早期構想與探索1859年,法國雕塑家弗朗索瓦?威廉姆(Fran?oisWillème)申請了多照相機實體雕塑(photosculpture)的,這是3D掃描技術的早期雛形。1892年,法國人JosephBlanther提出使用層疊成型方法制作地形圖的構想,這是增材制造技術基本原理的初步探索。1940年,Perera提出類似設想,通過沿等高線輪廓切割硬紙板并層疊成型制作三維地形圖。
技術奠基與突破1972年,Matsubara在紙板層疊技術的基礎上提出了使用光固化材料的方法,為后續的3D打印技術奠定了基礎。1983年,美國科學家查爾斯?胡爾受紫外線使桌面涂料快速固化的啟發,萌生了3D打印的想法,并發明了SLA(Stereolithography,液態樹脂固化或光固化)3D打印技術,他將其稱作立體平版印刷,3D打印技術由此正式誕生。1984年,立體光刻技術(SLA)正式發明,同年查爾斯?胡爾為該技術申請美國專利。1986年,查爾斯?胡爾獲得了快速原型技術的,創建了STL文件格式,并開發出世界上臺3D打印機,隨后以這種技術為基礎成立了世界上家3D打印設備公司3DSystems。 3D打印在教育領域作為創新工具,幫助學生理解三維空間。山東PA123D打印公司
減少材料浪費:3D 打印是一種增材制造技術,它是根據模型的形狀逐步添加材料來構建物體,相比傳統的減材制造方法,如切削、磨削等,能夠減少材料的浪費。在傳統制造中,大量的原材料會在加工過程中被切除掉,而 3D 打印只在需要的地方添加材料,提高了材料的利用率,降低了生產成本,同時也更加環保。分布式制造:3D 打印技術使得生產不再依賴大規模集中化的工廠和復雜的供應鏈體系。通過數字化模型,產品可以在不同地點的 3D 打印設備上進行本地化生產,減少了產品運輸和庫存成本,提高了生產的靈活性和響應速度。對于一些緊急需求的產品或偏遠地區的產品供應,分布式制造具有很大的優勢。金華汽車零部件3D打印廠家它利用數字模型文件,將設計轉化為實體,廣泛應用于多個領域。
快速成型:從數字模型到物理產品的轉化速度快,尤其對于小批量、多品種的產品生產,無需制作模具等復雜的前期準備工作,縮短了產品的研發和生產周期。例如,在新產品開發過程中,設計師可以快速打印出產品原型,進行功能測試和外觀評估,及時發現問題并進行修改,加快產品上市速度。材料多樣性:可使用的材料種類豐富,包括塑料、金屬、陶瓷、復合材料、生物材料等。不同材料具有不同的物理、化學和機械性能,可以根據產品的使用要求選擇合適的材料進行打印。例如,在醫療領域,可使用生物相容性材料打印人體組織和模型,用于手術規劃和教學;在航空航天領域,可使用度金屬材料打印輕量化的零部件,提高飛行器的性能。
還原聚合類(光固化類)立體平板印刷(SLA)原理:使用特定波長與強度的激光聚焦到光固化材料表面,使之由點到線、由線到面的順序凝固,完成一個層面的繪圖作業,然后升降臺在垂直方向移動一個層片的高度,再固化另一個層面,層層疊加構成一個三維實體。材料:光敏樹脂。數字光處理(DLP)原理:采用紫外數字投影技術,利用高分辨率的數字光處理器(DLP)投影逐層的進行光固化。材料:光敏樹脂。LCD光固化原理:利用液晶顯示屏的原理,通過選擇性允許紫外光透過來實現曝光,也稱為Mask SLA技術。材料:光敏樹脂。AR/VR技術與3D打印結合,提高設計效率和優化方案。
按打印原理分類:
熔融沉積式(FDM):原理:使用絲狀的熱塑性材料,通過加熱噴嘴將其熔化并逐層沉積在構建平臺上。材料:聚乳酸()、ABS塑料等。特點:操作簡單、成本較低,適合初學者和快速原型制作。
光固化(SLA、DLP、LCD):原理:使用特定波長的光束掃描液體感光樹脂,使其逐層固化成型。材料:光敏樹脂。特點:精度高、表面光滑,適用于珠寶、牙科模型等需要高精度和復雜細節的領域。
選擇性激光燒結(SLS):原理:利用激光將粉末材料逐層燒結,形成實體。材料:尼龍、金屬粉末、塑料粉末等。特點:能夠打印度的金屬和塑料材料,適合工業級打印。 它支持遠程制造,通過共享數字文件實現全球協作生產。連云港建筑模型3D打印
3D打印技術起源于20世紀80年代,起初用于快速原型制造。山東PA123D打印公司
支撐去除:打印完成后,去除支撐材料的過程如果操作不當,可能會損壞打印產品的表面或結構,影響產品的外觀和性能。特別是對于一些復雜形狀和精細結構的產品,支撐去除需要更加小心謹慎。表面處理:表面處理工藝,如打磨、拋光、涂覆等,對產品的終質量和性能有重要影響。良好的表面處理可以提高產品的表面光潔度、降低粗糙度,增強產品的耐腐蝕性和耐磨性等性能。熱處理和固化:對于一些需要進一步固化或熱處理的材料,如光固化樹脂、金屬材料等,后處理過程中的固化溫度、時間和熱處理工藝等參數會影響材料的性能,進而影響產品的強度、硬度等性能指標。山東PA123D打印公司