早期构想与探索1859年,法国雕塑家弗朗索瓦?威廉姆(Fran?oisWillème)申请了多照相机实体雕塑(photosculpture)的,这是3D扫描技术的早期雏形。1892年,法国人JosephBlanther提出使用层叠成型方法制作地形图的构想,这是增材制造技术基本原理的初步探索。1940年,Perera提出类似设想,通过沿等高线轮廓切割硬纸板并层叠成型制作三维地形图。
技术奠基与突破1972年,Matsubara在纸板层叠技术的基础上提出了使用光固化材料的方法,为后续的3D打印技术奠定了基础。1983年,美国科学家查尔斯?胡尔受紫外线使桌面涂料快速固化的启发,萌生了3D打印的想法,并发明了SLA(Stereolithography,液态树脂固化或光固化)3D打印技术,他将其称作立体平版印刷,3D打印技术由此正式诞生。1984年,立体光刻技术(SLA)正式发明,同年查尔斯?胡尔为该技术申请美国专利。1986年,查尔斯?胡尔获得了快速原型技术的,创建了STL文件格式,并开发出世界上台3D打印机,随后以这种技术为基础成立了世界上家3D打印设备公司3DSystems。 它支持小批量定制化生产,满足个性化需求,降低成本。徐州PA123D打印工厂直销
制造业:
产品原型制造:在产品开发阶段,快速制造产品原型,帮助设计师和工程师进行设计验证、功能测试和外观评估,缩短产品开发周期,降低成本。模具制造:制造注塑模具、压铸模具等,相比传统模具制造方法,能减少制造时间和成本,尤其适用于小批量、复杂模具的生产。零部件生产:直接生产终产品的零部件,如汽车发动机缸体、飞机结构件等。可实现复杂结构的一体化制造,提高零部件性能和可靠性,同时减少材料浪费。
医疗领域:
医疗模型:根据患者的医学影像数据,如 CT、MRI 等,打印出人体、骨骼等模型,帮助医生进行手术规划、模拟手术过程,提高手术的成功率和安全性。植入物制造:定制化的植入物,如人工关节、牙齿、颅骨修复板等,能够精确匹配患者的身体结构,提高植入物的兼容性和生物适应性。组织工程:尝试打印人体组织和,用于组织修复和移植。虽然目前仍处于研究发展阶段,但已取得了一些重要成果,如打印出具有一定功能的血管、皮肤等组织。 徐州工业3D打印商家3D打印技术可实现个性化定制,如游戏手办和动画角色。
高度定制化:能够根据用户的设计需求,快速制造出各种形状复杂、个性化的产品。无论是独特的珠宝首饰、定制的医疗器械,还是具有特殊结构的机械零件,3D 打印都可以按照精确的设计模型进行生产,满足不同用户的个性化需求。设计自由度高:传统制造方法往往受到工艺和模具的限制,难以实现复杂的几何形状和内部结构。而 3D 打印技术可以直接根据三维模型进行制造,无需考虑传统制造中的工艺可行性问题,能够轻松实现如晶格结构、中空结构、多材料复合结构等复杂设计,为产品设计带来了更大的创新空间。
其他类型电子束熔化(EBM)原理类似于SLM,但使用电子束而不是激光束来熔化金属粉末。材料主要是金属粉末。材料喷射通过喷嘴将液态或粉末状的材料喷射到打印区域,并使其固化或烧结。材料可以是多种类型,如塑料、金属、陶瓷等。粘结剂喷射使用喷嘴将粘结剂喷射到粉末材料上,通过粘结剂将粉末颗粒粘合在一起。材料通常是粉末状,如陶瓷粉末、金属粉末等。定向能沉积通过高能束(如激光或电子束)将材料直接熔化并沉积在基板上,逐层构建物体。材料可以是金属粉末或丝状材料。片材层压将薄片材料逐层叠加,通过热压或粘合剂固定,形成三维物体。材料可以是纸张、塑料薄膜等。它利用数字模型文件,将设计转化为实体,广泛应用于多个领域。
SLA是立体光固化成型法(StereolithographyApparatus)的简称,是早实用化的3D打印技术之一。以下是关于它的详细介绍:工作原理:SLA3D打印技术基于光聚合原理,以光敏树脂为原材料。在计算机控制下,紫外激光束按照零件的分层截面信息,在液态光敏树脂表面进行逐点扫描。被扫描到的树脂区域会因光聚合反应而固化,形成零件的一个薄层。一层固化完成后,工作台下降一个层厚的距离,然后继续进行下一层的扫描固化,如此层层叠加,终形成三维实体零件。
3D打印在教育领域作为创新工具,帮助学生理解三维空间。吉林PA12尼龙3D打印
医疗领域应用3D打印进行手术模拟、假肢制造等。徐州PA123D打印工厂直销
零部件制造:
高精度制造:SLA 3D打印技术能够制造出高精度、复杂形状的零部件,满足航空领域对零部件质量的高要求。轻量化设计:通过SLA 3D打印技术,设计师可以优化零部件的结构,减少材料使用,实现轻量化设计,从而提高航空器的燃油效率和载荷能力。
原型制作:
快速迭代:SLA 3D打印技术能够快速制作出高精度原型,帮助设计师和工程师在设计阶段进行快速迭代和验证,缩短产品开发周期。降低开发成本:与传统制造方法相比,SLA 3D打印技术在原型制作阶段能够降低开发成本,提高研发效率。 徐州PA123D打印工厂直销