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。食品行业探索,打印个性化食品。徐州铝合金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。连云港汽车零部件3D打印商家3D打印技术起源于20世纪80年代,起初用于快速原型制造。
材料因素材料特性:不同的3D打印材料具有不同的物理和化学性质,如熔点、粘度、收缩率等,这些特性会影响打印过程和产品性能。例如,收缩率较大的材料在打印后容易出现变形、开裂等问题;粘度不合适的材料可能导致挤出不均匀,影响产品表面质量。材料质量:材料的纯度、粒度分布、含水率等质量指标也会对打印质量产生影响。纯度高、粒度均匀、含水率低的材料通常能够提供更好的打印效果,反之可能会引起堵塞喷头、粘结不良等问题。材料兼容性:对于多材料打印或需要与其他部件配合使用的情况,材料之间的兼容性非常重要。如果材料之间不能良好地粘结或存在化学不相容性,会导致产品出现分层、脱落等问题,影响产品的整体性能。
航空航天领域深化应用:更多的大型航空航天结构件将采用 3D 打印制造,实现轻量化设计,提高燃油效率,降低发射成本。同时,在太空环境中进行 3D 打印制造零部件和工具也将成为可能,为太空探索和长期驻留提供支持。医疗领域创新拓展:生物 3D 打印有望实现真正的人体打印,用于移植,解决短缺问题。3D 打印在个性化药物研发和制造方面也将取得进展,根据患者个体差异定制药物剂型和剂量。建筑领域推广:3D 打印建筑技术将更加成熟,用于打印房屋、桥梁等建筑结构,提高施工效率,降低人力成本和建筑废弃物产生。同时,可实现更复杂的建筑设计和个性化建筑定制,为建筑行业带来新的发展机遇。消费领域个性化升级:在消费电子产品、时尚饰品、家居用品等领域,3D 打印将实现更的个性化定制生产。消费者可以根据自己的喜好和需求,定制独特的产品外观、功能和结构,满足个性化消费需求。
未来,3D打印有望实现多材料、多功能集成制造,进一步拓展应用场景。
3D打印技术依据其打印原理和材料的不同,可以分为多种类型。以下是一些主要的3D打印类型:
材料挤出类熔融沉积式(FDM/FFF)原理:通过加热和熔化丝状的热塑性材料,喷头底部带有微细喷嘴,在计算机控制下,喷头沿X轴方向移动,工作台沿Y轴方向移动,根据3D模型的数据移动到指定位置,将熔融状态下的材料挤出并终凝固。每完成一层的喷射,工作台沿Z轴方向按设定的层厚度下降,新喷射的材料沉积在已固化的材料上,逐层堆积形成终的成品。材料:聚乳ABS塑料等热塑性材料。多头喷射原理:在打印过程中使用多种材料,喷头喷射出成型材料和支撑材料。材料:树脂、蜡等,对于塑料和齿科设备种类,支撑材料是蜡,成型材料是紫外线固化的丙烯酸酯塑料。 该技术正在探索在食品领域的应用,如打印巧克力或披萨。安徽3D打印
3D打印技术利用粉末状金属或塑料等材料进行打印。徐州铝合金3D打印设计
技术发展与推广1987年,卡尔・迪卡德和他的老师共同开发了选择性激光烧结技术(SLS),使用激光将粉末材料烧结成型。1988年,出现了熔融沉积建模(FDM)技术的雏形,斯科特为了给自己女儿制作一个玩具青蛙而发明了这一技术。1991年,Helisys公司售出了台叠层实体制造(LOM)系统,通过逐层粘贴纸片并切割成型。1993年,麻省理工学院申请了“三维印刷技术”。1995年,美国ZCorp公司从麻省理工学院获得授权并开始开发3D打印机。2005年,市场上高清晰彩色3D打印机SpectrumZ510研制成功。徐州铝合金3D打印设计