3D打印科普讲座.ppt

原理、现状和未来
3D打印的魅力世界
汇报人：朱言言
2017 年 5 月 5 日
主要内容
一. 3D打印的原理
二. 3D打印技术分类和特点
三. 3D打印在各行各业中的应用
四. 3D打印的流程
五. 3D打印的未来
印技术，通常应用于桌面级3D打印设备。（成本低）
二. 3D打印技术分类和特点
： FDM
方便的打印彩色物品
ABS 塑料类
PLA 塑料类
二. 3D打印技术分类和特点
： FDM
基于FDM技术的3D打印机种类最多，从个人家庭桌面打印机到企业工业打印机，全范围覆盖
网上就可以买到：个人家庭使用
二. 3D打印技术分类和特点
： FDM
个人家用3D打印机，随心所欲
自由设计、自由想象
二. 3D打印技术分类和特点
4. 粉末激光烧结技术SLS
采用激光逐点烧结粉末材料，使包覆于粉末材料外的固体粘接剂或粉末材料本身熔融实现材料的粘接。烧到的地方就成型了，未烧到的地方还是粉末。成型材料和成型件的物理性能很好，持久耐用。（金属粉末可部分熔化粘接而不需要粘接剂）
二. 3D打印技术分类和特点
4. 粉末激光烧结技术SLS
--成形材料：粉末, 金属或塑料；--制件性能：相当于工程塑料、蜡模、砂型；--主要用途：样件或模型，金属件。
SLS优点；
1、可采用多种材料。
2、制造工艺比较简单。
3、高精度。一般能够达到工件整体范围内±(～)mm的公差。，成型后的原型精度可达±。
4、材料利用率高，价格便宜，成本低。
5、无需支撑结构。
二. 3D打印技术分类和特点
4. 粉末激光烧结技术SLS
摩托车引擎缸体（   mm3）
SLS
熔模
铸造
铝合金铸件
塑料制件---熔模精密铸造
二. 3D打印技术分类和特点
4. 粉末激光烧结技术SLS
复杂尼龙零件的直接3D打印
二. 3D打印技术分类和特点
，3DP
3DP即三维打印快速成型技术，其与传统二维喷墨打印接近，从喷头喷出粘结剂（彩色粘结剂可以打印出彩色制件），将平台上的粉末粘结成型，通常用采用石膏粉作为成型材料。3DP技术目前主要应用有两个：全彩3D打印及砂模铸造。
二. 3D打印技术分类和特点
，3DP
3DP成形工艺过程示意图
材料：
塑料、陶瓷
特点：
精度低
价格：
低
全彩色3DP：先铺一薄层粉末材料，然后利用喷嘴选择性地在粉层表面喷射粘接剂，将粉末材料粘接在一起形成实体层，逐层粘接，最终形成三维零件。
二. 3D打印技术分类和特点
，3DP
二. 3D打印技术分类和特点
，3DP
3DP砂型–砂型铸造-铝合金发动机零件
间接制造
第2类：金属增材制造：1977(~1992)年开始
用途：装备关键金属零部件的直接制造与升级再制造
第1类：非金属增材制造：1984年提出，RP/RPM
新产品开发(间接制造); 产品定制化；生产离散化
增材制造/3D打印：三大类
第3类：生物组织增材制造：~2003年开始
用途：人体组织及器官的体外/体内“培养”
高能束
零件
~2003年提出；激光、电子束
尺寸小~600mm、效率低~100g/h、成本高
粉床(铺粉)选区熔化SLM/SEBM：小型复杂构件
金属增材制造：方法一
发展方向
：工艺、设备
：工艺、材料、设备
：粉末、设备、工艺
二. 3D打印技术分类和特点
激光SLM
电子束SEBM
粉末
零件数模
少量加工
最终零件
零件精坯
激光熔化沉积 “增材制造”
送粉/丝金属增材制造，大型承力构件
~1992年开始，激光/电子束/电弧
激光束
高性能材料制备与复杂零件“近净成形”一体化
非平衡材料、多材料复合、梯度材料高性能构件
无需大型锻造装备及锻压模具
材料利用率高、加工时间短、成本低、周期短
“超常”快速反应能力、高柔性，快速修复
材料技术
制造技术
高性能大型复杂整体构件制造技术发展方向
金属增材制造：方法二
二. 3D打印技术分类和特点
送粉/丝金属增材制造，大型承力构件
3D打印技术中，难度最大、工艺最复杂，对国家工业装备制造影响力最大的一种3D打印技术，是3D打印领域的明星！
e ·E = s
L · DT · a ＝DL
难以制造