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3d打印期末考试试题库第一篇:3d打印期末考试试题库3D打印技术与应用2017期末考试最早的3D打印技术出现在什么时候() 二十世纪初各种各样的3D打印机中,精度最高、效率最高、售价也相对最高的是() 工业级3D打印机SLA原型的变形量中由。

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第一篇:3d打印期末考试试题库

3D打印技术与应用2017期末考试

最早的3D打印技术出现在什么时候() 二十世纪初

各种各样的3D打印机中,精度最高、效率最高、售价也相对最高的是() 工业级3D打印机

SLA原型的变形量中由于后固化收缩产生的比例是() 25%~40%

LOM打印技术使用小功率CO2激光或低成本刀具,因而价格低且使用寿命长。 对

FDM 3D打印技术成型件的后处理过程中最关键的步骤是() 去除支撑部分

以下不是3D打印技术优点的是() 技术要求低

创新是以新思维、新发明和新描述为特征的一种概念化过程。以下不是创新三层含义的是() 抛弃旧概念

3D打印技术在医疗领域应用的四个层次特点中不包括以下哪个() 无有生物相容性,且非降解的材料

以下不是促进3D打印技术在医疗领域应用的方法是() 严格控制产品成本

LOM打印技术的原材料是片材和薄膜材料。 对

以下是SLA技术特有的后处理技术是() 排出未固化的光敏树脂

3DP打印技术的后处理步骤的第一步是() 除粉

SLS技术最重要的是使用领域是() 金属材料成型

以下哪种3D打印技术在金属增材制造中使用最多? SLS

使用SLS 3D打印原型件过程中成型烧结参数不包括() 烧结时间

SLA技术的优势不包括以下哪一项? 工艺成熟稳定,已有50多年技术积累 FDM技术的优点不包括以下哪一项? 尺寸精度高,表面质量好

对光敏树脂的性能要求不包括以下哪一项? 成品强度高

FDM技术生产构件后处理过程不包括以下哪一项? 静置

3DP打印技术的后处理过程不包括以下哪一项? 强制固化

LOM打印技术的缺点不包括以下哪一项? 制造中空结构件时加工困难 FDM技术的成型原理是() 熔融挤出成型

LOM技术最早是用于什么领域() 立体地图

哪种关系不能添加到草图的几何关系中() 水平 共线 垂直

3DP技术使用的原材料是() 粉末材料

SLA 技术成型件多为树脂类,强度,刚度,耐热性高,可长时间保存。 错

3D打印的各种技术中使用光敏树脂的技术是() SLA

以下不是3D打印技术需要解决的问题是() 减少废弃副产品

光敏树脂是在所有紫外光的照射下能迅速发生光聚合反应, 分子量急剧增大, 材料也就从液态转变成固态。 错

主要使用薄片材料为原材料的3D打印技术的是() LOM 1【单选题】(1分)

3D打印最早出现的是以下哪一种技术(C) A.SLA B.FDM C.LOM D.3DP 正确

2【单选题】(1分)

使用SLS 3D打印原型件后过程将液态金属物质浸入多孔的SLS坯体的孔隙内的工艺是( A) A. 浸渍 B.热等静压烧结 C.熔浸 D.高温烧结 正确

3【单选题】(1分)

最早的3D打印技术出现在什么时候( B ) A.十九世纪初 B.二十世纪初 C.二十世纪末 D.二十世纪八十年代 正确

4【单选题】(1分)

各种各样的3D打印机中,精度最高、效率最高、售价也相对最高的是(D) A.个人级3D打印机 B.专业级3D打印机 C.桌面级3D打印机 D.工业级3D打印机 正确 查看答案解析

5【单选题】(1分)

以下不是3D打印技术需要解决的问题是( B ) A.3D 打印的耗材 B.增加产品应用领域 C.3D 打印机的操作技能 D.知识产权的保护 正确

第二章

1【单选题】(1分)

LOM技术最早是用于什么领域( B) A.医学影像 B.立体地图 C.建筑 D.航空航天 正确 查看答案解析 本题总得分:1分

2【单选题】(1分)

SLA技术使用的原材料是(A) A.光敏树脂 B.粉末材料 C.高分子材料 D.金属材料 正确 查看答案解析 本题总得分:1分

3【单选题】(1分)

FDM技术的成型原理是(B ) A.叠层实体制造 B.熔融挤出成型 C.立体光固化成型 D.选择性激光烧结 正确 查看答案解析 本题总得分:1分

4【单选题】(1分)

3DP技术使用的原材料是(D ) A.光敏树脂 B.金属材料 C.高分子材料 D.粉末材料 正确 查看答案解析 本题总得分:1分

5【单选题】(1分)

SLS技术最重要的是使用领域是(C ) A.高分子材料成型 B.树脂材料成型 C.金属材料成型 D.薄片材料成型 正确

第三章

1【单选题】(1分)

3D打印模型是是什么格式( A ) A.STL B.SAL C.LED D.RAD 正确 查看答案解析 本题总得分:1分

2【单选题】(1分)

单击新建图标后,如何开启新的零件文件( A ) A.选择一个零件模板 B.选择一个装配体模板 C.选择一个工程图模板 正确 查看答案解析 本题总得分:1分

3【单选题】(1分)

选择所需的草图基准面后,如何打开草图( B ) A.在草图工具栏上双击草图图标 B.在草图工具栏上单击草图图标 正确 查看答案解析

4【单选题】(1分)

零件的第一个特征是什么特征( A ) A.基体特征 B.拉伸特征 C.旋转特征 正确 查看答案解析

5【单选题】(1分)

如何改变草图尺寸数值( B ) A.删除后重新绘制

B.双击尺寸,在修改对话框中输入新数值 正确 查看答案解析 本题总得分:1分

6【多选题】(1分)

那种关系不能添加到草图的几何关系中( ABC ) A.水平 B.共线 C.垂直 正确

第四章

1【单选题】(1分)

以下是SLA技术特有的后处理技术是( B ) A.去除支撑

B.排出未固化的光敏树脂 C.取出成型件 D.后固化成型件 正确 查看答案解析 本题总得分:1分

2【单选题】(1分)

FDM 3D打印技术成型件的后处理过程中最关键的步骤是( C ) A.取出成型件 B.打磨成型件 C.去除支撑部分 D.涂覆成型件 正确 查看答案解析 本题总得分:1分

3【单选题】(1分)

3DP 打印技术的后处理步骤的第一步是( A )答案就是A,不要受弹幕影响 A.除粉 B.涂覆 C.静置 D.固化 正确答案是:A 查看答案解析

4【单选题】(1分) 目前FDM常用的支撑材料是( A ) A.水溶性材料 B.金属 C.PLA D.粉末材料 正确 查看答案解析 本题总得分:1分

5【单选题】(1分)

SLA原型的变形量中由于后固化收缩产生的比例是( A ) A.25%~40% B.5%~10% C.70%~90% D.20%~50% 正确

第五章

1【单选题】(1分)

以下不是促进3D打印技术在医疗领域应用的方法是(A ) A.严格控制产品成本

B.加强计算机辅助设计人才的培养

C.鼓励发展拥有自主知识产权的3D打印机和专用配套材料 D.建立清晰的回报预期 正确 查看答案解析

2【单选题】(1分)

3D打印技术在建筑行业的应用中,目前使用最广泛的领域是( C ) A.整体建筑物的建造 B.建筑材料的生产

C.建筑装饰品和建筑模型的生产 D.建筑机械的生产 正确 查看答案解析 本题总得分:1分

3【单选题】(1分)

创新是以新思维、新发明和新描述为特征的一种概念化过程。以下不是创新三层含义的是(D ) A.变化 B.更新

C.创造新的东西 D.抛弃旧概念 正确 查看答案解析 4【单选题】(1分)

3D打印技术在医疗领域应用的四个层次特点中不包括以下哪个( B) A.无生物相容性要求的材料 B.无有生物相容性,且非降解的材料

C.金属3D打印、活性细胞、蛋白及其他细胞外基质 D.具有生物相容性,且可以降解的材料 正确 查看答案解析 本题总得分:1分

5【单选题】(1分)

以下哪种3D打印技术在金属增材制造中使用最多( A ) A.SLS B.SLA C.FDM D.3DP 正确

第二篇:我国3D打印机的市场发展情况,3D打印机报告

3D打印已经成为一种潮流,并开始广泛应用在设计领域,尤其是工业设计,数码产品开模等,可以在数小时内完成一个模具的打印,节约了很多产品从开发到投入市场的时间。3D打印机可以用各种原料打印三维模型,使用3D辅助设计软件,工程师设计出一个模型或原型之后,无论设计的是一所房子还是人工心脏瓣膜,之后通过相关公司生产的3D打印机进行打印,打印的原料可以是有机或者无机的的材料,例如橡胶、塑料,不同的打印机厂商所提供的打印材质不同。3D打印机,即快速成形技术的一种机器,它是一种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。过去其常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型,现正逐渐用于一些产品的直接制造。特别是一些高价值应用(比如髋关节或牙齿,或一些飞机零部件)已经有使用这种技术打印而成的零部件。“三维打印”意味着这项技术的普及。3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现。这种打印机的产量以及销量在二十一世纪以来就已经得到了极大的增长,其价格也正逐年下降。该技术珠宝,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,土木工程以及其他领域都有所应用。

随着汽车、航空航天、工业和医疗保健等领域市场需求的增加,全球3D打印机的销售额将从2011年的17亿美元增长至2017年的50亿美元。消费品和电子领域是3D印刷企业最大的市场,其市场份额约为20.3%;紧随其后的是机动车(19.5%)、医疗和牙科(15.1%)领域。目前比较知名的3D打印机制造商有瑞连、3D系统、伊登普雷里、斯特塔西、帕罗奥多、惠普和奥托美克等。

目前国内3D打印在材料、设备和应用上仍有难题,成本较高,多用于实验,规模化应用尚需时日,目前我国3D打印主要应用于产品设计、快速模具制造、铸造、医学等制造领域,其中消费电子、汽车、医疗分别占20.3%、19.5%和15.1%。

随着开拓并行、多材料制造工艺方法的采用,打印速度和效率有望获得更大提升。3D打印技术经过几十年的探索与发展,目前能够实现600dpi分辨率,每层厚度只有0.01毫米,即使模型表面有文字或图片也能够清晰打印,目前较先进的产品可以实现每小时25毫米高度的垂直速率,相比早期产品有10倍提升,而且可以利用有色胶水实现彩色打印,色彩深度高达24位。随着先进材料的不断发展,将开发出更为多样的3D打印材料,如智能材料、功能梯度材料、纳米材料、非均质材料及其他方法难以制作的复合材料等,金属材料、直接金属成型技术将会成为今后研究与应用的新兴领域。

当前,3D打印机价格很高,大多在百万美元以上,这给其进入家庭带来了困难,但一些较小规模的3D打印机制造商已经开始推出一万美元以下的3D打印机。随着技术进步及推广应用直至实现规模化生产,3D打印机的价格有望大幅下降。3D打印机诞生后,早期主要用于航空航天、机械、医疗、建筑等行业的模型制作。随着其进一步走向成熟,3D打印机已开始用来制造汽车、飞机等高科技含量零部件、皮肤、骨骼等活体组织。专家预计,3D打印机在生产应用方面有着巨大潜力。3D打印技术在珠宝首饰、鞋类、工业设计、建筑、汽车、航天及医疗方面(牙科)都能得到广泛的应用。3D打印长期发展前景广阔,未来国内3D打印市场规模将达到上万亿元,但短期内由于技术、材料和成本原因难以商业化。

本研究分析报告由智鼎国研(北京)信息咨询有限公司领衔撰写,在大量周密的市场调研基础上,主要依据了国家统计局、国家商务部、国家发改委、国务院发展研究中心、中国海关总署、3D打印机行业相关协会、国内外相关刊物的基础信息以及3D打印机专业研究单位等公布和提供的大量资料,结合深入的市场调查资料,进而分析国内3D打印机行业发展走势与市场。报告针对我国3D打印机行业的市场规模与前景、从业企业以及国家相关产业政策进行了全面分析。并重点分析了我国3D打印机行业技术、应用领域的发展与现状,并对3D打印机行业投资机会与投机风险作出了分析研判,为3D打印机相关生产企业、经营企业、科研机构等企业在激烈的市场竞争中洞察先机,根据市场需求及时调整经营策略,为战略投资者选择恰当的投资时机和公司领导层做战略规划提供了准确的市场情报信息及科学的决策依据,同时对银行信贷部门也具有极大的参考意义。

【报告目录】

第一章3D打印机相关阐述16 第一节传统打印机简介16

一、打印机性能参数16

二、打印机的分类17

三、打印模式20

四、打印机语言21

五、打印机技术21

六、打印机打印技术常用工作参数30 第二节3D打印机32

一、3D打印机背景分析32

二、3D打印机特点34

三、3D打印机技术性能指标34 第三节3D打印机的用途及应用领域35

一、在工业制造领域的应用分析35

二、在文化创意、数码娱乐领域的应用分析36

三、在航空航天、国防军工领域的应用分析36

四、在生物医疗领域的应用分析36

五、在消费品领域的应用分析38

六、在建筑工程领域的应用分析38

七、在教育领域的应用分析38

八、在个性化定制领域的应用分析39 第二章中国3D打印机市场发展关键因素分析39 第一节3D打印机市场规模分析39 第二节3D打印机市场主要竞争对手构成40 第三节3D打印机市场政治、经济、法律、技术环境分析45

一、政治环境45

二、经济环境49

三、法律环境53

四、技术环境55 第四节3D打印机市场发展驱动因素分析59

一、产品优势59

二、政策扶持60

三、产业化的可能性62 第五节全球债务危机对3D打印机行业发展影响分析64

一、对3D打印机行业本身影响分析64

二、对3D打印机上下游产业影响分析65

三、对3D打印机价格影响分析66 第三章2012年世界3D打印厂商研究67 第一节3Dsystems67 (1)企业发展简况分析67 (2)企业研发实力分析67 (3)企业3D打印机产品分析67 (4)企业3D打印机产品应用分析68 (5)企业经营业绩分析68 (6)企业投资兼并分析69 (7)企业经营优劣势分析69 第二节ObjectGeometries72 第三节SOlido72 第四节ZCorporation75 第五节Stratasys79 (1)企业发展简况分析79 (2)企业研发实力分析79 (3)企业3D打印机产品分析79 (4)企业经营业绩分析81 (5)企业投资兼并分析81 (6)企业经营优劣势分析82 第六节Makerbot经营分析83 (1)企业发展简况分析83 (2)企业3D打印机产品分析83 (3)企业经营业绩分析85 (4)企业投资兼并分析85 (5)企业经营优劣势分析86 第七节Shapeways经营分析87 (1)企业发展简况分析87 (2)企业3D打印服务分析87 (3)企业经营业绩分析88 (4)企业商业模式分析88 (5)企业多轮融资分析88 (6)企业经营优劣势分析89 第四章2012年中国打印机产业整体发展态势分析90 第一节中国打印机行业发展分析90

一、中国打印机产量居世界第一90

二、中国打印机行业的市场结构解析90

三、中国专用打印机行业发展格局97

四、打印机行业进入节能环保新时代98

五、2012年打印机行业发展情况良好101 第二节2008-2012年中国打印机产量数据统计分析104

一、2008-2011年中国打印机产量数据分析104

二、2012年中国打印机产量数据分析108

三、2012年中国打印机产量增长性分析110 第五章3D打印机生产工艺及技术路径分析111 第一节3D打印机各种生产方法比较111 第二节国内外3D打印机生产工艺及技术趋势112

一、国外主流生产工艺介绍112

二、国内主流生产工艺介绍116

三、3D打印加工过程分析117

四、当前3D打印技术分析121

五、3D打印技术的突破方向分析124 第三节国内外3D打印机最新技术研发及应用情况126 第四节3D打印原材料分析129

一、目前可使用的3D打印材料分析129

二、3D打印市场扩大对材料需求的影响分析130 第六章中国3D打印机市场发展现状分析131 第一节中国3D打印机市场构成要素分析131

一、3D打印机产品购买主体构成分析131

二、3D打印机产品市场购买力分析133

三、3D打印机产品市场购买欲望分析134 第二节中国3D打印机市场主要品牌分析136

一、国外主要企业品牌分析136

二、国内主要品牌分析140 第三节2012年中国3D打印机市场运行数据分析141

一、2012年中国3D打印机市场产品销售情况分析141

1、销售总量分析141

2、主要销售区域分析142

3、市场需求特点分析143

二、2012年中国3D打印机市场产品供给情况分析145

1、国内市场供给量分析145

2、供给来源构成146

3、供需格局分析148 第七章中国3D打印机市场消费能力及未来需求规模分析148 第一节2012年中国3D打印机市场消费能力现状分析148

一、中国3D打印机产品购买要素构成分析148

二、3D打印机产品替代产品威胁分析150

三、主要消费区域消费能力对比分析150 第二节影响中国3D打印机市场消费能力主要因素分析152

一、购买者的购买目的及主要用途152

二、购买者所处的消费环境154 第三节中国3D打印机消费市场独有特征分析156 第四节中国3D打印机市场发展影响因素分析158 第五节3D打印机对我国制造业的影响160

一、3D打印机的内涵及其意义160

二、3D打印机与中国制造业161

三、对我国制造业的影响162

四、对策建议163 第八章2012年中国3D打印机市场需求特点及需求潜力分析163 第一节中国3D打印机市场主要消费统计数据定量分析163

一、总体销量数据分析163

二、分区域市场数据分析164

三、消费领域分布数据分析165 第二节3D打印机主要下游消费领域构成分析165 第九章3D打印机产品价格策略研究167 第一节估计成本167 第二节选择定价方法170 第三节竞争性调价176 第四节具体价格策略研究178 第十章国内3D打印机在建及拟建项目统计分析179 第一节入门级开源3D打印机项目技术179 第二节研发一种便携式3D打印机项目192 第三节智慧烟台投资千亿引进3D打印机等高端项目193 第四节2012-2013年我国3D打印发展项目态势195 第五节中国市场上3D打印巨头合并及其项目新态势201 第十一章3D打印机企业销售状况调查224 第一节北京殷华激光快速成形与模具技术有限公司224

一、企业发展简况分析224

二、企业研发实力分析225

三、企业3D打印产品及服务分析225

四、企业成功应用案例分析225

五、企业经营优劣势分析226

六、企业3D打印机销售情况227 第二节陕西恒通智能机器有限公司227

一、企业发展简况分析227

二、企业研发实力分析227

三、企业3D打印产品及服务分析228

四、企业成功应用案例分析228

五、企业经营优劣势分析228

六、企业最新发展动向分析229

七、企业3D打印机销售情况229 第三节武汉滨湖机电技术产业有限公司230

一、企业发展简况分析230

二、企业研发实力分析231

三、企业3D打印产品及服务分析231

四、企业经营优劣势分析232

五、企业3D打印机销售情况232 第四节南京紫金立德电子有限公司233

一、企业发展简况分析233

二、企业研发实力分析233

三、企业3D打印产品及服务分析233

四、企业成功应用案例分析233

五、企业经营优劣势分析235

六、企业最新发展动向分析235

七、企业3D打印机销售情况239 第十二章3D打印机市场推广策略研究240

一、3D打印机行业产品市场定位240

二、3D打印机行业广告推广策略244

三、3D打印机行业产品促销策略249

四、3D打印机行业招商加盟策略249

五、3D打印机行业网络推广策略254 第十三章3D打印机营销渠道建立策略256 第一节2011-2012年中国3D打印机品牌营销模式研究256

一、市场经济时代的营销模式256

二、国际市场条件下的营销模式256

三、新型营销模式总括257

1、特许经营、加盟连锁257

2、电子商务258

3、会议营销260 第二节3D打印机产品营销渠道260

一、媒体广告260

二、直效营销262

三、销售促进263

四、公关与宣传264

五、人员推销265

六、网络营销266 第三节中国3D打印机营销渠道建立策略267

一、广告策略267

二、渠道策略267

三、价格策略267 第十四章3D打印机市场客户群研究与渠道匹配分析271 第一节专买店实地调查271

一、渠道特点271

二、销售状况271

三、消费人群271

四、销售策略271 第二节购物中心----专柜275

一、渠道特点275

二、销售状况275

三、消费人群276

四、销售策略276 第三节连锁超市----专柜281

一、渠道特点281

二、销售状况282

三、消费人群282

四、销售策略283 第四节网络营销模式—网店287

一、渠道特点287

二、销售状况292

三、消费人群292

四、销售策略292 第十五章2013-2018年中国3D打印机市场前景预测分析294 第一节国内3D打印机技术发展现状与问题294

一、国内3D打印机技术发展现状294

二、国内3D打印机技术发展问题295 第二节我国3D打印机从“神器”到家用制造设备的距离296 第三节3D打印机行业发展趋势预测298

一、3D打印机将全面革新现实298

二、2017年全球3D打印机市场将增至50亿美元304

三、3D打印机行业发展趋势304 第四节中国国3D打印机行业发展前景预测305

二、3D打印孕育无限未来305

三、3D打印机的变革力量308

四、3D打印机发展前景310 【图表目录】

图表:国际上主要3D打印机厂商42 图表:2009-2011年我国GDP增幅走势图49 图表:中国能效标识93 图表:富士施乐智能眼、智能节电和快速启动三位一体95 图表:重视环保打印,行动刻不容缓98 图表:参与调查者对于打印机环保重要性的看法99 图表:参与调查者对于打印机是否环保的分辨情况99 图表:2008-2009年中国打印机产量走势图104 图表:2009年中国打印机产量统计表(分省市)105 图表:2010年1-12月中国打印机产量分省市排行统计表106 图表:2012年1-12月中国打印机分省市产量数据表108 图表:国际上主要3D打印机厂商138 图表:2009-2012年中国3D打印机销售总量141 图表:2012年中国3D打印机销量区域分布142 图表:2009-2012年中国3D打印机供给量145 图表:2012年我国3D打印机供给来源构成146 图表:2009-2012年中国3D打印机销售总量163 图表:2012年中国3D打印机销量区域分布164 图表:2012年我国3D打印机消费领域分布数据165 图表:入门级开源3D打印机项目技术简图179 图表:主板芯片Arduino182 图表:Arduino主板最新版本的电路原理图184 图表:Arduino步进电机控制板184 图表:Arduino步进电机驱动板最新版本的电路原理图185 图表:Arduino3D打印机打印头控制板186 图表:Arduino3D打印机打印头驱动板最新版本的电路原理图186 图表:Arduino3D打印机机械结构187 图表:Arduino3D打印机部件罗列见下图189 图表:3D打印机打印机软件界面截图190 图表:3D数据与打印结果的展示图191 图表:2011-2012年北京殷华激光快速成型与模具技术有限公司3D打印机销售状况227 图表:2011-2012年陕西恒通智能机器有限公司3D打印机销售状况229 图表:2011-2012年武汉滨湖机电技术产业有限公司3D打印机销售状况232 图表:2011-2012年南京紫金立德电子有限公司3D打印机销售状况239 图表:网络营销推拉战略266 图表:2008-2011年全球消费电子各细分产品产量规模309

第三篇:3D打印技术

基本概念

3D打印机出现在上世纪90年代中期,实际上是利用光固化和纸层叠等技术的快速成型装置。它与普通打印机工作原理基本相同,打印机内装有液体或粉末等“打印材料”,与电脑连接后,通过电脑控制把“打印材料”一层层叠加起来,最终把计算机上的蓝图变成实物。这打印技术称为3D立体打印技术。

原理

3D打印是添加剂制造技术的一种形式,在添加剂制造技术中三维对象是通过连续的物理层创建出来的。3D打印机相对于其他的添加剂制造技术而言,具有速度快,价格便宜,高易用性等优点。

3D打印机就是可以“打印”出真实3D物体的一种设备,功能上与激光成型技术一样,采用分层加工、迭加成形,即通过逐层增加材料来生成3D实体,与传统的去除材料加工技术完全不同。称之为“打印机”是参照了其技术原理,因为分层加工的过程与喷墨打印十分相似。随着这项技术的不断进步,我们已经能够生产出与原型的外观、感觉和功能极为接近的3D模型。 说的简单一点,3D打印是断层扫描的逆过程,断层扫描是把某个东西“切“成无数叠加的片,3D打印就是一片一片的打印,然后叠加到一起,成为一个立体物体。

应用领域

汽车制造业,医疗

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国外艺术家用3D打印机“打印”出了一个小型3D城市,里面的建筑物非常精致(资料图)

东南网-海峡都市报8月31日讯(记者 林可 周锡银 文/图) 将一项产品设计转化为3D数据,录入3D打印机,添加合适的“墨水”后,就能直接打印出实物——近日,一股“3D打印热”从美国股市传至国内A股市场,不少涉及3D打印领域的企业股价连创新高。

3D打印技术为何受到热捧?3D打印机如何使用,主要应用于哪些领域?普通居民现在能买到3D打印机吗?福建制造企业有没有掌握这一技术?带着这些问题,本报记者多方调查,为您揭开“3D打印”的面纱。

市场动向

有望改变制造业“3D打印”成资本宠儿 美国两家3D打印机生产商8月股价大幅上扬,这股“3D打印热”烧到国内A股市场,涉及3D打印领域的企业股价连创新高。由于3D打印需运用到激光技术,我省一些生产激光晶体元器件的上市企业,股价业有不小涨幅。

“3D打印”为何成为资本宠儿?据业内人士介绍,3D打印受到热捧,是因为该技术有望改变制造业形态。

据介绍,“激光3D打印”,又叫选择性激光烧结(SLS),即快速成型技术,其原理是将一项产品设计转化为3D数据,然后将这些数据录入3D打印机,使用合适的添加剂进行逐层打印,然后叠加到一起,成为实物。由于3D技术可自动、快速、直接、准确地将产品设计直接转化为实物,因此将有效缩短产品研发周期、提高产品质量并缩减生产成本。3D打印技术在美国已经产业化,在国内也已起步。

受益“3D打印热”一闽企股票大涨

受益这轮“3D打印热”,福建上市公司——福晶科技的股价也有不小涨幅。前日,该公司股价涨停。据了解,公司主营业务属于光电子产业,是全球领先的非线性光学晶体与激光晶体元器件制造商。由于3D打印需要运用到激光技术,因此该公司股价上涨。

昨日,记者从南京、深圳等地3D打印机制造商处了解到,购买3D打印机的福建买家现在还不多。许多经销商表示,他们对3D打印的前景保持乐观态度。他们认为,由于掌握“3D打印”后,制造企业可有效缩短产品研发周期、提高产品质量并缩减生产成本,作为制造业大省,福建加工制造类企业也需要掌握3D打印技术。

输入数据就可打印出实物

昨日,记者电话采访了国内一家3D打印机制造商——南京紫金立德公司。该公司销售代表介绍,他们公司的3D打印技术是以色列的,目前国内自主掌握3D打印技术的企业较少,能批量生产全套设备的大厂家也只有几个。 蔡先生说,3D打印机是按照所使用的添加剂划分的,有塑胶的,也有金属的,而他们公司制造的3D打印机,使用的是pvc膜。据介绍,紫金立德制造的3D打印机,可将按照电脑里的3D数据,将pvc膜进行切割、叠置,然后烧结成实物。打印出的产品坚固耐用,可以在上面打孔、抛光。

据介绍,除“打印”茶壶等不太复杂的生活用品外,3D打印机还能“打印”齿轮、螺丝钉、涡轮增压零件等工业用品。

蔡先生告诉记者,目前,3D打印机主要用于工业设计、制造等领域。传统的制造技术,需要专门“开模”,时间周期长,单价高,而3D打印机的特点是,只要你提供产品设计及数据,过两三个小时,就能拿到实物,省时省力。

3D打印用的是“固态墨水”

据了解,3D打印机与普通打印机,最大的区别是“墨水”,3D打印机的“墨水”,也就是添加剂,从液态转成固态,如塑胶、硅、金属粉等。

目前的3D打印机,分堆叠法打印与烧结法打印,原理基本都是多层分片打印,而堆叠、烧结只是成型

技术的区别。堆叠法只能成型塑胶、硅之类的添加剂,对固化反应速度有要求,而烧结可以用激光的高温对金属添加剂进行处理加工。

“我们的打印机,主要通过打印喷头,按照3D图片,进行堆叠。”昨日,浙江一家3D企业市场部有关负责人陈女士告诉记者,3D打印首先要有一个设计图片,然后将文件录入,准备好打印需要的添加剂,就能够开始直接打印了,3D打印机通过打印喷嘴开始从打印底盘一层层堆叠,过不了几分钟,就能打印出实物成品。

便宜的3D打印机只要三千多元

3D打印机哪里有售?记者发现,福州市面上还并没有3D打印机专卖店,但3D打印机在部分购物网站有售,价钱在几千到几万元不等,最便宜当数个人打印机,定价在3000多元。

据了解,国内的3D打印机,按照打印机的喷头数量定价,比如,单喷头的3D打印机,要近4000元,双喷头的打印机则要7000多元。单喷头与多喷头的区别主要在于,在打印中,双喷头可以打印两个颜色的实物,而单喷头只能打印一个颜色的实物。

深圳一家3D打印机厂商的负责人刘先生表示,他们的打印机出口较多。陈女士也表示,他们公司的产品主要都是销往美国、澳大利亚等国家,国内需求还不够旺盛,主要是因为国内对3D打印机的认知、普及还不够高。

许小曙

湖南华曙高科技有限责任公司 总经理

许小曙,1990年毕业于美国科罗拉多矿业大学,获得博士学位。

早在1996年,就曾因在CH-46直升机相关研究项目中“史无前例的杰出工作”,荣获了被誉为“应用科学的诺贝尔奖”的“美国科学技术创新奖(R&D 100)”。该奖项用于奖励每年在世界范围内评选100个最杰出的科技成就,是世界应用科学中的最高奖项。

自1997年以来,在美国DTM公司和3D Systems公司工作12年,先后担任先进制造主管,软件开发总监及高级顾问等职务,是SLS SinterStation 2500+, Vanguard, HiQ and Pro 系列设备实现产业化过程的原创者之一。2011年4月,许博士被国际分层制造行业权威协会AMUG-Additive Manufacturing Users Group授予终身成就奖(“Dinosaur Award” ——恐龙奖)。该奖项用以表彰在SLS和SLA领域做出长期卓越贡献以及具有领导力的人士,全世界仅十余人获此殊荣。他在业内被认为是目前世界上最了解该技术的人,有“SLS之父”之美誉。

许小曙博士2010年回到中国,成立湖南华曙高科技有限责任公司,研发和推广拥有中国自有知识产权的SLS设备,材料及相关服务。

王运赣

上海富奇凡机电科技有限公司 董事长、教授

王运赣,华中科技大学教授、博士生导师,上海富奇凡机电科技有限公司董事长,20世纪90年代初开始致力于快速成形技术的研发,主编出版了11本有关快速成形/3D打印技术的专著,拥有12项中国专利,所在公司已批量生产和销售具有自主知识产权的7种快速成形设备。

入门级开源3D打印机项目技术简介

更多内容前往:个人3D打印机小站

简介

三维立体打印的技术。三维立体打印机,也被称为快速成型打印机。它是利用普通打印机的原理,将打印机和计算机连接起来,把原料装入机身,通过计算机的控制,用激光注射器将原料一层一层累积起来,最后将计算机上的蓝图变成实物。

3D打印机在90年代中期就出现了。在过去十年里,它已经被设计师、工程师以及科学家用来制造一次性的机械产品以及模型。他们通过一层一层堆积的液体和粉末来生产物体。助听器生产部门利用3D打印机扫描患者的耳朵轮廓后复制出合适的助听器;汽车定制公司也在利用这套设备为汽车爱好者提供专门的汽车部件;消费电子产品厂商用它来完成对产品功能的设计,以避免在大规模生产后修改设计;医生用它来制造实习模型;博物馆用它复制真品,以避免参观者损毁真品。

但是,这套机器价格不菲,每套大约需要10万美元。最近几年,价格下降到约1.5万美元。如此昂贵的费用也只有大型公司才能负担。

本项目的目标是为了制造出价格在1000美元之内的桌面3D打印机,方便设计师,工程师,科技人员甚至是普通爱好者的使用。

市场前景

三维打印机不仅使立体物品的造价降低,且激发了人们的想象力。未来三维打印机的应用将会更加广泛。

3D打印技术最突出的优点是无需机械加工或任何模具,就能直接从计算机图形数据中生成任何形状的零件,从而极大地缩短产品的研制周期,提高生产率和降低生产成本。这项技术目前正迅猛发展,已越来越引起人们的广泛重视。

3D打印机在哪些领域使用有何用处3D打印技术作为一种高科技技术,综合应用了CAD/CAM技术、激光技术,光化学以及材料科学等绪多方面的技术和知识,让产品设计、建筑设计、工业设计、医疗用品设计等领域的设计者,第一时间方便轻松的获得全彩色实物模型,便于重新修定CAD设计模型,从而节省了为错误设计制造工艺装备的费用,并节省了研制时间。

随着技术的进步,现在3D打印机在电影动漫、气象、教育、外科医疗等领域都能发挥独特的作用。在教育领域,3D打印机能够将抽象概念带入现实世界,将学生的构思转变为他们可以捧在手中的真实立体彩色模型,令教学更为生动;在建筑领域,3D打印机能够为曲面异形建筑的重要精密构件快速制作精确模型,实现传统建筑模型制作无法达到的工艺水平;在工业生产领域,3D打印机可以为金属铸件直接打印模型、模型插件和图案;在地理空间领域,3D打印机可以轻松将GIS数据转化为三维地形及城市景观模型或沙盘;而在娱乐艺术领域,3D打印机还可根据电子游戏、三维动画以及其他创作产生的三维数据轻松制作自定义头像和雕像。

但如果要将3D打印机像电脑一样应用到我们普通消费者的生活中,还存在一些具体的问题:首先是购买成本问题,不同三维打印机的报价相差很大,但依旧徘徊在几万到几十万人民币,这个数字对家庭用户来说,不如去买套房子;其次是打印材料问题,3D打印机的成型材料多是采用化学聚合物,在这里,我们不仅仅是担心它的后期使用成本问题,而且如果要让它融入我们的家庭生活,那么这种材料是否安全将是一个很重要的参考因素。

不过我们还是期待,随着技术的不断进步,这些我们担心的问题都会迎刃而解,3D打印机会在未来像照相机、扫描仪一样进入千家万户,为我们的生活增添无穷乐趣。 优势

我们拥有一套完整的实现低成本3D打印机的系统方案,该方案设计制造的3D打印机可以满足设计师,工程师,爱好者们的基本需要,并且在价格上大大低于昂贵的快速成型系统。能够实现每位设计师,爱好者或者是个人都能够拥有一台3D打印机的梦想。

技术规格

使用技术 FFF (熔融纤维制造)/热塑挤压

尺寸 500 mm (W) x 400 mm (D) x 360 mm (H) 重量 7.0 kg 打印范围 200 mm (W) x 200 mm (D) x 140 mm (H) 打印耗材原料 PLA,、HDPE、ABS等,使用3mm直径细丝 耗材价格 PLA:195元/kg,HDPE:97元/kg,ABS:150元/kg 打印速度 每小时构建实心物体为15.0 cm3 (使用PLA测试, 其他材料都差不多) 精度 喷嘴直径0.5毫米,最小打印2毫米的物体,定位精度0.1毫米,每层厚度0.3毫米

硬件部分 控制芯片

主板芯片 Arduino

上图所示的主板是整个系统的核心控制部件。其核心是一片Sanguino,它是一块Arduino兼容的主板由一块ATMEGA644P芯片驱动。

Arduino是源自意大利的一个开放源代码的硬件项目,该平台包括一片具备简单I/O功效的电路板以及一套程序开发环境。Arduino可以用来开发可独立运作、并具互动性的电子用品,或者也可以开发出与PC相连的周边装置,同时能在运作时与PC上的软件进行沟通。 Arduino 平台由两部分组成:硬件(包括微控制器、电路板等)和软件(编程接口和语言)。平台的两个部分都是开源的。如果需要,您可以下载 Arduino 的图表、购买需要的所有独立部件、切割电路板并从头开始制作一个电路板。

同样地,Arduino 旨在提供一个简单的界面和一个将所有功能集于一身的包,同时尝试提供其他优点: 低成本

可以从头开始构建便宜的 Arduino 板,并且预组装的组件十分便宜。Arduino Diecimila 花费大约 35 美元。 跨平台软件

获得适用于 Microsoft Windows、Mac OS X 和 Linux 的 Arduino 软件。 简单的语言

Arduino 开发人员尝试使语言可以被初学者轻松掌握,但是对于高级用户足够灵活。 开放源码

Arduino 从上到下完全是开源的。如果需要构建或修改软件,您可以随意执行。此外,Arduino 的官方 Web 站点包含丰富的维基,其中的代码样例和示例都是免费共享的。

Arduino成本低功能强大的特点,满足了低成本3d打印机项目的需求,是理想选择。

该主板连接了所有的周边扩展,用来驱动整个3d打印机,其中包含了3个步进电机接口,还有四个RJ45接口用于连接挤压控制电路板,该电路板用于控制打印头,此外主板上还配备一个SD卡插槽及ATX电源接口。 以下为该主板最新版本的电路原理图:

步进电机控制板

该电路板用于控制步进电机,通过两个极限开关来获得输入。基于Allegro A3982 步进电机驱动。此步进控制芯片价格和性能上都有相对的优势,满足3D打印机低成本和功能充足的特性。

以下为该电机驱动板最新版本的电路原理图:

打印头控制板

该电路板由PWM驱动板,DC电机驱动板,温度传感板,RS485接口和一块Arduino组合而成。该板用于控制在打印过程中的材料输出。 以下为该打印头驱动板最新版本的电路原理图:

机械结构

整个设计结构包含了多种材料,以下为罗列的部件名称: 部件名称 备注

长棒 8mm直径,镀锌表面铁棒 轴承 皮带

挤压部件(打印头) 螺丝、螺帽、五金、DIY扣件 轨道扣件 步进电机 NEMA 17 或 NEMA 14 PCB/集成电路

装配部件 3D打印制作,使用设计的3D数据

厚、薄钢板 4mm - 6mm 厚,至少 42cm x 40cm 螺柱 轨道扣件

构造组件

使用3D设计软件将3D打印机上的各个部件进行设计,并使用快速成型技术来制作这些部件。 部件罗列见下图:

由 3D打印服务 提供打印制作。

软件部分 控制系统固件 控制主板和打印头控制板为整个3D打印机系统的核心部分,两个控制芯片都采用开源Arduino硬件。可以通过Arduino平台方便的进行控制固件的编程和安装。

打印机软件

打印程序用于将设计好的STL格式文件转换成打印机可以读取的格式,并将该格式文件的数据信息传给打印机。打印机固件识别此格式3d数据信息,通过控制芯片来,进行打印输出。

我们使用一套通用的3D打印机程序与打印机固件进行交互通信,输入的文件格式现在仅支持STL,绝对多数的3D设计软件支持此格式的输出,因为设计师可以不需要使用额外的软件来输出需要制作的3D模型。

该打印机软件使用Java,可以用于Windows, Mac, Linux 多平台。

打印机软件界面截图:

原料耗材 材料选择

材料 单价 规格

PLA 195元/kg 3mm细丝 HDPE 97元/kg 3mm细丝 ABS 150元/kg 3mm细丝

打印案例

下图为3D数据与打印结果的展示图:

Magicfirm MBot 3D打印机

耗材决定能力边界—3D打印技术原理

3D打印技术在原理上并不复杂。与传统制造业在材料上做减法不同,它奉行的是加法守则。要打印一个东西,你首先要有一张3D立体图,配套的软件会把这张图上的物体进行一系列数字切片,并将切片信息传送到打印机,打印喷头立刻启动,根据切片信息,一层层极薄地堆叠出立体物件。

在这一核心“秘笈”指导下,不同打印机有不同的流派打法,而使用的“墨水”则是其中的关键。

在北京北五环外永丰科技园的北京计算中心,一台售价160万元人民币的Objet3D打印机,已经在这里服务一年有余。这台双缸洗衣机大小的银灰色打印机,使用光敏树脂耗材,这是一种遇紫外线照射会立刻变硬的特殊材料,另外一种支撑材料也必不可少。在电脑的三维数据图像的控制下,打印机的六个喷头以16微米的厚度,一层层喷出液态材料,物体的部分使用光敏树脂,其余部分则喷出填充材料,每喷一层,就进行一次紫外线照射,液态材料随即变硬。

打印完成后,最初从打印机肚子里拿出的是一个立方体,需要再给它洗个澡,冲去填充材料,打印的东西就“水落石出”了。

Stratasys公司使用的则是一种叫做“熔积成型”的技术,整个流程是将一根粗的塑料绳,在喷头内熔化液体,一层层沉积塑料纤维成型。还有一些系统使用粉末微粒作为打印介质,最常用的是石膏粉,粉末微粒被喷撒在铸模托盘上形成一层极薄的粉末层,然后由喷头喷出的液态粘合剂进行固化,或者用“激光烧结”,熔铸成指定形状。 耗材的扩展,决定了3D打印机的能力边界。

受到耗材的限制,3D打印最初的应用主要局限在样品制作。汽车零部件制造商或齿科医生在完成一个产品设计时,往往需要用一台3D打印机在几个小时内打印出其设计的产品,反复修改后再投入到规模化的生产线制造,这种样品制作方式相比传统的模型制作极大地节约了时间和材料成本。

随着可供打印使用的耗材的不断拓展,3D打印也逐渐具备了制作成品的可能。这是3D打印技术一个质的飞跃,这种变化在最近两年才逐步发生。2011年,钛合金和不锈钢材料的使用,使波音公司开始用这种技术直接打印飞机机翼,当然这种打印机的体型和价格都在另一个层级上。

目前,仅Objet一家公司已经可以使用14种基本材料并在此基础上混搭出107种材料,两种材料的混搭使用、上色也已经是现实。这些材料的价格便宜的几百块(人民币)一公斤,最贵的要4万元左右。

打印手枪、药物、建筑—盘点2012十大3D打印产品

3D打印颠覆了人们创造东西的能力,让人们将自己的想法转化成电脑上的虚拟模型,将产品制造这项专利从企业领域交还到个人手中。设计癖网站带我们一起回顾过去一年中曾报道过的3D打印产品:

1、3D打印手枪

2、Replicator 2台式3D打印机

3、Go!SCAN 3D白光3D扫描仪

4、按需打印药物3D分子打印机

5、LAYWOO-D

6、MIT廉价专业3D打印机

7、voxeljet连续3D打印机

8、可打印建筑物的“喷石”3D打印机

9、3D打印砖

10、XEOS概念3D打印机

第四篇:3D打印开展报告

说3D打印技术风靡全省,成为最热的词汇一点也不夸张,3D打印教育市场也开始初见端倪,大量的3D打印厂商和学校、儿童培训机构纷纷扬言开始涉足,然而真正的中小学3D打印教育市场是怎样的呢?

这次出去学习了解到,体制内教育中小学更多的是购买了某一品牌的3D打印设备和几卷耗材,待上层领导视察的时候临时抱佛脚找来草草了事,零星好一些的学校可能是教师开了兴趣班,但是全校只有那么几台已经被尘土封存许久的设备还不允许接触,美其名曰没有老师指导有危险。

体制外的儿童机构早已蠢蠢欲动,但是这个市场大量缺乏真正既懂得3D打印技术又了解儿童心理和青少年教育的一线教师,搞得更像是3D打印厂商的王婆卖瓜,谁喊得嗓门越大谁就占先机。

我真心感觉中小学生3D打印教育市场前景非常广阔,绝对不应该是这样的玩法。3D打印机就是一个工具,至于选择什么样的厂商,只要是有品牌保证的就ok,完全不必要选择什么国外一流设备,一些DIY的设备也不是什么孩子能使用的了得,毕竟不可能人人创客,所以中小学3D打印教育选择购机只要是国产一流品牌机足够了,更重要的是内容上的突破,教学方式上的爆破。

之前我也做过类似的探讨,今天说点更直接的,就拿3D打印计算机课程来说,大部分的同学只要你一开讲,底下窸窣一片。真可谓此起彼伏,声声入耳。那么为什么不能从实践的角度入手呢?通过兴趣引导,比如房屋的拼装演变过程来说明物理结构的改变,从而影响整个上层建筑呢!我们其他课程类似于数学和美术甚至语文都可以借用此套路,高尚而不奢靡!

1 根据那些一线老教师3D打印教学经验结合我的课堂理解判断,如果想要更深层次的开发中小学生3D打印教学内容,可能要从以下几点来参考:

1、 课堂内容需要更多游戏化的设定。游戏是孩子们天生所喜好的,特别是年龄偏小的孩子,男孩子尤为显著,这摸摸,那碰碰,没有什么他们不好奇,所以如果让3D打印设备完全成为了软件的课程或是科普展示宣讲,那孩子们怎么能不走神?

2、 课堂内容需要延展性的思维。比如3D打印分层累加过程,那么我们为什么不引导孩子们做事情要有条理性,做同一种事情的时候需要一步一步来做,不同种性质的事务要一阶段一阶段来执行,这是不是也有点类似数学里的归纳法?那就直接融合过去就好啦。这里不仅融合了数学知识,而且暗含着做人做事的道理,岂不很有意义?

3、 更多任务性的指引。以班级为对象的教课过程,需要分组进行,课堂相对好管理。那么每一个小组的工作需要连贯性,孩子们对完成任务获得奖励有天生的吸引,所以通过组团完成任务,达到共同目标,暗含着团队协作、领导力判断等因素,真正素质教育的结合体。

4、 绝对不能有统一标准答案。3D打印教育玩的就是创造力,怎么能统一标准答案呢。而且每一位小朋友都有自己独特的思维模式,这个跟家庭因素、周围生活环境密不可分,这种独特的创造性思维一旦形成一套方式,很有可能会出现特立独行的小孩子,而往往创新意识最为强的也是他们,会出现更多奇思妙想。

我们的教师工作通过3D打印这一突破口,引发孩子们对于知识的渴望,创造新事物产生前所未有的兴趣,通过完成一个个任务,提升孩子们的综合素质。其实只要更多的融合思维,就会有更多的奇思

2 妙想,只有你自己对3D打印感兴趣了,全身心的投入,你才有可能在课堂上感染孩子们和家长,当然赢得所有人的认可。更重要的是你的学生们玩着学会了复杂的学科知识,潜移默化的升华了自身。

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第五篇:3D打印技术概述

摘要:3D打印技术,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。它无需机械加工或任何模具,就能直接从计算机图形数据中生成任何形状的零件,从而极大地缩短产品的研制周期,提高生产率和降低生产成本。灯罩、身体器官、珠宝、根据球员脚型定制的足球靴、赛车零件、固态电池以及为个人定制的手机、小提琴等都可以用该技术制造出来。

关键词:3D打印,快速成型,添加制造,增材制造

引言:3D打印技术是一项革命性技术其重要性可能与电脑时代相媲美。3D打印制造不需在工厂进行操作,也就意味着无需机械加工或者任何模具,这毫无疑问将大大缩短产品的研制周期提高生产效率并降低生产所需的人力资源成本. 以目前加式制造的发展情况判断,3D打印机之后必将是社会制造的迅猛发展。

部分。目前,3D打印技术主要被应用于产品原型、模具制造以及艺术创作、珠宝制作等领域,替代这些

领域传统依赖的精细加工工艺。3D打印可以在很大程度上提升制作的效率和精密程度。除此之外,在生物工程与医学、建筑、服装等领域,3D打印技术的引入也为创新开拓了广阔的空间。如2010年澳大利亚Invetech公司和美国Organovo公司合作,尝试 以活体细胞为“墨水”打印人体的组织和器官,是医学领域具有重大意义的创新。 1 3D打印技术简介

3D打印技术是指通过连续的物理层叠加,逐层增加材料来生成三维实体的技术,与传统的去除材料加工技术不同,因此又称为添加制造(AM, Additive Manufacturing)。作为一种综合性应用技术,3D打印综合了数字建模技术、机电控制技术、信息技术、材料科学与化学等诸多方面的前沿技术知识,具有很高的科技含量。3D打印机是3D打印的核心装备。它是集机械、控制及计算机技术等为一体的复杂机电一体化系统,主要由高精度机械系统、数控系统、喷射系统和成型环境等子系统组成。此外,新型打印材料、打印工艺、设计与控制软件等也是3D打印技术体系的重要组成

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2 3D打印技术的基本概念

3D打印机出现在20世纪 90年代中期,实际上是利用光固化和纸层叠等技术的快速成型装置.它与普通喷墨打印机工作原理基本相同,打印机内装有液体或粉末等“打印材料”, 与电脑连接后,通过电脑控制把打印材料一层层叠加起来,最终把计算 机上的蓝图变成实物。这种打印技术称为3D立体打印技术。3D打印技术实际上是一系列快速原型成型技术的统称,其基本原理都是叠层制造,由快速原型机在X-Y平面内通过扫描形式

形成工件的截面形状,而在Z坐标间断地作层面厚度的位移,最终形成三维制件。设计出三维图形无需模具即可整体成形,这就是“3D打印”名字的由来。由于成品是增加材料、逐 渐铺陈所得,即每次只铺一层,因此 打印技术又被称为“增加材料制造技术”。

3D打印技术或称为增材制造是一系列技术的组合,即通过一台机器逐次添加物层的方式来制造一个物品,其组合由计算机辅助设计(CAD)、激光 成型、挤出机,或能一次打印一层物质的打印机针头构成。增材制造能一次性生成复杂的几何物体,其内部可以有空腔或活动部件而传统的机械不能胜任以这种方式进行制造。

3D打印技术(增材制造)已经在消费品,汽车工业及航空工业等领域部分获得应用。它对于制造新奇廉价的物品很合适但生产大体积低价格且有足够强度的部件其能力有限。据估计到2023年,,增材制造有望取代一些传统的规模化生产企业,导致大量拥有现代生产能力的本地化微工厂出现,有效缩短生产周期,简化供应链。在这一过程中,发展中国家将是主要受益者,因为增材制造相对于传统制造而言,其对工业基础建设的要求更低。理论上来说,当3D打印技术成熟后,随着打印材料的添加的不同,可以打印任何东西,包括人体器官(原料是细胞)、房子(原料是建筑材料)、机械(原料是金属)等,并且可以按照你想要的一模一样打印出来,只要你在计算机前把要打印的东西的形状等设置好即可。

的成熟而得到飞速的发展。

1986年,Charles Hull开发了第一台商业3D印刷机。

1993年,麻省理工学院获3D印刷技术专利。 1995年,美国ZCorp公司从麻省理工学院获得唯一授权并开始开发3D打印机。

2005年,市场上首个高清晰彩色 3D打印机由Spectrum Z510由ZCorp公司研制成功。

2010年11月,世界上第一辆由3D打印机打印而成的汽车Urbee问世。 2011年6月6日,发布了全球第一款 打印的比基尼(泳衣、衬衫)。 2011年7月,英国研究人员开发出世界上第一台3D巧克力打印机 2011年8月,南安普敦大学的工程师们开发出世界上第一架3D打印的飞机。

2012年11月,苏格兰科学家利用人体细胞首次用3D打印机打印出人造肝脏组织。

3D打印技术的本质在于个性化需求的创意设计理念。因而3D打印技术的发展,体现了人性的完善和完美过程。

4 3D打印过程原理

每一层的打印过程分为两步,首先在需要成型的区域喷洒一层特殊胶水,胶水液滴本身很小,且不易扩散。然后是喷洒一层均匀的粉末,粉末遇到

胶水会迅速固化黏结,而没有胶水的区域仍保持松散状态。这样在一层胶水一层粉末的交替下,实体模型将会被“打印”成型,打印完毕后只要扫3 3D打印的发展简史

除松散的粉末即可“刨”出模型,而3D打印技术的胚芽源于18世纪西

剩余粉末还可循环利用。

欧的雕塑艺术。19 世纪在北美被重视。

打印耗材由传统的墨水、纸张转变随着20世纪计算机和网络技术的发展,

为胶水、粉末,当然胶水和粉末都是3D打印技术才真正诞生,并由于条件

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经过处理的特殊材料,不仅对固化反应速度有要求,对于模型强度以及“打印”分辨率都有直接影响。3D打印技术能够实现600dpi分辨率,每层厚度只有0.01毫米,即使模型表面有文字或图片也能够清晰打印。受到喷打印原理的限制,打印速度势必不会很快,较先进的产品可以实现每小时25毫米高度的垂直速率,相比早期产品有10倍提升,而且可以利用有色胶水实现彩色打印,色彩深度高达24位。 由于打印精度高,打印出的模型品质自然不错。除了可以表现出外形曲线上的设计,结构以及运动部件也不在话下。如果用来打印机械装配图,齿轮、轴承、拉杆等都可以正常活动,而腔体、沟槽等形态特征位置准确,甚至可以满足装配要求,打印出的实体还可通过打磨、钻孔、电镀等方式进一步加工。同时粉末材料不限于砂型材料,还有弹性伸缩、高性能复合、熔模铸造等其它材料可供选择。

低了成本;大幅减少了材料浪费;而且,它还可以制造出传统生产技术无法制造出的外形,让人们可以更有效地设计出飞机机翼或热交换器;另外,在具有良好设计概念和设计过程的情况下,三维打印技术还可以简化生产制造过程,快速有效又廉价地生产出单个物品。

三维打印技术还有其他重要的优点。大多数金属和塑料零件为了生产而设计,这就意味着它们会非常笨重,并且含有与制造有关但与其功能无关的剩余物。三维打印技术不是这样的。在三维打印技术中,原材料只为生产所需要的产品”,借用三维打印技术,他的团队生产出的零件更加精细轻盈。当材料没有了生产限制后,就能以最优化的方式来实现其功能,因此,与机器制造出的零件相比,打印出来的产品的重量要轻60%,并且同样坚固。

6 应用发展现状

如今三维打印技术的精度约为0.1毫米,而且打印机本身的售价偏高,不过,随着技术的进步和成本的降低,一台普通三维打印机的成本有望比1985年的激光打印机还要低。 但生物三维打印机也面临着诸多挑战,其中之一是其打印出的物体如何与身体其他器官尤其是大的组织更好地结合,因为任何打印出来的器官或身体组织都需要同身体的血管相连,而这可能非常难实现。一旦克服了这个技术障碍,在未来几十年内,生物打印技术将成为一项标准技术。 现在3D打印技术还不够成熟,材料特定、造价高昂,打印出来的还都处于模型阶段,也就是说真正用于生5 技术优势

三维打印技术的魅力在于它不需要在工厂操作,桌面打印机可以打印出小物品, 而且,人们可以将其放在办公室一角、商店甚至房子里;而自行车车架、汽车方向盘甚至飞机零件等大物品,则需要更大的打印机和更大的放置空间。

3D打印技术最突出的优点是无需机械加工或任何模具,就能直接从计算机图形数据中生成任何形状的零件,从而极大地缩短产品的研制周期,提高生产率和降低生产成本。

与传统技术相比,三维打印技术还拥有如下优势:通过摒弃生产线而降

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活应用的还并不多,但3D打印技术的前景很好,未来将有可能得到普及,进入我们的生活。

7 发展展望

3D打印技术的到来将意味着我们人人都能成为制造家。世界各地各处都能成为制造工厂,全民制造的时代正在向我们招手。它同时也意味着各种行业将面临巨大变革,传统制造业和服务业之间的界限将变得越来越模糊。3D打印将重塑制造业。随着大企业对3D制造的兴趣日益浓厚,原材料成本就会随着下降,同时打印机技术也会不断改进。 在不久的将来,3D打印技术将走进千家万户。这是制造能力的大众化 。有了3D打印机后,人人都可以通过数码设计制造出各种想象中的物体,或者借用不管来自世界哪个角落的某种设。只需要按一个按钮,3D打印机就可以用一层层的塑料或其它材质,把你设计的物品在你眼前“打印出来”。10年前的科幻小说情节如今已经成为现实。事实上,能让我们的电脑打印纸质文档的点矩阵打印机,还是不久之前才发明出来的,而现在3D打印机又以同样的方式使我们梦想的各种物体都能呈现在我们眼前。有了3D打印机的魔力,人人都是制造商,唯一能限制我们的,就是我们的想象力。3D打印技术必将开创一个全民制造的崭新时代。

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