3D打印技術(shù)原理

3D打印技術(shù)原理匯報(bào)人：2023-12-233D打印技術(shù)概述3D打印技術(shù)原理3D打印材料3D打印的優(yōu)勢(shì)與挑戰(zhàn)未來展望目錄CONTENTS013D打印技術(shù)概述3D打印技術(shù)是一種通過逐層堆積材料來構(gòu)建三維實(shí)體的制造技術(shù)。高效、靈活、可定制性強(qiáng)，適用于原型制造、復(fù)雜結(jié)構(gòu)制造、小批量生產(chǎn)等領(lǐng)域。定義與特點(diǎn)特點(diǎn)定義3D打印技術(shù)的概念被提出。1980年代初期第一臺(tái)商業(yè)化的3D打印機(jī)出現(xiàn)。1980年代末期3D打印技術(shù)逐漸應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。1990年代至2000年代3D打印技術(shù)快速發(fā)展，應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。2010年代至今3D打印技術(shù)的歷史與發(fā)展用于原型制造、小批量生產(chǎn)等，提高生產(chǎn)效率，降低成本。制造業(yè)用于制造醫(yī)療模型、植入物、組織工程等，提高醫(yī)療效果。醫(yī)療領(lǐng)域用于建筑模型制造、建筑設(shè)計(jì)等，提高設(shè)計(jì)效率。建筑業(yè)用于教學(xué)模型制造、實(shí)驗(yàn)器材等，提高教學(xué)質(zhì)量。教育領(lǐng)域3D打印技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域023D打印技術(shù)原理增材制造原理增材制造是指通過逐層添加材料的方式來構(gòu)建物體。在3D打印過程中，根據(jù)三維模型的數(shù)據(jù)，打印設(shè)備會(huì)逐層堆積材料，最終形成完整的三維物體。與傳統(tǒng)的減材制造不同，增材制造不需要對(duì)原材料進(jìn)行切割或加工，而是通過精確控制材料添加和堆積的方式來實(shí)現(xiàn)物體的制造。0102材料擠出成型技術(shù)該技術(shù)使用的材料多為塑料、蠟等熱塑性材料，通過精確控制噴頭的移動(dòng)和材料的擠出量，逐層堆積形成最終的物體。材料擠出成型技術(shù)是一種通過將材料加熱熔化后，通過噴頭擠出并逐層堆積來形成物體的3D打印技術(shù)。光固化成型技術(shù)光固化成型技術(shù)利用光敏樹脂在特定波長(zhǎng)的紫外線的照射下會(huì)發(fā)生聚合反應(yīng)的特性，通過逐層照射紫外線來固化材料并形成物體。在該技術(shù)中，物體被置于一個(gè)液態(tài)的光敏樹脂中，然后通過控制紫外線的照射逐層固化樹脂，最終形成完整的物體。熔融沉積成型技術(shù)是將熱塑性材料加熱熔化后，通過噴頭將熔融狀態(tài)的塑料擠出并逐層堆積來形成物體的3D打印技術(shù)。該技術(shù)使用的材料多為塑料絲或塑料顆粒，通過精確控制噴頭的移動(dòng)和材料的擠出量，逐層堆積形成最終的物體。熔融沉積成型技術(shù)選擇性激光燒結(jié)技術(shù)利用高能激光束在特定的材料表面進(jìn)行掃描，使材料在激光照射的區(qū)域發(fā)生熔融或燒結(jié)，從而逐層堆積形成物體的3D打印技術(shù)。該技術(shù)可以使用的材料種類較多，包括塑料、金屬粉末、陶瓷粉末等。通過精確控制激光束的掃描路徑和能量輸出，逐層堆積形成最終的物體。選擇性激光燒結(jié)技術(shù)033D打印材料塑料是3D打印中最常用的材料之一，具有成本低、易加工、重量輕等優(yōu)點(diǎn)。常見的塑料3D打印材料包括ABS、PLA、PETG等，可用于制造塑料制品、模型、零件等。塑料3D打印的原理是將塑料絲或粉末通過加熱熔融的方式逐層堆積成型，每一層的堆積厚度通常在0.1-0.2毫米之間，最終形成三維實(shí)體。塑料VS金屬3D打印使用的材料主要包括不銹鋼、鋁合金、鈦合金等，這些材料具有高強(qiáng)度、高耐腐蝕性等特點(diǎn)，適用于制造復(fù)雜、高性能的金屬零件和產(chǎn)品。金屬3D打印的原理與塑料3D打印類似，通過激光或其他熱源將金屬粉末逐層熔化堆積成型，最終形成三維實(shí)體。金屬陶瓷3D打印使用的材料主要包括氧化鋁、氧化鋯、玻璃等，這些材料具有高硬度、高耐熱性等特點(diǎn)，適用于制造高溫、高強(qiáng)度的陶瓷零件和產(chǎn)品。陶瓷3D打印的原理是將陶瓷粉末與粘合劑混合形成陶瓷漿料，通過層層打印的方式逐層堆積成型，最終經(jīng)過燒結(jié)處理形成三維實(shí)體。陶瓷其他材料其他3D打印材料還包括光敏樹脂、石蠟、生物材料等，這些材料具有各自的特點(diǎn)和用途，適用于不同的應(yīng)用領(lǐng)域。例如，光敏樹脂可用于制造高精度、高光澤的模型和零件；石蠟可用于制造易于脫模的原型和模具；生物材料可用于制造醫(yī)療植入物、組織工程等。043D打印的優(yōu)勢(shì)與挑戰(zhàn)個(gè)性化定制3D打印技術(shù)可以根據(jù)客戶需求，快速、準(zhǔn)確地生產(chǎn)出定制化的產(chǎn)品，滿足消費(fèi)者個(gè)性化需求?？s短產(chǎn)品研發(fā)周期通過3D打印技術(shù)，設(shè)計(jì)師和工程師可以在早期階段就快速迭代和測(cè)試產(chǎn)品原型，從而縮短產(chǎn)品研發(fā)周期。降低生產(chǎn)成本3D打印技術(shù)可以減少生產(chǎn)過程中的材料浪費(fèi)，降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率。優(yōu)勢(shì)目前3D打印可用的材料種類有限，一些高性能、高精度要求的材料還無法滿足。材料限制設(shè)備成本知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)3D打印設(shè)備成本較高，對(duì)于小型企業(yè)而言，購(gòu)買和維護(hù)成本是一大挑戰(zhàn)。3D打印技術(shù)的開源性和可分享性使得知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)面臨挑戰(zhàn)，需要加強(qiáng)相關(guān)法律法規(guī)的建設(shè)和執(zhí)行。030201挑戰(zhàn)：材料限制、設(shè)備成本、知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)等05未來展望研發(fā)具有更高強(qiáng)度、耐熱性和其他優(yōu)異性能的復(fù)合材料，以滿足更廣泛的3D打印應(yīng)用需求。高性能復(fù)合材料開發(fā)可用于醫(yī)療、生物工程等領(lǐng)域的生物相容性材料，如生物可降解塑料和生物活性陶瓷等。生物相容性材料研究具有自修復(fù)、導(dǎo)電、發(fā)光等功能的智能材料，以實(shí)現(xiàn)更為先進(jìn)的3D打印產(chǎn)品。多功能性材料新材料研發(fā)03增材制造與減材制造結(jié)合探索將增材制造與傳統(tǒng)的機(jī)械加工、表面處理等技術(shù)相結(jié)合，以獲得更高的制造精度和更廣泛的適用范圍。01高效打印技術(shù)提高打印速度、降低打印成本，同時(shí)保持高精度和穩(wěn)定性。02多材料打印實(shí)現(xiàn)多種材料在同一打印過程中融合，以制造具有更復(fù)雜結(jié)構(gòu)和功能的物體。技術(shù)創(chuàng)新與突破建筑業(yè)利用3D打印技術(shù)