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3D打印發(fā)展簡(jiǎn)史以及其打印工作原理?

2022-08-21 07:33:01 編輯:巨象三維3D打印 來(lái)源:3D打印公司
3D打印發(fā)展簡(jiǎn)史以及其打印工作原理 
3D打印技術(shù)的胚芽源于18世紀(jì)西歐的雕塑藝術(shù),19世紀(jì)在北美被重視。隨著20世紀(jì)計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,3D打印技術(shù)才真正誕生,并由于條件的成熟而得到飛速的發(fā)展;1986年,charleshull開(kāi)發(fā)了第一臺(tái)商業(yè)3D 印刷機(jī);1993年,麻省理工學(xué)院獲3D印刷技術(shù)專利;1995年,美國(guó)ZCorp公司從麻省理工學(xué)院獲得唯一授權(quán)并開(kāi)始開(kāi)發(fā)3D打印機(jī);2005年,市場(chǎng)上首個(gè)高清晰彩色3D 打印機(jī)SpectrumZ510由ZCorp公司研制成功;2010年11月,世界上第一輛由3D 打印機(jī)打印而成的汽車(chē)Urbee問(wèn)世;2011年6月6日,發(fā)布了全球第一款3D打印的比基尼(泳衣,襯衫);2011年7月,英國(guó)研究人員開(kāi)發(fā)出世界上第一臺(tái)3D 巧克力打印機(jī);2011年8月,南安普敦大學(xué)的工程師們開(kāi)發(fā)出世界上第一架3D打印的飛機(jī);2012年11月,蘇格蘭科學(xué)家利用人體細(xì)胞首次用3D打印機(jī)打印出人造肝臟組織;3D打印技術(shù)的本質(zhì)在于個(gè)性化需求的創(chuàng)意設(shè)計(jì)理念。因而3D 打印技術(shù)的發(fā)展,體現(xiàn)了人性的完善和完美過(guò)程。

3D打印發(fā)展簡(jiǎn)史以及其打印工作原理

每一層的打印過(guò)程可分為兩步:首先,在需要成型的區(qū)域噴灑一層特殊膠水,膠水液滴本身很小,且不易擴(kuò)散。其次,是噴灑一層均勻的粉末,粉末遇到膠水會(huì)迅速固化黏結(jié)。在沒(méi)有特殊膠水的區(qū)域仍然保持松散狀態(tài)。這樣,在一層膠水一層粉末的交替下,實(shí)體模型將會(huì)被“打印”成型,打印完畢后只要掃除松散的粉末即可“刨”出模型,而剩余粉末還可循環(huán)利用。

 

打印耗材由傳統(tǒng)的墨水、紙張轉(zhuǎn)變?yōu)樘厥饽z水、粉末,當(dāng)然膠水和粉末都是經(jīng)過(guò)處理的特殊材料,不僅對(duì)固化反應(yīng)速度有要求,對(duì)于模型強(qiáng)度以及“打印”分辨率都有直接影響。3D打印技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)600dpi分辨率,每層厚度只有0。01mm,即使模型表面有文字或圖片也能夠清晰打印。比較先進(jìn)的產(chǎn)品可以實(shí)現(xiàn)每小時(shí)25mm高度的垂直速率,相比早期產(chǎn)品有10倍提升,而且可以利用有色膠水實(shí)現(xiàn)彩色打印,色彩深度高達(dá)24位。

 

由于打印精度高,打印出的模型品質(zhì)自然不錯(cuò)。除了可以表現(xiàn)出外形曲線上的設(shè)計(jì),結(jié)構(gòu)以及運(yùn)動(dòng)部件也不在話下。如果用來(lái)打印機(jī)械裝配圖,齒輪、軸承、拉桿等都可以正常活動(dòng),而腔體、溝槽等形態(tài)特征位置準(zhǔn)確,甚至可以滿足裝配要求,打印出的實(shí)體還可通過(guò)打磨、鉆孔、電鍍等方式進(jìn)一步加工。同時(shí)粉末材料不限于砂型材料,還有彈性伸縮、高性能復(fù)合、熔模鑄造等其它材料,可供選擇。

 

3D打印技術(shù)與傳統(tǒng)的工業(yè)制造方法的最大區(qū)別:“增材制造”與“減材制造”。

3D打印發(fā)展簡(jiǎn)史以及其打印工作原理

3D打印機(jī),顧名思義,用它打印出來(lái)的物品并非平面的紙張,而是一個(gè)立體固態(tài)物體。首先將一項(xiàng)設(shè)計(jì)物品通過(guò)3DCAD(3D計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì))軟件轉(zhuǎn)化為3D數(shù)據(jù),然后再根據(jù)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行逐層分切打印。在打印過(guò)程中,層層打印出來(lái)的切片會(huì)不斷疊加,最終形成一個(gè)完整的立體物品。簡(jiǎn)單說(shuō)來(lái),3D打印就相當(dāng)于做“加法”。

 

傳統(tǒng)打印機(jī)與3D打印機(jī)最大的區(qū)別在于耗材不同——前者使用墨粉,后者使用的則是一些可以發(fā)生固化反應(yīng)的材料,如樹(shù)脂、塑料、陶瓷、金屬等等。

 

傳統(tǒng)的工業(yè)制造方法多是減材制造,即在整塊材料的基礎(chǔ)上去除多余部分,將剩下的部分制成產(chǎn)品。而作為“增材制造”的3D打印技術(shù),則是按照設(shè)計(jì)圖,精確制出每一層平面后再進(jìn)行累加,所以在生產(chǎn)過(guò)程幾乎不會(huì)產(chǎn)生任何廢棄物。

       
北京巨象三維主營(yíng)業(yè)務(wù)包括:工業(yè)設(shè)計(jì)、逆向設(shè)計(jì)、三維建模、三維展示、VR展示、數(shù)字孿生、三維掃描、3D打印及定制服務(wù)等..
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