教学课件：3D打印技术概述.pptx

材料成形与模具技术;3D打印技术发展及应用

3D打印技术工艺类型

3D打印技术应用新进展（2016--）;1.1 3D打印技术发展历程;此后相继出现了各种3D打印工艺及技术。MichaelFeygin于1984年发明了分层实体成型（LOM）技术；ScottCrump于1988年发明了熔融沉积成型（FDM）技术；C.R.Dechard于1989年发明了选择性激光烧结（SLS）技术；EmanualSachs于1993年发明了三维印刷（3DP）技术等；

除新工艺外，3D打印技术也得到了快速发展：2005年ZCorporation公司推出第一台高精度彩色3D打印机Z510；2008年Objet公司推出了Connex500，实现了多材料3D打印；2009年Invetech公司和Organovo公司研制出第一台商业化生物3D打印机，并打印出第一条血管。这些技术创新使3D打印越来越贴近人们的生活，并对许多产业产生深远的甚至颠覆性的影响。;1.2 3D打印技术原理;3D打印技术的工作原理是对三维CAD模型进行切片处理，逐层加工，层叠增长。3D打印技术的本质是用材料堆积原理制造三维实体零件。它是将复杂的三维实体模型“切”（Spice）成设定厚度的一系列片层，从而变为简单的二维图形，层层叠加而成。;高度柔性：柔性制造是相对于传统的“刚性制造”而言的，支持个性化生产（定制）；

设计、制造一体化：生产过程数字化，与CAD模型具有直接的关联，零件可大可小，所见即所得，可随时修改，随时制造，产品制造过程几乎与零件的复杂性无关；

快速响应：与传统制造相比，3D打印零件制造从CAD设计到零件加工完毕，时间大幅缩短；;概念建模

3D打印技术能迅速将设计创意转变为实物，尤其擅长复杂结构的制作，便于设计师与客户和企业团队有效沟通，有助早期设计验证，并降低错误成本。;原型测试

产品研发离不开不断的验证和设计完善，利用3D打印技术及材料特性在企业内部快速制作产品或零部件原型并进行匹配度、功能性测试，能够缩短研发周期，加速产品上市时间，把握瞬息万变的商业契机。;直接数字制造(DDM)

直接数字制造是根据产品CAD模型进行3D打印，直接制造最终产品的制作流程，包括制造产品原型、生产工具或最终零部件等。这种“智能制造”的方式能显著缩短交付时间和生产成本，并具有小批量生产优势，帮助企业快速响应客户需求及市场变化。;3D打印技术应用领域分布情况;应用领域：汽车制造;应用领域：航空航天;应用领域：建筑;应用领域：教育;应用领域：医疗;应用领域：文化创意;3D打印技术发展及应用

3D打印技术工艺类型

3D打印技术应用新进展（2016--）;3D打印工艺类型繁多，SLA,DLP,3SP,CLIP,SLS,SLM,EBSM,SHS,MJP,

3DP,Polyjet,SCP,MJP,Projet,LOM,SDL,UAM,FFF,FDM,LMD,LENS,

DMD,AMBIT…，3D打印技术名称随着技术的进化层出不穷，美国标准组织

（ASTM）根据各项技术间的逻辑关系，将3D打印工艺分成8大类：;1：MaterialExtrusion（材料挤出成型）;FDM工艺;对于FDM工艺，随着模型高度的增加，层片轮廓的面积和形状都会发生变化，当形状发生较大的变化时，上层轮廓就不能给当前层提供充分的定位和支撑作用，这就需要设计一些辅助结构

－“支撑”，对后续层提供定位和支撑，以保证成形过程的顺利实现。;2：SheetLamination（层压成型）;LOM工艺;3：VATPhotopolymerization（光固化成型）;SLA工艺;DLP工艺;相比其他3D打印设备，DLP设备能够打印细节精度要求更高的产品，其加工

尺寸精度可以达到20~30μm，面投影的特点也使其在加工同面积截面时更为高效。设备的投影机构多为集成化，使得层面固化成型功能模块更为小巧，因此设备整理尺寸更为小巧。

DLP的工艺特点主要体现在以下几点：（1）固化速率高；（2）低成本；

（3）高分辨率；（4）高可靠性;4：MaterialJetting（材料喷射成型）;MJP/Polyjet工艺;MJP：3DSystem公司;PolyJet：Stratasys公司;5：BinderJetting（粘结剂喷射成型）;3DP工艺;3DP：3DSystemProJet4500;3DP：全密度金属直接成型;3DP/PCM：砂模铸造成形;6：PowderBedFusion（粉床熔融成型）;SLS/SLM工艺;SLS工艺设备（尼龙粉末烧结）;SLM工艺设备（金属粉末烧结）;返回;EBSM工艺;7：DirectedEnergyD