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。 它支持远程制造,通过共享数字文件实现全球协作生产。镇江鞋类3D打印
生物3D打印:使用生物材料(如细胞、生物墨水等)进行打印,以制造生物组织或。在医疗领域具有巨大的潜力,如组织工程、再生医学等。
复合材料3D打印:使用多种材料的混合物作为打印材料,以实现特定的性能要求。在航空航天、汽车等领域有应用,以提高部件的强度和耐久性。
其他特殊材料3D打印:包括食品、纸张、木材等特殊材料的3D打印技术。这些技术在食品定制、包装设计等领域有独特的应用价值。
3D打印技术具有多种类型和技术路线,每种类型都有其特定的优点和应用领域。选择适合特定需求的3D打印技术需要考虑材料性质、精度要求、打印速度和成本等因素。 上海小家电3D打印定制3D打印技术持续突破材料限制,使钛合金等高价值材料实现复杂结构的高效成型。
多材料与高精度打印:未来 3D 打印将能同时使用多种不同材料进行打印,实现一个部件多种材料性能的集成。打印精度也会不断提高,纳米级打印技术会逐渐成熟并应用,使制造更精细、更复杂的结构和产品成为可能,如微机电系统、生物细胞结构等。高速打印技术的突破:通过优化打印头设计、材料输送系统和运动控制算法等,3D 打印速度将大幅提升,缩短生产周期,满足大规模生产需求。例如连续液体界面生产技术(CLIP)等新型高速打印技术不断发展,未来可能会有更多类似的高效打印技术出现。与其他技术深度融合:3D 打印与人工智能、物联网、大数据等技术融合将更加紧密。人工智能可用于优化打印路径、预测和检测打印缺陷;物联网使 3D 打印机能实现远程监控和管理,构建智能工厂;大数据可用于积累打印数据,为材料研发、工艺优化提供支持。
SLA是立体光固化成型法(StereolithographyApparatus)的简称,是早实用化的3D打印技术之一。以下是关于它的详细介绍:工作原理:SLA3D打印技术基于光聚合原理,以光敏树脂为原材料。在计算机控制下,紫外激光束按照零件的分层截面信息,在液态光敏树脂表面进行逐点扫描。被扫描到的树脂区域会因光聚合反应而固化,形成零件的一个薄层。一层固化完成后,工作台下降一个层厚的距离,然后继续进行下一层的扫描固化,如此层层叠加,终形成三维实体零件。
3D打印砂型铸造技术,使复杂铸件生产周期缩短50%以上,材料利用率有效提升。
优势与挑战:
优势:
高精度:SLA 3D打印技术能够制造出高精度零部件,满足航空领域对零部件质量的高要求。
复杂形状制造能力:SLA 3D打印技术能够制造出传统制造方法难以实现的复杂形状和结构。
挑战:
材料性能:SLA 3D打印材料的性能与传统材料相比仍需进一步提升,以满足航空领域对材料的高要求。
生产规模:SLA 3D打印技术在大规模生产时的速度和成本仍需优化。
SLA 3D打印技术在航空领域具有广泛的应用前景和巨大的商业价值。随着技术的不断进步和市场的持续拓展,SLA 3D打印技术将为航空领域带来更多的创新和变革。 家具设计师结合3D打印与手工工艺,创造独特的家居艺术品。无锡树脂3D打印技术
考古学家通过3D打印复原文物碎片,重现古代文明辉煌。镇江鞋类3D打印
跨界创新与融合:3D 打印将与其他前沿技术深度融合,如与区块链技术结合,为 3D 打印产品创建不可篡改的数字证书,增强产品来源和质量的透明度;生物打印的进一步发展可能在医疗领域实现更复杂的组织和打印。应用领域拓展与深化:在航空航天领域,3D 打印技术从 “可选项” 过渡到 “必选项”,并向天空探索、卫星通信、无人机等细分领域拓展;在汽车制造、生物医疗、建筑等领域的应用也不断深化,如 3D 打印在汽车制造中实现镂空一体化打印,在再生医疗领域有望在药物筛选和修复等方面发挥巨大作用。镇江鞋类3D打印