材料多样性:3D打印技术可以使用多种材料,包括塑料、金属、陶瓷、玻璃等。这种材料多样性使得3D打印能够应用于更的领域,满足不同的性能需求。可持续性:3D打印技术有助于减少材料浪费,因为它允许按需生产,避免了传统制造中的大量剩余库存。此外,一些3D打印技术还采用了可回收或生物降解的材料。精确性和重复性:3D打印技术可以精确控制物体的尺寸和形状,确保每次打印的物体都保持一致。这种精确性和重复性对于需要高精度制造的应用至关重要。3D打印材料多样,涵盖塑料、金属等。常州金属3D打印设计
树脂打印(光聚合)原理:使用光源在容器中选择性地固化(或硬化)光聚合物树脂。换句话说,光被精确地引导到液体塑料的特定点或区域,使其硬化。类型:立体光刻(SLA)、液晶显示(LCD)、数字光处理(DLP)、微立体光刻(µSLA)等。材料:光聚合物树脂(可浇注、透明、工业、生物相容性等)。特点:精度高,表面光滑,能够打印复杂的细节。
粉末熔融(粉末床熔融,PBF)原理:热能源选择性地在构建区域内熔化金属粉末颗粒(塑料、金属或陶瓷),以逐层创建固体物体。类型:选择性激光烧结(SLS)、激光粉末床熔融(LPBF)、电子束熔化(EBM)等。材料:金属、塑料、陶瓷等粉末材料。特点:能够打印度的材料,适合工业级打印。 山东珠宝3D打印该技术正在推动制造业向智能化、数字化方向转型。
早期构想与探索1859年,法国雕塑家弗朗索瓦・威廉姆(FrançoisWillème)申请了多照相机实体雕塑(photosculpture)的,这是3D扫描技术的早期雏形。1892年,法国人JosephBlanther提出使用层叠成型方法制作地形图的构想,这是增材制造技术基本原理的初步探索。1940年,Perera提出类似设想,通过沿等高线轮廓切割硬纸板并层叠成型制作三维地形图。
技术奠基与突破1972年,Matsubara在纸板层叠技术的基础上提出了使用光固化材料的方法,为后续的3D打印技术奠定了基础。1983年,美国科学家查尔斯・胡尔受紫外线使桌面涂料快速固化的启发,萌生了3D打印的想法,并发明了SLA(Stereolithography,液态树脂固化或光固化)3D打印技术,他将其称作立体平版印刷,3D打印技术由此正式诞生。1984年,立体光刻技术(SLA)正式发明,同年查尔斯・胡尔为该技术申请美国专利。1986年,查尔斯・胡尔获得了快速原型技术的,创建了STL文件格式,并开发出世界上台3D打印机,随后以这种技术为基础成立了世界上家3D打印设备公司3DSystems。
与人工智能的深度融合:预计人工智能(AI)和机器学习会深度嵌入 3D 打印过程。AI 能够根据历史数据优化设计方案,实时反馈调整参数,从而显著提高产品质量和生产精度,使传统制造行业转向更加自动化与个性化的生产方式。供应链本地化:3D 打印推动供应链从全球化向本地化转变。企业可在离消费者更近的地方构建分散的制造节点,按需生产,快速交付,这将改变传统供应链,促进数字化工厂的建立,但也需面对安全性、信息保密性等新问题。远程打印,实现跨地域即时制造。
实际应用中的生产效率表现:
在产品原型制造方面:3D打印可以快速将数字模型转化为实物,几天内就能完成一个复杂产品原型的制作,相比传统的模具制造等方法,缩短了开发周期,提高了效率。
在小批量零部件生产方面:对于一些复杂形状、小批量的零部件,3D打印无需制作模具,可以直接生产,生产周期短,成本相对较低。但如果是大规模批量生产相同的简单零部件,传统的注塑成型、冲压等方法生产效率更高。
随着技术的不断发展,3D 打印的生产效率在逐步提高。例如,新的打印技术不断涌现,设备制造商也在通过改进硬件设计、优化软件算法等方式来提升打印速度和质量,未来 3D 打印技术在更多领域将具有更强的竞争力。 打印速度快,适合小批量定制生产。盐城汽车零部件3D打印公司
时尚界,打印鞋包等独特配饰。常州金属3D打印设计
模型结构合理性:3D 打印模型的结构设计直接影响打印的可行性和质量。复杂的结构可能需要更多的支撑材料,增加打印难度和成本,并且在去除支撑时可能会损伤产品表面。同时,不合理的结构可能导致打印过程中出现应力集中,引起产品变形或断裂。壁厚和尺寸:产品的壁厚和尺寸也需要合理设计。壁厚过薄可能导致产品强度不足,容易断裂;壁厚过厚则可能增加打印时间和材料成本,还可能引起内部缺陷。尺寸过大的产品可能超出打印机的打印范围,或者在打印过程中由于重力等因素影响而出现变形。切片参数设置:将 3D 模型转换为打印机可识别的切片文件时,切片参数的设置至关重要。包括层厚、打印速度、填充密度、支撑结构等参数都会影响打印质量。例如,层厚设置过大可能使产品表面台阶效应明显,影响外观质量;打印速度过快可能导致材料来不及粘结,降低产品强度。常州金属3D打印设计