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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。 它通過數字模型,實現準確復制與創造。珠寶3D打印供應商家
建筑行業:
建筑模型制作:快速制作建筑模型,展示建筑外觀、內部結構和空間布局,幫助設計師與客戶溝通設計理念,進行方案評估和修改。建筑構件生產:打印建筑構件,如墻板、屋瓦、裝飾構件等,提高生產效率和質量,實現復雜建筑造型的精細制造。一些公司還嘗試用 3D 打印技術建造整個房屋,以降低建筑成本和施工時間。
教育領域:
教學模型:為教學提供各種實物模型,如生物解剖模型、物理實驗模型、歷史文物復制品等,幫助學生更好地理解抽象的知識和復雜的結構,提高教學效果。學生創新實踐:學生可以通過 3D 打印技術將自己的創意設計轉化為實際物體,培養創新思維和實踐能力。在工程、設計等專業課程中,3D 打印已成為重要的教學工具。 舟山不銹鋼3D打印工廠3D打印在教育領域用于教學模型制作,提升學習體驗。
航空航天領域深化應用:更多的大型航空航天結構件將采用 3D 打印制造,實現輕量化設計,提高燃油效率,降低發射成本。同時,在太空環境中進行 3D 打印制造零部件和工具也將成為可能,為太空探索和長期駐留提供支持。醫療領域創新拓展:生物 3D 打印有望實現真正的人體打印,用于移植,解決短缺問題。3D 打印在個性化藥物研發和制造方面也將取得進展,根據患者個體差異定制藥物劑型和劑量。建筑領域推廣:3D 打印建筑技術將更加成熟,用于打印房屋、橋梁等建筑結構,提高施工效率,降低人力成本和建筑廢棄物產生。同時,可實現更復雜的建筑設計和個性化建筑定制,為建筑行業帶來新的發展機遇。消費領域個性化升級:在消費電子產品、時尚飾品、家居用品等領域,3D 打印將實現更的個性化定制生產。消費者可以根據自己的喜好和需求,定制獨特的產品外觀、功能和結構,滿足個性化消費需求。
模型結構合理性:3D 打印模型的結構設計直接影響打印的可行性和質量。復雜的結構可能需要更多的支撐材料,增加打印難度和成本,并且在去除支撐時可能會損傷產品表面。同時,不合理的結構可能導致打印過程中出現應力集中,引起產品變形或斷裂。壁厚和尺寸:產品的壁厚和尺寸也需要合理設計。壁厚過薄可能導致產品強度不足,容易斷裂;壁厚過厚則可能增加打印時間和材料成本,還可能引起內部缺陷。尺寸過大的產品可能超出打印機的打印范圍,或者在打印過程中由于重力等因素影響而出現變形。切片參數設置:將 3D 模型轉換為打印機可識別的切片文件時,切片參數的設置至關重要。包括層厚、打印速度、填充密度、支撐結構等參數都會影響打印質量。例如,層厚設置過大可能使產品表面臺階效應明顯,影響外觀質量;打印速度過快可能導致材料來不及粘結,降低產品強度。該技術正在探索在食品領域的應用,如打印巧克力或披薩。
跨界創新與融合:3D 打印將與其他前沿技術深度融合,如與區塊鏈技術結合,為 3D 打印產品創建不可篡改的數字證書,增強產品來源和質量的透明度;生物打印的進一步發展可能在醫療領域實現更復雜的組織和打印。應用領域拓展與深化:在航空航天領域,3D 打印技術從 “可選項” 過渡到 “必選項”,并向天空探索、衛星通信、無人機等細分領域拓展;在汽車制造、生物醫療、建筑等領域的應用也不斷深化,如 3D 打印在汽車制造中實現鏤空一體化打印,在再生醫療領域有望在藥物篩選和修復等方面發揮巨大作用。航空航天領域,3D打印減輕重量成本。揚州3D打印廠家
考古修復,利用技術重現歷史文物。珠寶3D打印供應商家
粉末床熔融類選擇性激光燒結(SLS)原理:使用鋪粉將一層粉末材料均勻鋪在已成型零件的上表面,并將其加熱到略低于該粉末的燒結溫度。控制系統通過激光束在該層的截面輪廓上進行掃描,使粉末的溫度升至熔點,實現燒結并與下面已成型的部分粘結在一起。完成一層后,工作臺下降一層厚度,鋪上新的一層均勻緊密的粉末材料,并重復上述過程,逐層堆積形成終的成品。材料:尼龍、金屬粉末、PS粉、樹脂砂等。選擇性激光熔化(SLM)原理:與SLS類似,但在SLM中,使用的材料通常是金屬粉末。激光束通過掃描金屬粉末的截面輪廓,并將其加熱到熔化溫度,使粉末顆粒熔融在一起,形成固態金屬零件。通過重復掃描和熔化新的粉末層,并將其與之前的層粘結在一起,逐層構建出金屬零件。材料:鈦合金、鈷鉻合金、不銹鋼、鋁合金等金屬粉末。珠寶3D打印供應商家