3D打印,也被稱為增材制造,是一種基于數字模型的技術。它從CAD軟件設計或數字庫中的電子文件開始,通過構建準備軟件將設計分解成層,然后生成3D打印機的路徑指令,逐層堆積材料終疊加成型。3D打印技術可以按照其生產的產品或使用的材料類型進行分類,主要類型包括以下幾種:
材料擠出(MEX)原理:材料通過噴嘴擠出,通常這種材料是一根塑料細絲,通過一個加熱的噴嘴進行熔化和擠出。打印機沿著構建準備軟件確定的路徑將材料放置在構建平臺上,然后線材冷卻并凝固形成固體。子類型:熔融沉積建模(FDM)、建筑3D打印、微型3D打印、生物3D打印、熔融顆粒建模(FGM)等。材料:塑料、金屬、食品、混凝土等。特點:成本較低,材料范圍廣,但通常材料性能較低(如強度、耐用性等),且尺寸精度不高。 3D打印技術助力文物保護,實現信息存儲和修復。紅蠟3D打印商家
技術發展與推廣1987年,卡爾?迪卡德和他的老師共同開發了選擇性激光燒結技術(SLS),使用激光將粉末材料燒結成型。1988年,出現了熔融沉積建模(FDM)技術的雛形,斯科特為了給自己女兒制作一個玩具青蛙而發明了這一技術。1991年,Helisys公司售出了臺疊層實體制造(LOM)系統,通過逐層粘貼紙片并切割成型。1993年,麻省理工學院申請了“三維印刷技術”。1995年,美國ZCorp公司從麻省理工學院獲得授權并開始開發3D打印機。2005年,市場上高清晰彩色3D打印機SpectrumZ510研制成功。鹽城醫療部件金屬3D打印它支持遠程制造,通過共享數字文件實現全球協作生產。
高度定制化:能夠根據用戶的設計需求,快速制造出各種形狀復雜、個性化的產品。無論是獨特的珠寶首飾、定制的醫療器械,還是具有特殊結構的機械零件,3D 打印都可以按照精確的設計模型進行生產,滿足不同用戶的個性化需求。設計自由度高:傳統制造方法往往受到工藝和模具的限制,難以實現復雜的幾何形狀和內部結構。而 3D 打印技術可以直接根據三維模型進行制造,無需考慮傳統制造中的工藝可行性問題,能夠輕松實現如晶格結構、中空結構、多材料復合結構等復雜設計,為產品設計帶來了更大的創新空間。
制造業:
產品原型制造:在產品開發階段,快速制造產品原型,幫助設計師和工程師進行設計驗證、功能測試和外觀評估,縮短產品開發周期,降低成本。模具制造:制造注塑模具、壓鑄模具等,相比傳統模具制造方法,能減少制造時間和成本,尤其適用于小批量、復雜模具的生產。零部件生產:直接生產終產品的零部件,如汽車發動機缸體、飛機結構件等。可實現復雜結構的一體化制造,提高零部件性能和可靠性,同時減少材料浪費。
醫療領域:
醫療模型:根據患者的醫學影像數據,如 CT、MRI 等,打印出人體、骨骼等模型,幫助醫生進行手術規劃、模擬手術過程,提高手術的成功率和安全性。植入物制造:定制化的植入物,如人工關節、牙齒、顱骨修復板等,能夠精確匹配患者的身體結構,提高植入物的兼容性和生物適應性。組織工程:嘗試打印人體組織和,用于組織修復和移植。雖然目前仍處于研究發展階段,但已取得了一些重要成果,如打印出具有一定功能的血管、皮膚等組織。 3D打印減少材料浪費,環保高效。
零部件制造:
高精度制造:SLA 3D打印技術能夠制造出高精度、復雜形狀的零部件,滿足航空領域對零部件質量的高要求。輕量化設計:通過SLA 3D打印技術,設計師可以優化零部件的結構,減少材料使用,實現輕量化設計,從而提高航空器的燃油效率和載荷能力。
原型制作:
快速迭代:SLA 3D打印技術能夠快速制作出高精度原型,幫助設計師和工程師在設計階段進行快速迭代和驗證,縮短產品開發周期。降低開發成本:與傳統制造方法相比,SLA 3D打印技術在原型制作階段能夠降低開發成本,提高研發效率。 常見的3D打印材料包括塑料、金屬、陶瓷和生物材料等。湖州尼龍3D打印供應商家
打印速度快,適合小批量定制生產。紅蠟3D打印商家
產業集群化發展:各地將形成更多的 3D 打印產業集群,吸引上下游企業集聚,實現資源共享、協同創新,提高產業整體競爭力。產業集群還能促進技術交流和人才培養,推動 3D 打印產業快速發展。市場規模持續擴大:隨著技術的進步、應用領域的拓展和成本的降低,3D 打印市場規模將繼續保持高速增長。預計在未來幾年,全球 3D 打印市場規模將不斷突破新高,中國等新興市場國家的增長速度可能更為。服務模式創新:出現更多的 3D 打印服務提供商,為企業和個人提供一站式的 3D 打印解決方案,包括設計、打印、后處理等服務。還可能形成基于互聯網的 3D 打印共享平臺,實現設備、材料和技術的共享,提高資源利用效率。紅蠟3D打印商家