3d打印論文

1、3D打印技術(shù)方法研究以及發(fā)展趨勢(shì)打印技術(shù)方法研究以及發(fā)展趨勢(shì)引言引言在科學(xué)技術(shù)飛快發(fā)展的今天，打印技術(shù)隨處可見，如今，一種新型的打印技術(shù)，或者說一種快速成型技術(shù)逐漸進(jìn)入人們的視野——3D打印。3D打印作為一種降低工件制作難度的技術(shù)被人們所推崇。在1986年，lesHull開發(fā)了第一臺(tái)商業(yè)3D印刷機(jī)開始，3D打印就開始登上歷史舞臺(tái)。九十年代的好萊塢電影開始出現(xiàn)以3D打印為靈感的故事情節(jié)，并且為了滿足人類這種“上帝”思想，科研人員開始了3D

2、打印技術(shù)的開發(fā)與研究。近20年來，3D打印技術(shù)取得了快速發(fā)展，在消費(fèi)電子產(chǎn)品、汽車、航空航天、醫(yī)療、軍工、地理信息及藝術(shù)設(shè)計(jì)等領(lǐng)域被大量使用。隨著工藝、材料和裝備的日益成熟，3D打印技術(shù)的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，從制造設(shè)備向生活產(chǎn)品發(fā)展。本文首先介紹了3D打印的概念原理與產(chǎn)生發(fā)展，然后說明了3D打印所使用的技術(shù)，最后對(duì)3D打印的未來做出闡述并選出比較新穎的案例，對(duì)3D打印做出比較全面的介紹。一、一、3D打印技術(shù)概念原理打印技術(shù)概念原理1、概念

3、、概念3D打印，即快速成型技術(shù)的一種，它是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)。2、一般原理及過程、一般原理及過程三維三維CAD模型設(shè)計(jì)模型設(shè)計(jì)先通過計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）或計(jì)算機(jī)動(dòng)畫建模軟件建模，再將建成的三維模型“分區(qū)”成逐層的截面，從而指導(dǎo)打印機(jī)逐層打印。CAD模型的近似處理模型的近似處理用STL文件格式進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，將三維實(shí)體表面用一系列相連的小三角形逼近，得到STL格

4、式的三維近似模型文件。設(shè)計(jì)軟件和打印機(jī)之間協(xié)作的標(biāo)準(zhǔn)文件格式是STL文件格式。一個(gè)STL文件使用三角面來大致模擬物體的表面。三角面越小其生成的表面分辨率越高。PLY是一種通過掃描來產(chǎn)生三維文件的掃描器，其生成的VRML或者WRL文件經(jīng)常被用作全彩打印的輸入文件。對(duì)STL文件的切片處理文件的切片處理打印機(jī)通過讀取文件中的橫截面信息，用液體狀、粉狀或片狀的材料將這些截面逐層地打印出來，再將各層截面以各種方式粘合起來從而制造出一個(gè)實(shí)體。這種技

5、術(shù)的特點(diǎn)在于其幾乎可以造出任何形狀的物品。打印機(jī)打出的截面的厚度（即Z方向）以及平面方向即XY方向的分辨率是以dpi（像素每英寸）或者微米來計(jì)算的。一般的厚度為100微米，即0.1毫米，也有部分打印機(jī)如ObjetConnex系列還有3DSystemsProJet系列可以打印出16微米薄的一層。而平面方向則可以打印出跟激光打印機(jī)相近的分辨率。打印出來的“墨水滴”的直徑通常為50到500個(gè)微米。用傳統(tǒng)方法制造出一個(gè)模型通常需要數(shù)小時(shí)到數(shù)天，

6、根據(jù)模型的尺寸以及復(fù)雜程度而定。而用3D打印的技術(shù)則可以將時(shí)間縮短為數(shù)小時(shí)，當(dāng)然其是由打印機(jī)的性能以及模型的尺寸和復(fù)雜程度而定的。傳統(tǒng)的制造技術(shù)如注塑法可以以較低的成本大量制造聚合物產(chǎn)品，而3D打印技術(shù)則可圖1查爾斯?赫爾與世界上第一臺(tái)商用3D打印機(jī)2005年–ZCp.推出的SpectrumZ510。這是市場(chǎng)上第一臺(tái)高清彩色三維打印機(jī)。2006年一個(gè)名叫Reprap的開源項(xiàng)目啟動(dòng)其目的是開發(fā)一種能自我復(fù)制的3D打印機(jī)。您可以在GNU通用

7、公共許可證的條款下任意改裝和或改造它。2008年–第一個(gè)基于Reprap的3D打印機(jī)面世。它可以打印自身所需部件中的約50%。2008ObjetGeometries公司推出其革命性的Connex500?快速成型系統(tǒng)，它是有史以來第一臺(tái)能夠同時(shí)使用幾種不同的打印原料的3D打印機(jī)。2010年11月–Urbee是第一臺(tái)3D成型轎車。它是史上第一臺(tái)用巨型3D打印機(jī)打印出整個(gè)身軀的轎車。所有外部組件也由3D打印制作完成，包括用Dimension3

8、D打印機(jī)和由Stratasys公司數(shù)字生產(chǎn)服務(wù)項(xiàng)目RedEyeonDem提供的Ftus3D成型系統(tǒng)制作完成的玻璃面板。2010年12月8日–ganovo公司，一個(gè)注重生物打印技術(shù)的再生醫(yī)學(xué)研究公司，公開第一個(gè)利用生物打印技術(shù)打印完整血管的數(shù)據(jù)資源。2011年1月美國(guó)康奈爾大學(xué)的研究人員開始建立3D食物打印機(jī)。2011年1月荷蘭3D打印機(jī)制造商Ultimaker將打印速度提升到300毫米秒，噴頭移動(dòng)速度達(dá)到350毫米秒。2011年6月Sh