù)才啟動實(shí)體店業(yè)務(wù)主要是圍繞：個人定制、房地產(chǎn)模型展示、掃描打印人像......第三十一頁，共34頁。向高強(qiáng)度發(fā)展；通過改性直接替換金屬用于各類復(fù)雜構(gòu)件：如Stratasys公司推出的新型ASA通用材料，在光穩(wěn)定、強(qiáng)度、耐久性上很出色1向生物醫(yī)學(xué)發(fā)展；在軟組織、器官、骨骼方面具有巨大的空間，尤其在組織工程應(yīng)用中具有獨(dú)特的優(yōu)勢3材料3D打印的發(fā)展方向向智能化發(fā)展；如：光熱高分子材料、光伏高分子材料、儲能高分子材料等新材料2第三十二頁，共34頁。向高速化發(fā)展；2016