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打印能縮短建筑工期,節約建筑材料和成本。無錫尼龍3D打印廠家
教育領域教學模型制作:在理工科的教學當中,SLA 技術可以打印出各種物理、化學、生物等學科的教學模型,幫助學生更好地理解抽象的概念和復雜的結構。例如,打印出分子結構模型、人體骨骼模型、機械零件模型等,使學生能夠直觀地觀察和學習。學生創新實踐:為學生提供了一個將創意轉化為實際產品的平臺,鼓勵學生進行創新設計和實踐。學生可以通過 3D 打印技術快速制作出自己設計的作品原型,進行測試和改進,培養創新能力和動手能力。南京小家電3D打印它通過數字模型,實現準確復制與創造。
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。
設計自由度:3D打印允許設計師和工程師以幾乎不受限制的方式創造復雜的幾何形狀和內部結構。這種設計自由度是傳統制造技術難以比擬的,它為創新和個性化設計提供了巨大的空間。快速原型制作:在產品開發周期中,3D打印可以迅速將設計概念轉化為實體原型。這縮短了從設計到測試的周期,加速了產品上市時間。成本效益:對于小批量或定制產品的生產,3D打印往往比傳統制造方法更具成本效益。它減少了模具制造、庫存管理等成本,并允許按需生產。3D打印滿足個性化、定制化產品需求,如時尚配飾和鞋類。
航空航天零部件制造:制造航空發動機葉片、機翼結構件等復雜零部件,減輕飛行器重量,提高燃油效率和性能。3D 打印技術還可用于制造具有特殊結構和功能的零部件,滿足航空航天領域對高性能材料和復雜設計的要求。快速維修:在航空航天現場,可根據需要快速打印出損壞的零部件進行更換,減少維修時間和成本,提高飛行器的可用性。
食品行業食品造型與定制:將食品原料通過 3D 打印技術制作出各種精美的造型和個性化的食品,如蛋糕、巧克力、糖果等,滿足消費者對食品外觀和個性化的需求。營養定制:根據個人的營養需求和健康狀況,精確控制食品的成分和營養含量,打印出定制化的食品,為特殊人群如糖尿病患者、運動員等提供個性化的飲食解決方案。 未來,3D打印將更深入地融入生活。無錫3D打印設計
航空航天領域,3D打印減輕重量成本。無錫尼龍3D打印廠家
激光選區燒結(SLS):工作原理:預先在工作臺上鋪一層粉末材料,激光在計算機控制下,按照界面輪廓信息,對實心部分粉末進行燒結,然后不斷循環,層層堆積成型。特點:制造工藝簡單,柔性度高,材料選擇范圍廣,成本低,成型速度快。納米顆粒噴射金屬成型(NPJ):工作原理:將金屬以液體的形式裝入3D打印機,打印時用含金屬納米顆粒的液體噴射成型。然后通過加熱將多余的液體蒸發留下金屬部分,通過低溫燒結完成成型。特點:能使用普通的噴墨打印頭作為工具,無需外力即可通過融化去除支撐結構,理論上可以無限添加,給予設計師更大的自由。無錫尼龍3D打印廠家