3D打印技术的基础与应用-1.pptxVIP

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全校选修课3D打印技术的基础与应用主讲人:周向阳 教授唐晶晶 博士(副教授)3D打印技术:兴起于上个世纪八九十年代,发展于本世纪初,在2012年已悄然成科技界研究热点。英国著名杂志《经济学人》报道称“3D打印将推动第三次工业革命”;著名科技杂志《连线》十月刊则将《3D打印机改变世界》作为封面报道;美国前总统奥巴马在国情咨文演讲中强调3D打印技术有可能革命化改变人类制造模式,几乎可以完成未来所有的产品。相比于传统制造技术,3D打印技术能够让设计师在很大程度上从制造工艺及装备的约束中解放出来,更多关注产品的创意创新,功能性能。增强我国制造业的自主创新能力3D打印作为一种新兴技术,已经在多个领域初见端倪。传统的机械加工制造方式车、钳、洗、刨、磨;随着机械科技的发展,在机械加工方面,还出现了电镀、线切割、铸造、粉末加工、数控机床、特种加工等。涉及到的设备有:车床、铣床、刨床、磨床、数控机床、加工中心等。一、3D打印的概念3D 打印技术(3D Printing)有很多个称呼,学术上称之为快速成型技术(Rapid Prototyping Manufacturing,简称 RPM)。3D 打印技术从制造工艺的技术上划分它叫做增材制造(Additive Manufacturing,简称 AM)。它是一种采用材料逐渐累加的方法制备实体零件的技术,相对于传统的材料去除-切削加工技术,是一种“自下而上”的制造方法。传统零件加工方式对材料的利用率较低,而3D打印基本上可以实现零浪费。(材料利用率80%)3D打印的视频视频1视频2视频3:金属3D打印二、本课程主讲内容1、3D打印概述2、3D打印的几个主流技术及其原理3、3D打印的原辅材料简介4、3D打印的市场及产业链5、3D打印与传统制造6、3D打印的应用及前景三、本课程的考核方法最终成绩(100%)平时成绩(50%)期末考核(50%)签到(20%)课后作业(40%)小组PPT汇报(40%)第16周注:1、签到:授课期间会有5次随机的现场签到;2、课后作业:1-2次,纸质版(会有格式要求);3、小组PPT报告:1次,分小组进行随堂报告,第10周-16周进行;4、期末考核:开卷考试考试内容:上课PPT+课后作业+课外相关文献资料。第一讲 3D打印概述1.1 3D打印过程简介1.2 3D打印原理简介1.3 3D打印的发展史1.4 3D打印的特点1.5 3D打印的发展趋势 1.1 3D打印过程简介1.2 3D打印原理简介1.3 3D打印的发展史1.4 3D打印的特点1.5 3D打印的发展趋势 1.1 3D打印过程简介曝光显影转印定影平面打印机分层切片逐层打印堆叠实体2D平面3D模型3D打印机1.1 3D打印过程简介曝光显影转印定影平面打印机分层切片逐层打印堆叠实体2D平面3D模型3D打印机3D打印工艺过程前处理 打印过程 后处理增材制造工艺过程示意图视频4:3D打印模型全过程1.1 3D打印过程简介1.2 3D打印原理简介1.3 3D打印的发展史1.4 3D打印的特点1.5 3D打印的发展趋势 3D打印的普适性原理增材制造(Additive Manufacturing,AM)ASTM 定义:三维CAD数据自动化分层连接材料制造物体离散-堆积原理平面打印机3D打印机普适性原理实质是增材制造ΔM<0(减材)材料去除,如车、铣、磨)ΔM=0(等材)材料成形,如铸、锻、焊)ΔM>0(增材)材料累加,如3D打印、快速成型、快速制造、复材铺层工艺)。过程概括前处理 打印过程 后处理增材制造工艺过程示意图1.1 3D打印过程简介1.2 3D打印原理简介1.3 3D打印的发展史1.4 3D打印的特点1.5 3D打印的发展趋势 3D打印编年史1.1 3D打印过程简介1.2 3D打印原理简介1.3 3D打印的发展史1.4 3D打印的特点1.5 3D打印的发展趋势1.4 3D打印的特点当前制造业面临的难题① 集中式和基于预测的制造中存在的问题规模化生产:标准件的生产成本低、生产效率高;基于预测的制造系统运作时,如果需求发生变化,则会导致生产上的浪费,甚至是某些人失去工作。而按需生产则可避免。② 通用化设计:消费者仅对符合其要求的产品满意大批量生产:产品一般只符合大多数人的需求,并未顾及个别消费者的口味。并且在大规模的生产流水线上,使用已经建立的工具和方法来生产个性化定制的

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