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增材制造（3D打印） Additive Manufacturing（3-D printing） 钢铁研究总院 科技运营部 2013.4 第一页，编辑于星期二：十五点 四十九分。 背景:3D打印成为关注热点 奥巴马宣布美国“制造创新国家网络”计划，成立15个制造创新中心组成网络，每年投资10亿美元。经过5个多月的论证最后选了“增材制造”作为第一个中心的研究方向。 经济学人 “第三次工业革命”。南方周末 “野蛮神器”要革制造业的命。 工信部副部长苏波表示将推动3D打印产业化；科技部表示在制定3D打印的战略规划。 第二页，编辑于星期二：十五点 四十九分。 3D打印概念 “增材制造”=“3D打印”=“快速原型制造技术” 根据零件的形状，每次制做一个具有一定微小厚度和特定形状的截面，然后再把它们逐层粘结起来，就得到了所需制造的立体的零件。 3D打印机，都是“分层制造，逐层叠加”。 第三页，编辑于星期二：十五点 四十九分。 3D打印的工艺 1.熔积成型 FDM(Fused Deposition Modeling) 石蜡、金属、塑料、低熔点合金丝 2. 选择性激光烧结。SLS（Selective Laser Sintering）尼龙、腊、ABS、金属和陶瓷粉末。 3.立体光固化成型法SLA(Stereo Lithography Appearance)液态光敏材料 第四页，编辑于星期二：十五点 四十九分。 1.制造复杂物品。（目前已显现） 2.产品多样化不增加成本。 3.生产周期短。（最大的优点） 4.零技能制造。 5.不占空间、便携制造。（战场、灾区） 6.节省材料 。 7.精确的实体复制。（3D照相馆） 3D打印机的优势 第五页，编辑于星期二：十五点 四十九分。 民用消费级3D打印机 打印材料：塑料丝、少量金属丝 特点：结构简单、精度低、物品表面粗糙、不考虑力学性能。 分层厚度：0.1mm-0.5mm 市场范围：市场80%的3D打印机属于民用消费级。 售价：3000-20000RMB 消费人群：设计爱好者、小企业、学校 民用消费级采用的工艺主要为熔积成型FDM。 第六页，编辑于星期二：十五点 四十九分。 现代CAD/CAM 技术 CAD技术设计要打印的各种物品的3D数字模型。 计算机数控技术软件或系统 把3D数字模型切片。并根据每片的形状，分解成一条条的打印指令传给伺服电机和喷头，并保证各个伺服电机精确确配合。 第七页，编辑于星期二：十五点 四十九分。 精密伺服驱动技术 伺服电机根据指令要精确控制打印头的移动位置和平台移动，使每个时刻都在精确的位置打印。精度要达到0.1mm。甚至20um. 第八页，编辑于星期二：十五点 四十九分。 新材料技术 打印材料的研发目前还在初级阶段。 第九页，编辑于星期二：十五点 四十九分。 商用级3D打印机 打印材料：树脂、金属、石膏、尼龙、玻璃等。 特点：结构复杂、精度高、物品表面质量好、基本不考虑力学性能。 分层厚度：0.1mm-0.5mm 市场范围：市场20%的3D打印机属于商用级。 售价：100万-400万 RMB 消费人群：大中型生产制造企业研发设计部门 打印出来的物品，一般不出售，只作外观设计、模型研发用，缩短研发周期。 第十页，编辑于星期二：十五点 四十九分。 生物工程级3D打印机 打印材料：钛合金、特殊与活体能相容的材料。 市场范围：打印机的用量很少。 主要产品：人体植入物、假肢、假牙、骨骼等。在欧美已经有很广泛的应用。 消费人群：医疗保健企业和医院。 特点：一对一满足有需求的人。 3D打印生产的假肢在欧美已经有30000人 以上在应用。 第十一页，编辑于星期二：十五点 四十九分。 工业级3D打印机 涡轮引擎部件 钛合金 第十二页，编辑于星期二：十五点 四十九分。 3D打印不是泡沫也非“神器” PBS塑料 陶瓷 不锈钢 纸 树脂 尼龙 玻璃 生物墨水 高强钢 铝 钛 钛合金 钴铬合金 镍铝合金 青铜合金 ABS塑胶 木材 细胞 黄金 钨 3D打印能制造的物品，常常令人惊叹！，但这些打印件没有生产标准，没有质量检测，没有安全认证，属于“三无”产品。大部分外观、质量、性能都赶不上常规生产方法制造出的物品。 第十三页，编辑于星期二：十五点 四十九分。 2011年全球3D打印产业产值为17亿美元，国内为3亿人民币。年增长率25%。 3D打印市场情况 第十四页，编辑于星期二：十五点 四十九分。 目前3D打印产品的主要应用领域 1.快速模具制造（汽车） 2.高端零部件（航空零部件） 3.产品设计（电子消费品等，苹果手机） 4.医疗保健（牙科、假肢、骨骼） 这些应用集中在不计成本的设计行业、尖端制造、以及一对一的个性化服务方面。 第十五页，编辑于星期二：十