多材料與高精度打印:未來 3D 打印將能同時使用多種不同材料進行打印,實現一個部件多種材料性能的集成。打印精度也會不斷提高,納米級打印技術會逐漸成熟并應用,使制造更精細、更復雜的結構和產品成為可能,如微機電系統、生物細胞結構等。高速打印技術的突破:通過優化打印頭設計、材料輸送系統和運動控制算法等,3D 打印速度將大幅提升,縮短生產周期,滿足大規模生產需求。例如連續液體界面生產技術(CLIP)等新型高速打印技術不斷發展,未來可能會有更多類似的高效打印技術出現。與其他技術深度融合:3D 打印與人工智能、物聯網、大數據等技術融合將更加緊密。人工智能可用于優化打印路徑、預測和檢測打印缺陷;物聯網使 3D 打印機能實現遠程監控和管理,構建智能工廠;大數據可用于積累打印數據,為材料研發、工藝優化提供支持。航空航天領域利用3D打印制造復雜零部件和進行快速修復。衢州汽車零部件3D打印公司
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。 紹興不銹鋼3D打印它支持小批量定制化生產,滿足個性化需求,降低成本。
復雜結構:設計定制化生產:SLA 3D打印技術允許設計師根據特定需求進行定制化生產,滿足航空領域對零部件的多樣化需求。優化內部結構:通過SLA 3D打印技術,設計師可以優化零部件的內部結構,提高零部件的性能和可靠性。
具體案例:在航空領域,已經有多個成功應用SLA 3D打印技術的案例。例如,一些航空發動機的關鍵部件,如燃油噴嘴、渦輪葉片等,已經通過SLA 3D打印技術制造出來。這些部件通常需要承受極高的溫度和壓力,而SLA 3D打印技術能夠通過優化設計和材料選擇來提高其性能。
3D打印技術依據其打印原理和材料的不同,可以分為多種類型。以下是一些主要的3D打印類型:
材料擠出類熔融沉積式(FDM/FFF)原理:通過加熱和熔化絲狀的熱塑性材料,噴頭底部帶有微細噴嘴,在計算機控制下,噴頭沿X軸方向移動,工作臺沿Y軸方向移動,根據3D模型的數據移動到指定位置,將熔融狀態下的材料擠出并終凝固。每完成一層的噴射,工作臺沿Z軸方向按設定的層厚度下降,新噴射的材料沉積在已固化的材料上,逐層堆積形成終的成品。材料:聚乳ABS塑料等熱塑性材料。多頭噴射原理:在打印過程中使用多種材料,噴頭噴射出成型材料和支撐材料。材料:樹脂、蠟等,對于塑料和齒科設備種類,支撐材料是蠟,成型材料是紫外線固化的丙烯酸酯塑料。 應用于醫療,可打印人體組織。
零部件制造:
高精度制造:SLA 3D打印技術能夠制造出高精度、復雜形狀的零部件,滿足航空領域對零部件質量的高要求。輕量化設計:通過SLA 3D打印技術,設計師可以優化零部件的結構,減少材料使用,實現輕量化設計,從而提高航空器的燃油效率和載荷能力。
原型制作:
快速迭代:SLA 3D打印技術能夠快速制作出高精度原型,幫助設計師和工程師在設計階段進行快速迭代和驗證,縮短產品開發周期。降低開發成本:與傳統制造方法相比,SLA 3D打印技術在原型制作階段能夠降低開發成本,提高研發效率。 醫療領域應用3D打印進行手術模擬、假肢制造等。溫州大尺寸3D打印
3D打印在教育領域用于教學模型制作,提升學習體驗。衢州汽車零部件3D打印公司
材料安全:
選擇合適材料:了解不同 3D 打印材料的特性和安全性,如 ABS 塑料在打印時可能產生刺鼻氣味,長期吸入對人體有害,而 塑料則相對環保。根據自身需求和安全考慮,選擇合適的打印材料。防止誤食和接觸:3D 打印材料通常為顆粒狀或絲狀,應妥善存放,避免兒童或寵物誤食。同時,在處理材料時,佩戴手套,防止某些材料對皮膚產生刺激。
電氣安全:
使用合格電源:確保 3D 打印機使用的電源插座和電源線符合安全標準,具有良好的接地保護,以防止觸電事故。避免使用劣質或損壞的電源設備。防止過載:不要將 3D 打印機與其他大功率電器同時連接在同一個插座上,以免造成電路過載,引發火災或其他電氣故障。定期檢查線路:定期檢查打印機的電源線和內部線路是否有破損、老化等情況,如有問題應及時更換或維修,以確保電氣安全。 衢州汽車零部件3D打印公司