3D打印的前世今生，重要的制造工藝

2020年08月12日查閱次數：

分享更多：

1、3D打印定義

3D打印技術出現在20世紀90年代中期，實際上是利用光固化和紙層疊等技術的最新快速成型裝置。它與普通打印工作原理基本相同，打印機內裝有液體或粉末等“打印材料”，與電腦連接后，通過電腦控制把“打印材料”一層層疊加起來，最終把計算機上的藍圖變成實物，這打印技術稱為3D打印技術。

2、3D打印原理及過程

3d打印過程如下：3d打印機在設計文件指令的引導下，先噴出固體粉末或熔融的液態光聚合物，使其固化為一個特殊的平面薄層。第一層固化后，3d打印機打印頭返回，在第一層外部形成另一薄層。第二層固化后，打印頭再次返回，并在第二層外部形成另一薄層。如此往復，最終薄層累積成為三維物體。與傳統制造機器那樣通過切割或模具塑造制造物品的方法不同，3d打印機通過層層堆積形成實體物品的方法從物理的角度擴大了數字概念的范圍。對于要求具有精確的內部凹陷或互鎖部分的形狀設計，3d打印機是首選的加工設備，它可以將這樣的設計在實體現實中實現。

3、3D打印的歷程簡述

3D打印是一項重要的制造工藝，因為無論外觀多么復雜，它總是能制造出來，其他制造工藝，就算已經實現工業化數十年，在復雜的幾何形體面前束手無策，但3D打印可以打印出最精細的外觀和最簡單的形狀。這項技術已經有30年的歷史沉淀，我們可以通過以下兩張圖來梳理3D打印技術三十年發展歷程上的標志性事件。

4、3D打印的應用領域

3D打印通常是采用數字技術材料打印機來實現的。常在模具制造、工業設計等領域被用于制造模型，后逐漸用于一些產品的直接制造，已經有使用這種技術打印而成的零部件。該技術在珠寶、鞋類、工業設計、建筑、工程和施工（AEC）、汽車，航空航天、牙科和醫療產業、教育、地理信息系統、土木工程、槍支以及其他領域都有所應用。

1）航天和國防

制造火箭發動機的噴射器需要精度較高的加工技術，如果使用3D打印技術，就可以降低制造上的復雜程度，在計算機中建立噴射器的三維圖像，打印的材料為金屬粉末和激光，在較高的溫度下，金屬粉末可被重新塑造成我們需要的樣子。

2）醫學領域

最近美國FDA批準了第一款3D打印藥物。這個藥物可以造福300萬患有癲癇的成人和兒童。而且這個好消息也有可能成為 “敲門磚”，為以后藥物3D打印奠定堅實的基礎，通過3D打印制作更多易于使用，測試，生產的藥物。華盛頓郵報一文章中預測，將來醫生們不會直接開藥給病患，而是提供藥物配方，病患可以在家使用3D打印機定制藥物。再比如，一位83歲的老人由于患有慢性的骨頭感染，換上了由3D打印機“打印”出來的下顎骨，這是世界上首位使用3D打印產品做人體骨骼的案例。紐約長老會醫院的埃米爾·巴查博士(Dr.Emile Bacha)醫生使用3D打印的心臟救活一名2周大嬰兒等等。

3）建筑領域應用

如果不是建筑學專業的人，恐怕沒有幾個人能夠在看建筑圖紙的時候就在頭腦中構想出建筑物的3D形狀。而通過人手工制作建筑模型則往往成本很高，因為歐美國家人工很貴。而通過3D打印技術，則可以很容易、很快的就能在短時間內打印出一個建筑模型，即便客戶有修改意見，同樣可以短時間內就完成一個的模型，提高設計階段的效率。

4）娛樂業

在電影中，我們看到過很多演員扮演的類人形的怪物，傳統上，諸如好萊塢這樣的制片基地，都是通過手工技術來進行這些特殊的造型，但是現如今已經基本都是3D打印模型的天下，很方便就能打印出一個個性化的怪物頭套和全身裝備，效果可以亂真。

5）文物保護

博物館里常常會用很多復雜的替代品來保護原始作品不受環境或意外事件的傷害，同時復制品也能將藝術或文物的影響傳遞給更多更遠的人。史密森尼博物館就因為原始的托馬斯·杰弗遜要放在弗吉尼亞州展覽，所以博物館用了一個巨大的3D打印替代品放在了原來雕塑的位置。

5、我國3D打印行業前景分析

在歐美，3D打印已經有30年的歷史，目前已經拓展到醫學、能源、航空航天、機器人等領域應用，產業規模已有幾十億美元，而我國3D 打印技術起步較晚，資金投入較少，導致我國3D技術發展較為緩慢，且主要有以下幾點原因：商業模式單一、人才嚴重短缺、比較優勢不明顯、設備和材料成本太高、技術本身處于不斷完善和成熟過程。

世界3D打印技術產業協會CEO、中國3D打印技術產業聯盟執行理事長羅軍表示，盡管存在諸多問題與瓶頸，但是，隨著國家政策的重視和推進，未來三到五年，3D打印會進入一個產業化的爆發期，工業3D打印和生物醫學3D打印領域可能是最終的發展方向，但這需要更多的市朝手段，更腳踏實地來推動研發和產業化。

6、最近出現的3D案例

俄羅斯工廠打造3d打印版的《權利的游戲》臨冬城

中國用激光3D打印造殲20

江蘇省蘇州工業園區多棟3D打印建筑令人目不暇接

迪拜世界上首個3D打印辦公室

3D打印目前在我們的生活中運用越來越廣泛，3D打印技術是一系列快速原型成型技術的統稱，其基本原理都是疊層制造。目前市場上的快速成型技術分為SLA立體平版印刷技術、SLS選區激光燒結、FDM熔融層積成型技術、DLP激光成型技術和UV紫外線成型技術等。根據不同產品的特性要求，如結構大小，復雜程度和強度等，可以提供專業的3D打印方案。

六普科技可為您提供：3D打印服務、五軸龍門加工（主模型加工）、中小批量試制、反應注射成型(RIM)、快速樣件、快速模具、工裝、檢具以及各種非標設備的設計與加工等，并于20019年通過了ISO 9001:2015質量管理體系合格的認證！涉及的行業有、汽車領域、醫療器械、工業模型、智能機器人、智能家電、航空船舶、工裝夾具等。

下一篇：以產品為核心以技術為基礎，做手板樣件行業的楷模六普科技
上一篇：手板也稱樣件，六普科技一直以質取勝