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3D打印技术与应用 北京太尔时代科技有限公司 工业4.0 三大主题 一是“智能工厂”--重点研究智能化生产系统及过程，以及网络化分布式生产设施的实现； 二是“智能生产”--主要涉及整个企业的生产物流管理、人机互动以及3D技术在工业生产过程中的应用等 三是“智能物流”--主要通过互联网、物联网、物流网，整合物流资源，充分发挥现有物流资源供应方的效率，而需求方，则能够快速获得服务匹配，得到物流支持。 中国制造2025 中国制造2025 《中国制造2025》是中国版的“工业4.0”规划。规划经李克强总理签批，由国务院于2015年5月8日公布。 规划提出了《中国制造2025》提出，坚持“创新驱动、质量为先、绿色发展、结构优化、人才为本”的基本方针，坚持“市场主导、政府引导，立足当前、着眼长远，整体推进、重点突破，自主发展、开放合作”的基本原则，通过“三步走”实现制造强国的战略目标：第一步，到2025年迈入制造强国行列；第二步，到2035年我国制造业整体达到世界制造强国阵营中等水平；第三步，到新中国成立一百年时，我制造业大国地位更加巩固，综合实力进入世界制造强国前列。 《国家增材制造产业发展推进计划（2015-2016年）》 2015年2月28日工业和信息化部、发展改革委、财政部联合印发《国家增材制造产业发展推进计划（2015-2016年）》 计划提出的目标，到2016年初步建立较为完善的增材制造产业体系，整体技术水平保持与国际同步，在航空航天等直接制造领域达到国际先进水平，在国际市场上占有较大的市场份额。 着力突破增材制造专用材料 ，加快提升增材制造工艺技术水平 ，加速发展增材制造装备及核心器件 建立和完善产业标准体系 大力推进应用示范 全球3D打印行业信息统计 权威调研机构Gartner的报告正式出炉，2014年全球3D打印机出货量为108151台。 Wohlers2014年度报告指出，全球个人3D打印机市场在2013年明显提速扩张，销售收入实现了同比116.7%的增长，达到了8700.6万美元，在3D打印产业整体市场的占比从过去的6.5%显著增长到了9%。 创客运动 安德森说：“人们用数字化工具在线制造可以触摸的实实在在的物品，这就是创客运动 线下真实世界产业革命的基础是3D打印技术，它就像代码之于网络 大众创业 万众创新 传统厂商的加入推动3D打印市场发展 苹果 微软 谷歌 Adobe autodesk 惠普 海尔 联想 谷歌模块化手机--Project Ara Spiral 2 思考： 3d打印+物联网+大数据+云计算+互联网＝？ 各种工艺的诞生 1989年，C.R.Dechard发明SLS技术，利用高强度激光将材料粉末烤结，直至成型。后来，美国DTM公司（现已并入美国3DSystems公司）于1992 年推出了该工艺的商业化生产设备Sinter Sation。 1992年，Helisys发明LOM技术，利用薄片材料、激光、热熔胶来制作物体。 1993年，麻省理工大学教授Emanual Sachs发明Three-Dimensional Printing技术（3DP技术）， 1995年，Z Corporation（现已被3D System收购）获得麻省理工大学的许可，利用该技术来生产第一台彩色3D打印机。 2008年，开源3D打印项目RepRap发布“Darwin”，3D打印机制造进入新纪元； 2008年，以色列objet公司（现已与美国Stratasys公司合并）推出Conne*500，让多材料3D打印成为可能。 SLA的成型材料 液态光敏树脂 在一定波长（λ=325/355nm）和功率（P=30~40mW）的光源照射下能迅速发生光聚合反应，分子量急剧增大，材料也从液态转变成固态 紫外光敏树脂 可见光敏树脂 SLA工艺对光敏树脂的要求 固化收缩率小 光敏树脂在由液态转化为固态的过程中会产生内应力收缩 导致原型件在制作过程中的变形、翘曲、开裂等，成型件的精度降低，机械性能下降 是SLA制件精度最主要的影响因素 机械性能良好 一定的硬度、强度等以满足使用的需要 SLA工艺对光敏树脂的要求 溶胀小 湿态成型件在液态树脂中的溶胀会造成零件尺寸偏大 储存稳定性好 不发生缓慢聚合反应 不发生因其中组分挥发而导致粘度增大 不被氧化而变色 毒性小 成本低 目前进口材料约1200元/公斤 LOM成型材料 薄材，如纸、塑料薄膜 涉及三个方面的问题： 纸 热熔胶 涂布工艺 LOM工艺对纸的性能要求 抗拉强度 保证在加工过程中不被拉断 浸润性 保证良好的涂胶性能 抗湿性 不易吸水 收缩率小 不因水份损失而变形 易打磨 表面光滑 稳定性 零件可长期保存 易剥离 垂直方向抗