定制化與批量生產(chǎn)融合:當(dāng)D 打印主要集中于個性化定制和小批量生產(chǎn),但隨著生產(chǎn)速度提升和材料種類豐富,定制化與批量生產(chǎn)的界限逐漸模糊。像汽車制造等大型企業(yè)已開始利用該技術(shù)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化零部件,未來會有更多個性化產(chǎn)品推出,不過也需要在靈活性與生產(chǎn)效率間找到平衡。材料多樣化與環(huán)保化:除常見的塑料、金屬和陶瓷等材料,新興的環(huán)保型材料以及可生物降解材料的研究正在進(jìn)行。全球?qū)Νh(huán)保和可持續(xù)發(fā)展的要求日益提高,低成本的回收材料將在生產(chǎn)中得到更廣泛應(yīng)用,但這些環(huán)保型材料的普及還需經(jīng)過技術(shù)驗(yàn)證與應(yīng)用適應(yīng)性評估。它能夠縮短產(chǎn)品開發(fā)周期,加速從設(shè)計到生產(chǎn)的流程。江蘇珠寶3D打印
設(shè)計自由度:3D打印允許設(shè)計師和工程師以幾乎不受限制的方式創(chuàng)造復(fù)雜的幾何形狀和內(nèi)部結(jié)構(gòu)。這種設(shè)計自由度是傳統(tǒng)制造技術(shù)難以比擬的,它為創(chuàng)新和個性化設(shè)計提供了巨大的空間。快速原型制作:在產(chǎn)品開發(fā)周期中,3D打印可以迅速將設(shè)計概念轉(zhuǎn)化為實(shí)體原型。這縮短了從設(shè)計到測試的周期,加速了產(chǎn)品上市時間。成本效益:對于小批量或定制產(chǎn)品的生產(chǎn),3D打印往往比傳統(tǒng)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(chǎn)。畢業(yè)設(shè)計3D打印工廠直銷藝術(shù)品復(fù)制,3D打印保持原作精度。
技術(shù)發(fā)展與推廣1987年,卡爾?迪卡德和他的老師共同開發(fā)了選擇性激光燒結(jié)技術(shù)(SLS),使用激光將粉末材料燒結(jié)成型。1988年,出現(xiàn)了熔融沉積建模(FDM)技術(shù)的雛形,斯科特為了給自己女兒制作一個玩具青蛙而發(fā)明了這一技術(shù)。1991年,Helisys公司售出了臺疊層實(shí)體制造(LOM)系統(tǒng),通過逐層粘貼紙片并切割成型。1993年,麻省理工學(xué)院申請了“三維印刷技術(shù)”。1995年,美國ZCorp公司從麻省理工學(xué)院獲得授權(quán)并開始開發(fā)3D打印機(jī)。2005年,市場上高清晰彩色3D打印機(jī)SpectrumZ510研制成功。
樹脂打印(光聚合)原理:使用光源在容器中選擇性地固化(或硬化)光聚合物樹脂。換句話說,光被精確地引導(dǎo)到液體塑料的特定點(diǎn)或區(qū)域,使其硬化。類型:立體光刻(SLA)、液晶顯示(LCD)、數(shù)字光處理(DLP)、微立體光刻(μSLA)等。材料:光聚合物樹脂(可澆注、透明、工業(yè)、生物相容性等)。特點(diǎn):精度高,表面光滑,能夠打印復(fù)雜的細(xì)節(jié)。
粉末熔融(粉末床熔融,PBF)原理:熱能源選擇性地在構(gòu)建區(qū)域內(nèi)熔化金屬粉末顆粒(塑料、金屬或陶瓷),以逐層創(chuàng)建固體物體。類型:選擇性激光燒結(jié)(SLS)、激光粉末床熔融(LPBF)、電子束熔化(EBM)等。材料:金屬、塑料、陶瓷等粉末材料。特點(diǎn):能夠打印度的材料,適合工業(yè)級打印。 家庭3D打印,讓DIY創(chuàng)意無限。
按打印原理分類:
熔融沉積式(FDM):原理:使用絲狀的熱塑性材料,通過加熱噴嘴將其熔化并逐層沉積在構(gòu)建平臺上。材料:聚乳酸()、ABS塑料等。特點(diǎn):操作簡單、成本較低,適合初學(xué)者和快速原型制作。
光固化(SLA、DLP、LCD):原理:使用特定波長的光束掃描液體感光樹脂,使其逐層固化成型。材料:光敏樹脂。特點(diǎn):精度高、表面光滑,適用于珠寶、牙科模型等需要高精度和復(fù)雜細(xì)節(jié)的領(lǐng)域。
選擇性激光燒結(jié)(SLS):原理:利用激光將粉末材料逐層燒結(jié),形成實(shí)體。材料:尼龍、金屬粉末、塑料粉末等。特點(diǎn):能夠打印度的金屬和塑料材料,適合工業(yè)級打印。 未來,3D打印有望實(shí)現(xiàn)多材料、多功能集成制造,進(jìn)一步拓展應(yīng)用場景。舟山大型產(chǎn)品3D打印
3D打印技術(shù)推動數(shù)字化制造,減少庫存和物流成本。江蘇珠寶3D打印
工業(yè)設(shè)計:
原型制作:SLA 3D打印技術(shù)能夠快速制造高精度產(chǎn)品原型,幫助設(shè)計師和工程師在產(chǎn)品開發(fā)初期驗(yàn)證設(shè)計合理性。這有助于縮短研發(fā)周期,降低開發(fā)成本,并加速產(chǎn)品上市進(jìn)程。模具制造:SLA 3D打印技術(shù)還可以用于制作復(fù)雜結(jié)構(gòu)的模具。通過打印出與產(chǎn)品形狀相匹配的模具,可以方便地制造出各種形狀和尺寸的產(chǎn)品,滿足不同客戶的需求。
藝術(shù)創(chuàng)作:
SLA 3D打印技術(shù)在藝術(shù)創(chuàng)作領(lǐng)域也具有廣泛的應(yīng)用前景。藝術(shù)家可以利用該技術(shù)制作精細(xì)的藝術(shù)品和雕塑,實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)手工無法完成的高精度和復(fù)雜形狀的創(chuàng)作。 江蘇珠寶3D打印