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1、,周媛 刘康妮,3D打印的定义和应用领域,2,提要,曾有人这样形容打印“上上个世纪的思想，上个世纪的技术，这个世纪的市场。”如今打印的时代已经来临。应用范围之广，程度之深，已超出我们的想象，包括政府、航天和国防、医疗设备、高科技、教育业以及制造业。因此，对3D打印的调研显得尤为必要。,3D打印,多方面定义应用领域发展优势及瓶颈,4,定义,一、3D打印即高性能金属构件激光直接制造技术。高性能金属构件激光直接制造技术（Laser Direct Manufacturing LDM or Laser Additive Manufacturing LAM），以金属粉末为原料，通过高能激光逐层熔化沉积生长
2、（“生长制造”或“增材制造”），直接从零件数字化模型一步实现大型复杂整体高性能金属构件的“近终成形”。即是一种以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。,5,定义,学术界定义：根据ASTM（American Society for Testing and Materials）标准，3D 打印的现学名为增材制造，AM（Additive Manufacturing），旧称快速成型，RP（Rapid Prototyping）。在2009年，根据 ASTM，AM 增材制造被定义为“一个与减材制造相反，利用 3D 模型数据，通常以逐层堆叠累积的方式将材料
3、连接起来构造物体的过程。”,定义,现在广义的3D打印的定义如下： 按材料状态分，包括以液体、固体、和粉末三种材料为主的增材制造工艺。 按材料属性分，包括以塑料，金属，生物材料等为主的增材制造工艺。 而至于增材制造的工艺，简单地说就是不同于传统的数控车床对材料进行切割，还是将产品以一层一层积累的方式制造出来。,3D打印应用领域,3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，后逐渐用于一些产品的直接制造，已经有使用这种技术打印而成的零部件。该技术在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工（AEC）、汽车，航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工
4、程、枪支以及其他领域都有所应用。,军用武器,全球首支3D打印金属枪，由总部位于德克萨斯州奥斯汀的3D打印公司“固体概念”（SolidConcepts）设计制造，依照的模板是美军曾经的经典装备布郎宁1911式手枪，3D打印金属手枪在外观上已经和兵工厂生产的原装布郎宁1911式手枪没有差别。,航天科技,制造火箭发动机的喷射器需要精度较高的加工技术，如果使用3D打印技术，就可以降低制造上的复杂程度，在计算机中建立喷射器的三维图像，打印的材料为金属粉末和激光，在较高的温度下，金属粉末可被重新塑造成我们需要的样子。,医学领域,康奈尔大学的研究人员首先利用快速旋转的3D相机拍摄数名儿童现有耳朵的三维信息，
5、然后将其输入计算机，3D打印机会据此打印出耳朵模子。,房屋建筑,在建筑业里，工程师和设计师们已经接受了用3D打印机打印的建筑模型，这种方法快速、成本低、环保，同时制作精美。完全合乎设计者的要求，同时又能节省大量材料。,汽车行业,汽车行业在进行安全性测试等工作时，会将一些非关键部件用3D打印的产品替代，在追求效率的同时降低成本。,文物保护,博物馆里常常会用很多复杂的替代品来保护原始作品不受环境或意外事件的伤害，同时复制品也能将艺术或文物的影响更多更远的人。,3D打印的发展优势及瓶颈,发展优势,1、节约材料，仅最后精加工一点点就可以了成品材料的一致性远好于铸造。比如传统铸铁、铸铝，中间会有气孔、沙
6、眼、缝隙，而这些就是产生静强度和疲劳强度差异的重要原因，因为是快速凝固出来的，因此强度和塑性都有保证。 2、产品的形状可以非常复杂。而一般的加工，工艺孔 之类的实在太常见了，甚至必须是分成几个零件分别加工。 3、小批量的加工非常省时间，是彻底的按图纸直接生产，无需模具、专用夹具,发展瓶颈,材料：增材制造工艺的材料都是特制的，有什么材料就能做什么样的成品。比如目前金属制品都以钛合金最为成熟，要做其他合金就需要科研机构进行进一步开发，比如目前较为热门的铜合金。生物材料也就几家，比如拥有BioInk（一种由数以十万记的活细胞所构成的物质）的RegenHu公司，而且还很不成熟。 工艺精湛度：目前全球所有增材制造的研发公司的目标都很明确：更快！更准！更大！更可靠！（在大公司眼中，价格不是首要考虑因素，因为他们有专利，并且客户大都是只要质量够，会不惜成本的国企、军工单位。）工艺速度不够快、精度不够高都制约3D打印在很多领域的应用。 3.成本：目前3D打印的工业应用依旧处于科研阶段，需要巨大的人力物力投入。实际上财力还好，关键还是缺人。,谢谢大家！,
