早期构想与探索1859年,法国雕塑家弗朗索瓦・威廉姆(FrançoisWillème)申请了多照相机实体雕塑(photosculpture)的,这是3D扫描技术的早期雏形。1892年,法国人JosephBlanther提出使用层叠成型方法制作地形图的构想,这是增材制造技术基本原理的初步探索。1940年,Perera提出类似设想,通过沿等高线轮廓切割硬纸板并层叠成型制作三维地形图。
技术奠基与突破1972年,Matsubara在纸板层叠技术的基础上提出了使用光固化材料的方法,为后续的3D打印技术奠定了基础。1983年,美国科学家查尔斯・胡尔受紫外线使桌面涂料快速固化的启发,萌生了3D打印的想法,并发明了SLA(Stereolithography,液态树脂固化或光固化)3D打印技术,他将其称作立体平版印刷,3D打印技术由此正式诞生。1984年,立体光刻技术(SLA)正式发明,同年查尔斯・胡尔为该技术申请美国专利。1986年,查尔斯・胡尔获得了快速原型技术的,创建了STL文件格式,并开发出世界上台3D打印机,随后以这种技术为基础成立了世界上家3D打印设备公司3DSystems。 它支持小批量定制化生产,满足个性化需求,降低成本。徐州PA123D打印工厂
制造业:
产品原型制造:在产品开发阶段,快速制造产品原型,帮助设计师和工程师进行设计验证、功能测试和外观评估,缩短产品开发周期,降低成本。模具制造:制造注塑模具、压铸模具等,相比传统模具制造方法,能减少制造时间和成本,尤其适用于小批量、复杂模具的生产。零部件生产:直接生产终产品的零部件,如汽车发动机缸体、飞机结构件等。可实现复杂结构的一体化制造,提高零部件性能和可靠性,同时减少材料浪费。
医疗领域:
医疗模型:根据患者的医学影像数据,如 CT、MRI 等,打印出人体、骨骼等模型,帮助医生进行手术规划、模拟手术过程,提高手术的成功率和安全性。植入物制造:定制化的植入物,如人工关节、牙齿、颅骨修复板等,能够精确匹配患者的身体结构,提高植入物的兼容性和生物适应性。组织工程:尝试打印人体组织和,用于组织修复和移植。虽然目前仍处于研究发展阶段,但已取得了一些重要成果,如打印出具有一定功能的血管、皮肤等组织。 泰州不锈钢3D打印工厂直销3D打印技术可实现个性化定制,如游戏手办和动画角色。
定制化与批量生产融合:当D 打印主要集中于个性化定制和小批量生产,但随着生产速度提升和材料种类丰富,定制化与批量生产的界限逐渐模糊。像汽车制造等大型企业已开始利用该技术生产标准化零部件,未来会有更多个性化产品推出,不过也需要在灵活性与生产效率间找到平衡。材料多样化与环保化:除常见的塑料、金属和陶瓷等材料,新兴的环保型材料以及可生物降解材料的研究正在进行。全球对环保和可持续发展的要求日益提高,低成本的回收材料将在生产中得到更广泛应用,但这些环保型材料的普及还需经过技术验证与应用适应性评估。
其他类型电子束熔化(EBM)原理类似于SLM,但使用电子束而不是激光束来熔化金属粉末。材料主要是金属粉末。材料喷射通过喷嘴将液态或粉末状的材料喷射到打印区域,并使其固化或烧结。材料可以是多种类型,如塑料、金属、陶瓷等。粘结剂喷射使用喷嘴将粘结剂喷射到粉末材料上,通过粘结剂将粉末颗粒粘合在一起。材料通常是粉末状,如陶瓷粉末、金属粉末等。定向能沉积通过高能束(如激光或电子束)将材料直接熔化并沉积在基板上,逐层构建物体。材料可以是金属粉末或丝状材料。片材层压将薄片材料逐层叠加,通过热压或粘合剂固定,形成三维物体。材料可以是纸张、塑料薄膜等。3D打印在医疗领域用于定制假体、牙齿矫正器和手术模型。
SLA(Stereolithography Apparatus)3D打印技术,以其高精度、的表面质量和的材料选择,在多个领域展现出了巨大的应用潜力。以下是SLA 3D打印技术的主要应用领域:
医疗领域牙科模型:SLA 3D打印技术可以用于制作牙冠、牙桥等精密牙科部件,其高精度和细腻的表面质量使得打印出的牙科模型与真实牙齿高度相似,有助于提高牙科的效果和患者的舒适度。手术导板:SLA 3D打印技术还可以用于制作手术导板,辅助医生进行精细手术。通过打印出与患者体内结构高度匹配的手术导板,医生可以在手术过程中更加准确地定位和操作,降低手术风险。 航空航天领域利用3D打印制造复杂零部件和进行快速修复。苏州树脂3D打印工厂
3D打印在建筑领域可制作模型和建造足尺建筑。徐州PA123D打印工厂
定向能量沉积(DED)原理:金属材料在沉积的同时被强大的能量馈送和融合。子类型:粉末激光能量沉积、线弧增材制造(WAAM)、线电子束能量沉积、冷喷涂等。材料:金属线材或粉末。特点:用于逐层打印,也常用于修复或增加金属物体的特征。7. 剥离层积原理:将非常薄的材料堆叠和层压在一起,产生3D物体或堆叠,然后用机械或激光切割形成终形状。类型:层压对象制造(LOM)、超声波固化(UC)等。材料:纸张、聚合物、片状金属等。特点:能够快速生产,但精度可能较低,且浪费较多材料。徐州PA123D打印工厂