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1、3D打印机来源 打印机英文“3DPrinters”，3D打印机这个名称是近年该产品来针对民用市场而出现的一个新词。其实在专业领域他有另一个名称“快速成形技术”。快速成形技术又称快速原型制造(RapidPrototypingManufacturing，简称RPM)技术，诞生于20世纪80年代后期，是基于材料堆积法的一种高新制造技术，被认为是近20年来制造领域的一个重大成果。 它集机械工程、CAD、逆向工程技术、分层制造技术、数控技术、材料科学、激光技术于一身，可以自动、直接、快速、精确地将设计思想转变为具有一定功能的原型或直接制造零件，从而为零件原型制作、新设计思想的校验等方面提供了一种高效低成
2、本的实现手段。即，快速成形技术就是利用三维CAD的数据，通过快速成型机，将一层层的材料堆积成实体原型。 RPM技术是在现代CAD/CAM技术、激光技术、计算机数控技术、精密伺服驱动技术以及新材料技术的基础上集成发展起来的。不同种类的快速成型系统因所用成形材料不同，成形原理和系统特点也各有不同。但是，其基本原理都是一样的，那就是分层制造，逐层叠加，类似于数学上的积分过程。形象地讲，快速成形系统就像是一台立体打印机，因此得名“3D打印机”。3D打印入门二：3D打印机的发展历史！ 摘要： 多数人看来3D打印还是一个新生事物，其实在二十年前3D打印设想已开始酝酿。设计领域许多人都知道3D CAD（3D
3、计算机辅助设计）。从70年代诞生到现在，3D CAD经历了几十年的发展，已经成为广大设计人员的有力工具之一和很多设计领域的重要标准。而快速成型（Rapid Prototyping，简称RP）技术几乎与3D CAD的发展同步，人们从使用3D CAD的那天起就希望方便地将设计“转化”为实物，因此也就有了发明3D打印机的必要。假如您需要3D打印模型，请至3D云台网处下载。一、3D打印的起源3D打印技术起源于19世纪末美国研究的照相雕塑和地貌成形技术，到20 世纪80年代后期已初具雏形，其学名为“快速成型”，并且在这个时期得到推广和发展！二、3D打印、3D打印机定义。1、3D打印是一种通过材料逐层添加
4、制造三维物体的变革性、数字化增材制造技术，它将信息、材料、生物、控制等技术融合渗透，将对未来制造业生产模式与人类生活方式产生重要影响。通俗的讲：3D打印就是将各种技术融合在一起，通过材料进行逐层添加制造物体。2、3D打印机，即快速成形技术的一种机器，它是一种数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。即把电脑中设计的模型，运用各种材料，通过3D打印机打印成实体。3、3D打印机的工作原理：把数据和原料放进3D打印机中，机器会按照程序把产品一层层造出来。打印出的产品，可以立即投入使用。三、早期的3D打印机及其应用领域。1、1986年，美国科学家胡尔利用
5、一种叫光敏树脂的液态材料，被一定波长的紫外光照射后会立刻变成固体的特性，发明了世界上第一台3D打印机。这台打印机的工作原理是：把液态光敏树脂倒进一个容器，液面下方0.05毫米-0.15毫米有个升降平台，液面上方有一台激光器，激光器连接电脑，电脑里有虚拟物体的三维数据。电脑发出第一道指令，激光器发射紫外光，紫外光照射液面特定位置，这一片形状的光敏树脂马上发生光聚合反应，从液体变成固体相当于打印完成了第一层。然后，平台下降0.05毫米-0.15毫米，激光器再根据新指令发射光线，上面这层液体照射后固化，“打印”出第二层平台一点一点下降，电脑一道一道发出指令，平台上的液体一层一层固化、累积，于是，一件
6、电脑里的三维模型就这样被“打印”成了一件立体实物。 2012年，胡尔74岁，他一手创办的3D Systems公司创造了业内3D打印机最高销售业绩：2.9亿美元。2、早期的3D打印机价格非常昂贵，并且打印的产品数量也很少。最早应用于打印珠宝、工具、玩具、厨房用具等产品！四、目前3D打印机的成型原理、打印耗材及应用领域1、通过阅读资料，我了解到目前3D打印机的成型原理主要分为FDM(熔积成型法)、SLA(光固化成型法)、SLS(激光粉末烧结法)、SLM(金属粉末融化)、3DP(三维印刷法) LOM(分层实体制造法)。（在3D打印技术里面具体分析）2、截止目前，能使用于3D打印机的材料主要为ABS/
7、PLA卷材(FDM)、光敏树脂(SLA)、尼龙粉末(SLS)、PS/PP粉末(SLS)、金属粉末(SLS)、陶瓷粉末(SLS)、PVC片材(LOM)、纸张(LOM)、石膏粉末(3DP)和树脂砂/覆膜砂(SLS)。（在3D打印技术里面具体分析）3、相对于早期3D打印机应用领域的狭窄，现在的3D打印机应用敢为大为扩展，目前，主要应用较大的领域包括政府、航天和国防、医疗设备、高科技、教育业以及制造业。其中，目前3D打印机也应用于打印一些极具创意和个性化的产品模型。3D打印入门三：3D打印机的原理是什么？ 摘要： 3D打印机可以根据零件的形状，每次制做一个具有一定微小厚度和特定形状的截面，然后再把它们
8、逐层粘结起来，就得到了所需制造的立体的零件。萌芽期 多数人看来3D打印还是一个新生事物，其实在二十年前3D打印设想已开始酝酿。设计领域许多人都知道3D CAD（3D计算机辅助设计）。从70年代诞生到现在，3D CAD经历了几十年的发展，已经成为广大设计人员的有力工具之一和很多设计领域的重要标准。而快速成型（Rapid Prototyping，简称RP）技术几乎与3D CAD的发展同步，人们从使用3D CAD的那天起就希望方便地将设计“转化”为实物，因此也就有了发明3D打印机的必要。 在目前的3D打印机行业中，Z Corporation和Stratasys两家公司的产品占有绝大多数市场份额。提到
9、3DP（Three Dimensional Printing，三维打印）几乎就是美国Z Corporation公司的代称。早在1994年，几个来自MIT（麻省理工学院）的科研和技术专家就发明了3DP技术并申请了专利。1997年，为了将3DP技术推向市场，Z Corporation公司正式成立。从那时起，Z Corporation就一直占据着3D打印机市场的半壁江山。成立于1990年的美国Stratasys公司率先推出了基于FDM技术的快速成型机，并很快发布了基于FDM的Dimension系列3D打印机。由于，FDM技术有其得天独厚的优势，适合汽车、家电、电动工具、机械加工、精密铸造及工艺品制作
10、等领域使用，因此Stratasys的FDM快速成型机目前在全球RP市场已占有近半的比例。 我国对3D打印技术也同样有十分强烈的需求。自90年代初国内就有多所高校开始自主知识产权的RP技术研发，但是相比RP技术领先的美国、日本等国家，国内还没有一款达到国际水平的3D打印机推向市场，只有部分有实力的企业和科研院到专业的RP或3D打印服务商那里租用3D打印机或者订制模型。国内RP技术在研究队伍、资金投入和普及范围等多方面还有很长的路要走。比较而言，港台地区RP技术应用更为广泛。港台地区相比内地RP技术起步较早很多高校、企业都有自己的3D打印设备。只不过，港台地区RP技术的重点是应用与推广，而并非自主
11、研发。 成长期与计算机和网络发展相一致，在经过20-30的萌芽期，3D打印进入快速成长期。 2011年9月BBC NEWS报道，德国弗劳恩霍夫研究所的一个小组，使用3D打印技术和一种称为“多光子聚合技术”，成功地打印出人造血管。通过这一过程打印出来的血管可以与人体组织相互“沟通”，不会遭器官排斥。打印时使用的“墨水”是生物分子与人造聚合体。 2011年10月，一辆名为“Urbee”的汽车在加拿大温尼伯艺术画廊举行的展会上首次公开亮相，它包括玻璃嵌板在内的所有外部组件都是通过3D打印设备生产的。它用电和汽油作为混合动力，车速可达每小时100公里至110公里。 2011年12月，Theo Jans
12、en展示一套采用“3D打印机”制作的风动机械装置，唯一使用的材料就是PVC。这个机械装置需要通过风驱动上面的大扇叶，带动内部的机械齿轮让装置行走，就像一个多足的机器人在那里爬行。 2012年的TED大会上，能打印出肾的3D打印机使人眼前一亮。这次打印出的肾组织只是一个雏形，只是用于实验操作。短期内不能被用于临床应用中。但神奇的效果却产生了震撼效应。 2012年3月，来自维也纳科技大学的研究人员推出了“纳米级”3D打印机，它可以创建复杂的对象，比如微型F1赛车、维也纳圣史蒂芬大教堂和伦敦塔桥的微型模型等，它们甚至比一粒沙子还要小。这种打印机使用液态树脂，采用一种名为“双光子光刻”的高新技术，通过
13、激光使树脂硬化成形。3D打印入门四：3D打印技术之SLS技术 摘要： SLS技术，全称为粉末材料选择性烧结（Selected Laser Sintering），是采采用红外激光作为热源来烧结粉末材料，以逐层添加方式成形三维零件的一种快速成型方法。1、SLS技术1.1 SLS技术概念SLS技术，全称为粉末材料选择性烧结（Selected Laser Sintering），是采采用红外激光作为热源来烧结粉末材料，以逐层添加方式成形三维零件的一种快速成型方法。1.2 SLS技术历史简介SLS分层制造技术是2由美国德克萨斯大学奥斯汀分校的C.R. Dechard于1989年研制成功。目前德国EOS公司
14、推出了自己的SLS工艺成形机EOSINT，分为适用于金属、聚合物和砂型三种机型。我国的北京隆源自动成形系统有限公司和华中科技大学也相继开发出了商品化的设备。1.3 SLS技术的成型原理SLS技术的成型原理是：在开始加工前，需要把充有氮气的工作室升温，并保持在粉末的熔点以下。成型时，送料桶上升，铺粉滚筒移动，先在工作平台上铺一层粉末材料，然后激光束在计算机的控制下按照截面轮廓对实心部分所在的粉末进行烧结，使粉末融化继而形成一层固体轮廓。第一层烧结完成后，工作太下降一截面层的高度，在铺上一层粉末，进行下一层烧结，依次循环，从而形成所打印的模型。1.4 SLS技术所需耗材SLS技术目前可以使用的打印
15、耗材有尼龙粉末、PS粉末、PP粉末、金属粉末、陶瓷粉末、树脂砂和覆膜砂。1.5 SLS技术应用范围SLS技术不光可以运用于快速模型的制造，而且还可用于产品的小批量生产。1.6 SLS技术的优缺点1.6.1 SLS技术的优点能生产较硬的模具; 可以采用多种原料，包括类工程塑料、蜡、金属、陶瓷等;零件的构建时间短，可达到1in/h高度;无需设计和构造支撑。1.6.2 SLS技术的缺点有激光损耗，需要专门实验室环境，使用及维护费用高昂;需要预热和冷却，后处理麻烦；成型表面受粉末颗粒大小及激光光斑的限制;加工室需要不断充氮气，加工成本高; 成型过程产生有毒气体和粉尘，污染环境。2、SLS技术制造过程SLS工艺因为材料不同，具体的烧结工艺也是不同的。2.1 高分子粉末材料烧结工艺高分子粉末材料为例，此材料的烧结工艺过程可以分为前处理、粉层烧结叠加和后处理三个阶段：前处理主要是利用设计软件设计出三维CAD造型，静STL数据转换后输入到粉末激光烧结快速成型系统中。第二阶段就是粉层激光烧结叠加：设备根据原型的结构特点，设定具体的制造参数，设备自动完成原型的逐层粉末烧结叠加过程。当所有叠层自动烧结
