3D打印科普讲座课件.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
1
.
主要内容





2
.
什原理、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
1
.
主要内容





2
.
什么是3D?
D=Dimension维
1D=线
2D=面
3D=体
3D=3维

传统(2D)打印
3D打印:打印出来的东西是立体的
3
.

俗称:3D打印专业用语:增材制造
出现最早、最形象的3D打印:盖房子
图纸/数模
砖/水泥逐渐增加
三维房子
整体——离散——整体
4
.

根据零件的三维数模,通过计算机程序控制、逐点-逐层(二维)增加材料成形三维复杂结构的数字制造技术
增材方式
熔化
烧结
粘结
5
.
制造复杂品
产品多样化
缩短生产周期
制造技能简化
减少空间占用
节省材料
3D打印主要优势

特别适合复杂结构、个性化制造及创新构思的快速验证
3D打印技术具有成形材料广、零件性能优的突出特点
6
.
主要内容





8
.
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”
9
.

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
工艺名称
原材料
增材方式
光敏树脂固化:SLA
液体树脂
光固化
叠层实体制造:LOM
纸/塑料膜
粘结
熔丝挤出造型:FDM
树脂丝
粘结
粉床激光烧结:SLS
粉末
烧结
粉床3D打印:3DP
粉末
粘结
五种基本方法
10
.

采用激光一点点照射光固化液态树脂使之固化的方法成形,是当前应用最广泛的一种高精度成形工艺。
(成本较高)
(立体光刻)
成形材料:液态光敏树脂;--制件性能:相当于工程塑料或蜡模;--主要用途:高精度塑料件、铸造用蜡模、样件或模型
11
.

(立体光刻)
典型SLA设备
SLA成形的典型零件
12
.

—CLIP技术:连续液体界面提取技术
CLIP从底部投影,使光敏树脂固化,不需要固化的部分通过控制氧气,形成死区,抑制光固化反应而保持稳定的液态区域,这样就保证了固化的连续性
13
.

—CLIP技术:连续液体界面提取技术
科幻电影:终结者2
科幻与现实
14
.

—CLIP技术:连续液体界面提取技术
第一款商业化3D打印机:carbonM1型
优势:连续液态界面成形,表面光滑,比普通SLA打印速度快25-100倍
劣势:价格贵,目前租用,每年需要支付4万美元的费用;零件尺寸较小144mmx81mmx330mm
适用5种材料:硬聚氨酯;柔性聚氨酯;弹性聚氨酯;氰酸酯;一般树脂
15
.

:LOM
原理:激光切割
材料:纸、塑料、金属箔片
特点:每层厚度70-150μm
精度低,材料浪费,适合中大型零件
价格:
高(基本退出市场)
采用激光切割箔材,箔材之间靠热熔胶在热压辊的压力和传热作用下熔化并实现粘接,一层层叠加制造原型。
16
.

:LOM
LOM成形的典型零件
LOM原材料-纸
早期的LOM设备
17
.

:FDM
是一种不依靠激光作为成型能源、利用加热高温将丝材(如工程塑料ABS、聚碳酸酯PC等)熔化,通过打印头挤出成细丝,在构件平台堆积成型,冷却后硬化的成型