免费初学者指南

欢迎来到3DPI” S新手指南,3D打印。无论你是新的3D打印技术或只是希望关闭一些知识差距,我们很高兴你拦住。现在,我们大多数人都听过,在一定程度上,关于3D打印的潜力。但有了这个指南我们提供见解的历史和3D打印的现实 - 在工艺,材料和应用程序 - 以及关于它可能会在标题中测量的想法。我们希望你会发现这是最全面的3D打印的资源之一,而不管你的技术水平是什么,会有很多在这里,以满足您的需求。

你准备好了吗?让我们开始吧 !

01 - 3D打印基础知识

3D打印 - 也称为增材制造 - 被引用在金融时报和其他雷电竞充值来源可能比互联网更大。有些人相信这是真的。许多人呼吁,这是围绕这个令人振奋的技术领域中存在的非凡炒作的一部分。那么,什么是真正的3D打印,谁通常使用的3D打印机什么?雷电竞app下载

概观

术语3D打印封面一过程和技术的主机,提供的功能,用于在不同的生产零件和产品的全谱材料。从本质上讲,所有的工艺和技术的共同点是在生产由层中的添加剂的过程,是在对比涉及消减方法或模制/铸造工艺生产的传统方法进行层的方式。应用随着3D打印技术继续更广泛、更深入地渗透到工业、制造和消费领域,这种趋势只会加剧。该技术领域的大多数知名评论员都认为,到今天为止,我们才刚刚开始看到3D打印的真正潜力。3DPI是一个可靠的3D打印媒体来源,为您带来这一激动人心的领域的所有最新消息、观点、工艺发展和应用。这篇概述性的文章旨在为3DPI的读者提供一个关于3D打印的可靠的背景知识(技术、工艺和材料),它历史、应用领域和好处

简介 - 什么是3D打印?

3D打印是一种将三维数字模型制作成物理物体的过程,通常是通过连续多层的薄层材料来完成的。它通过添加一层一层的材料,将数字对象(它的CAD表示)带入物理形式。

3D打印对象有几种不同的技术。3D打印带来了两项基本创新:对数字格式物体的操作,以及通过添加材料制造出新的形状。

数字

+

雷电竞充值

科技对近代人类历史的影响可能比其他任何领域都要大。想想灯泡、蒸汽机,或者更近一些的汽车和飞机,更别提万维网的兴起和发展了。这些技术在许多方面改善了我们的生活,开辟了新的途径和可能性,但通常需要时间,有时甚至是几十年,才能让这项技术真正的颠覆性变得明显。

人们普遍认为,3D打印或增材制造(AM)具有成为这些技术之一的巨大潜力。雷电竞充值3D打印现在已经覆盖了许多电视频道,主流报纸和在线资源。有人声称3D打印将终结我们所熟知的传统制造业,彻底改变设计,并对我们的日常生活带来地缘政治、经济、社会、人口、环境和安全方面的影响。

背后3D打印最基本的,差异化的原则是,它是一种添加剂制造工艺。雷电竞充值这的确是关键,因为3D打印是基于先进的技术完全不同的制造方法,在亚毫米规模积聚部分,累加,在层。这是其他任何现有的传统制造技术有着根本的不同。

传统制造业有许多局限性,它广泛建立在人工劳动和手工制造的意识形态基础上,这可以追溯到法语中“制造”一词的词源。然而,制造业的世界已经发生了变化,机械加工、铸造、成型和模具等自动化过程(相对而言)都是新的、复杂的过程,需要机器、计算机和机器人技术。

然而,所有这些技术需求从较大块减去材料是否达到最终产品本身或用于铸造或模制方法产生的工具,这是在整个制造过程中的严重限制。

对于许多应用传统的设计和生产过程强加了一些约束不可接受,包括上面,固定装置如所提及的昂贵的工具,并且需要用于组装复杂零件。另外,消减制造工序,如机械加工,可以导致高达90%的材料浪费存在的原始块的。与此相反,三维打印是用于直接创建对象,通过以各种不同的方式由层添加材料层,这取决于所使用的技术的过程。简化后面3D打印的思想,对任何人都仍然在试图理解这个概念(也有很多),它可以被比喻为自动建设有乐高积木的东西的过程。

3D打印是一个有利的技术,以前所未有的设计自由度,鼓励和推动创新,同时免工具的过程,降低高昂的成本和交货时间。组件可以被特别设计以避免与复杂的几何形状和在不增加成本创建复杂的功能组件的要求。三维打印也正在成为一种高能效的技术,可以同时在制造工艺本身方面提供环境的效率,利用多达标准材料的90%,以及在整个产品的工作寿命,通过更轻,更强的设计。

近年来,3D打印已经超越了作为一个工业原型设计和制造工艺技术已经成为小公司甚至个人更容易获得。一旦巨大,跨国公司由于规模和拥有一个3D打印机的经济学的领域,规模较小(能力较差)的3D打印机可用于收购在$ 1000雷电竞app下载

这开辟了技术更广泛的受众,并为指数的采用率继续快速地在各条战线上,越来越多的系统,材料,应用,服务及辅助设备不断涌现。

02 -3D印刷史

最早的3D打印技术出现在20世纪80年代末,当时它们被称为快速原型(RP)技术。这是因为该流程最初被认为是一种快速且成本效益更高的方法,用于在行业内为产品开发创建原型。值得一提的是,RP技术的第一个专利申请是1980年5月由一个小玉玉博士在日本提出的。不幸的是,对于Kodama博士来说,完整的专利说明书在申请后的一年期限之前没有提交,考虑到他是一个专利律师,这是非常灾难性的!实际上,3D打印的起源可以追溯到1986年,第一个专利是立体平版印刷术(SLA)。这项专利属于一个人查尔斯(卡盘)赫尔,谁最先发明了SLA机于1983年赫尔接着共发现3D系统公司 - 在3D操作今天印刷界最大的和最丰富的企业之一。

3D Systems’ first commercial RP system, the SLA-1, was introduced in 1987 and following rigorous testing the first of these system was sold in 1988. As is fairly typical with new technology, while SLA can claim to be the first past the starting post, it was not the only RP technology in development at this time, for, in 1987,卡尔·迪卡,谁在德克萨斯大学合作,在美国申请了专利的选择性激光烧结(SLS)RP过程。该专利是在1989年发布,SLS后来被授权给DTM公司,该公司后来被3D Systems收购。1989年也是一年斯科特·克伦普,Stratasys公司公司的联合创始人申请了熔融沉积成型(FDM)专利 - 这仍然是由该公司今天召开的专有技术,但也受到许多入门级机器的使用过程的基础上,开源的RepRap模型,今天是多产。在FDM专利颁发给Stratasys公司于1992年在欧洲,1989年也看到了EOS股份有限公司在德国的形成,通过成立汉斯·兰格。用SL过程调情后,EOS” R&d焦点沉重放置在激光烧结(LS)方法,其继续从强度去强度。今天,EOS系统在世界各地公认的质量输出3D打印的工业样机和生产应用。EOS售出第一“音响”系统在1990年该公司的直接金属激光烧结(DMLS)过程导致从与伊莱克斯芬兰的一个部门,后来由EOS获取的初始项目。

其他3D打印技术和工艺,这些年来也不断出现,即弹道粒子制造(BPM)最初是由威廉大师的专利,分层实体制造(LOM)最初由迈克尔Feygin,固地固化(SGC)最初由Itzchak波默朗茨等专利的专利al and ‘three dimensional printing’ (3DP) originally patented by Emanuel Sachs et al. And so the early nineties witnessed a growing number of competing companies in the RP market but only three of the originals remain today — 3D Systems, EOS and Stratasys.

Throughout the 1990’s and early 2000’s a host of new technologies continued to be introduced, still focused wholly on industrial applications and while they were still largely processes for prototyping applications, R&D was also being conducted by the more advanced technology providers for specific tooling, casting and direct manufacturing applications. This saw the emergence of new terminology, namely Rapid Tooling (RT), Rapid Casting and Rapid Manufacturing (RM) respectively.

在商业运作方面,桑德斯原型(后来Solidscape)和ZCorporation于1996年成立,雅骏成立于1997年,Objet公司的几何结构在1998年推出,MCP技术(成立的真空浇注OEM)推出的SLM技术在2000年,EnvisionTec成立于2002年,ExOne成立于2005年作为分拆从趋宏公司和西亚基公司基于其专有的电子束焊接技术开拓其自己的添加剂的过程。这些公司都担任膨胀跨运营于全球市场的西方公司的行列。该术语也演变与制造应用的增殖和接受的总称所有进程的是添加剂制造(AM)。雷电竞充值值得注意的是,有发生在东半球许多平行发展。然而,这些技术,而显著自己和享受一些当地的成功,并没有真正在当时影响全球市场。

在本世纪头十年中期,该行业开始显示出明显的多样化迹象,有两个特定的重点领域,今天这两个领域的定义要明确得多。首先是高端的3D打印,仍然是非常昂贵的系统,面向的是高价值、高度工程化、复杂的零件生产。这仍然是持续的,不断增长的——但结果现在才真正开始成为可见的在生产中应用在航空航天、汽车、医疗和精致珠宝行业,多年的研发和资格已经初见成效。大量仍然紧闭的门和/或在保密协议(NDA)。在光谱的另一端,一些3D打印系统制造商正在开发和推进“概念模型”,正如他们当时被称为。具体来说,这些3D打印机一直专注于改进概念开发和功雷电竞app下载能原型设计,这是专门开发的办公、用户友好、成本效益高的系统。今天的桌面电脑的前奏。然而,这些系统仍然主要用于工业应用。

回过头来看,这确实是暴风雨前的宁静。

在市场的低端 - 的3D打印机,今天被视为中期范围内 - 价格战加上不断改雷电竞app下载进出现打印精度,速度和材料。

2007年,市场上看到下$ 10,000的第一个系统的3D系统,但是这从来没有完全切中要害,这是应该。这部分是由于系统本身,还包括其他市场的影响。当时的制胜法宝是让在$ 5000三维打印机 - 这被许多业内人士,用户和评论家视为关键,开放的3D打印技术,更广泛的观众。对于很多当年,备受瞩目的桌面工厂的到来 - 这许多人预测将是制胜法宝的实现 - 被标榜为一个观看。它石沉大海作为该组织在运行动摇达产。桌面工厂及其领导人,卡西·刘易斯,2008年被收购,与IP一起,通过3D系统,而且几乎消失了。事实证明,虽然,2007年实际上是做了标记为可访问的3D打印技术的拐点年 - 尽管很少在当时意识到 - 作为的RepRap现象扎下了根。鲍耶博士设想一个开源的,自我复制的3D打印机,早在2004年的RepRap概念,种子在接下来的几年中在巴斯,最值得注意的是维克奥利弗和里斯·琼斯,谁开发发芽一些重猛击他的团队通过使用沉积工艺三维打印机的工作原型的概念。2007年是嫩枝开始显示出经过一年这个胚胎,开源的3D打印开始获得知名度的运动。

但事实并非如此,直到2009年1月的第一个商用3D打印机 - 以套件形式基础上的RepRap概念 - 被发售。这是BFB RapMan 3D打印机。紧随其后的是MakerBot工业在同年4月,创始人,其中是积极参与的RepRap的发展,直到他们从开源的理念,经过广泛的投资离去。2009年以来,类似沉积打印机的主机已经出现边际独特卖点(USPS),他们继续这样做。这里有趣的二分法,虽然的RepRap现象已经引起了商业,入门级3D打印机的一个全新的部门,社会各界的RepRap的精神气质是所有关于开源软件的发展对3D打印和商业化保持在海湾。雷电竞app下载

2012是今年,替代3D印刷工艺均在市场上的入门级介绍。(采用DLP技术)的B9Creator是先在六月,其次是表1(利用光固化)在12月。两人都通过资助网站Kickstarter的推出 - 无一不享受巨大的成功。

随着市场分歧的结果,在产业层次与功能和应用,为越来越多的制造商运动急剧增加的意识和吸收显著的进步,2012也是许多不同的主流媒体渠道上的技术拿起一年。2013是显著增长和整合的一年。其中最显着的移动是通过Stratasys公司收购Makerbot的。

被誉为第二,三和,有时甚至第四工业革命一些,有什么不能否认的是,3D打印正在对工业部门和巨大的潜力三维打印展示了未来消费者的影响。什么形状的潜力将是摆在我们面前仍然方兴未​​艾。

03 - 3D打印技术

对于任何3D打印过程的出发点是3D数字模型,可使用各种3D软件程序来创建 - 在工业,这是3D CAD,对制造商和消费者有更简单,更方便的程序可用 - 或者用扫描3D扫描仪。该模型然后“切片”成层,从而由3D打印机设计转换成一个文件的可读性。由3D打印机所处理的材料然后根据设计和过程分层。如上所述,有许多不同类型的3D印刷技术,该处理器处理以不同的方式来创建最终对象不同的材料。功能性塑料,金属,陶瓷和沙子,现在,所有的常规用于工业原型设计和生产应用。研究也被用于3D打印生物材料和不同类型的食物进行。一般来说,虽然,在市场上的入门级,材料要有限得多。塑料是目前唯一广泛使用的材料 - 通常采用ABS或PLA,但也有越来越多的替代品,包括尼龙。也有越来越多的已被应用于食品,如糖和巧克力入门级的机器。

这个怎么运作

不同类型的3D打印机雷电竞app下载每一个使用不同的技术该过程不同的材料以不同的方式。在材料和应用方面 - - 了解3D打印的最基本的限制是一个很重要的是,没有“通用解决方案”。例如,一些三维打印机处理粉末材料(雷电竞app下载尼龙,塑料,陶瓷,金属),其在所定义的形状一起利用光/热源到粉末的烧结/熔融/熔丝层。其他处理聚合物树脂材料,并再次利用光/激光凝固在超薄层中的树脂。微小液滴的喷射是另一种三维印刷过程中,令人联想起2D喷墨印刷的,但具有优越的材料,以油墨和粘结剂以固定层。也许最常见的和容易识别过程是沉积,这是通过多数入门级3D打印机所采用的过程。雷电竞app下载这个过程压出塑料,通常PLA或ABS,在长丝形式通过加热的挤出机中以形成层,并创建预定的形状。

因为部分可以直接印刷,所以能够产生非常详细和复杂的对象,经常与功能内置和否定装配的需要。

然而,另一个重要的一点要强调的是,没有一个3D的印刷工艺来作为即插即用选项今天。有按打印之前,更一旦零件脱落打印机许多步骤 - 这些都是经常被忽视。除了设计的现实的三维印刷,可要求很高,文件准备和转换也可以证明耗时和复杂的,特别是对于那些在生成过程中要求复杂的支撑部件。不过也有不断更新,并为这些功能的软件升级,局势正在改善。此外,一旦关闭打印机,很多地方都需要进行精加工工序。支持去除是一个明显的一个流程,需求的支持,但其他包括打磨,漆,涂料或其他类型的传统收尾,而这一切通常需要手工完成,需要的技能和/或时间和耐心。

04 - 3D印刷工艺

立体光刻

立体光刻(SL)被广泛认为是第一3D印刷工艺;它肯定是要商业化的第一个。SL是基于激光的方法,与光聚合物树脂的行为,与激光器和固化反应以形成在制造非常精确的零件非常精确的方式为固体。这是一个复杂的过程,但简单地说,光聚合物树脂与移动平台内一大桶举行。的激光束根据提供给所述机器(该.STL文件),使树脂硬化恰恰是激光打表面3D数据指向穿过树脂的表面上的X-Y轴。一旦该层完成后,缸内的平台由一小部分(沿Z轴)下落和随后的层被激光描绘出。这样继续下去,直到整个对象完成,该平台可在增值税去除提高了。

由于SL过程的性质,它需要用于一些部件的支撑结构,特别是那些与突出端或底切。这些结构需要手工除去。

在其它的后处理步骤方面,许多对象3D使用SL需要进行清洁和固化的印刷。固化包括使所述部分于强光在烘箱状机充分硬化树脂。

立体平版印刷通常接受为具有优良的表面光洁度的最精确的三维印刷方法中的一个。然而限制因素包括所需的后处理步骤和材料随着时间的推移,其可以变得更脆的稳定性。

DLP

DLP - 或数字光处理 - 是一个相似的过程,立体的,因为它是一个3D打印过程中使用光敏聚合物的作品。主要的区别在于光源。DLP使用更传统的光源,例如弧光灯,具有液晶显示面板或可变形的反射镜装置(DMD),其被施加到光聚合物树脂的大桶的整个表面在单次通过,通常使其比SL快。

另外像SL,DLP产生具有优异的分辨率非常精确的零件,但其相似之处还包括支持结构和后期养护同样的要求。然而,DLP超过SL的一个优点是,只有树脂的浅表大桶需要,以促进该过程,这通常导致更少的浪费和降低运行成本。

激光烧结/激光熔化

激光烧结和激光熔化是指基于激光的三维印刷工艺可互换的术语,与粉末材料的作品。激光跨紧密压实粉状材料的粉末床追查,根据馈送到机器的三维数据,在X-Y轴。正如与粉末材料的表面上的激光相互作用它烧结,或保险丝,粒子彼此形成固体。随着每个层完成粉末床逐渐下降和辊之前的激光的下传床的表面上平滑粉末为要形成的后续层,并与先前层熔融。

构造腔完全密封,因为它是必要的过程特定于所选择的粉末材料的熔点期间保持精确的温度。一旦完成,整个粉末床从机器上移除,并且可以除去过量的粉末离开“印刷”的部件。一个的这个过程的主要优点是,粉末床用作过程中的支撑结构为无法以任何其他方式来制造悬和底切,因此复杂的形状是可能的这一过程。

然而,不利的一面是,由于激光烧结所需的高温,冷却时间可以相当可观。此外,多孔性一直是这一工艺的一个历史问题,虽然在完全致密的零件上已经有了显著的改进,但一些应用仍然需要用其他材料渗透来改善机械特性。

激光烧结可以加工塑料和金属材料,尽管金属烧结需要更高的功率激光器和更高的工艺温度。虽然表面光洁度和精度一般不是很好,但用这种工艺生产的零件比用SL或DLP生产的强度大得多。

挤压/ FDM / FFF

3D印刷使用的热塑性材料的挤出是容易最常见的 - 的和可识别 - 3DP过程。该过程的最流行的名字是熔融沉积成型(FDM),由于它的寿命,但是这是一个商品名称,由Stratasys公司,公司最初开发它注册。自1990年代初Stratasys公司FDM技术已经出现了,今天是工业级的3D打印过程。然而,自2009年以来已出现入门级3D打印机的增殖很大程度上利用类似的过程中,通常被雷电竞app下载称为自由成形制造(FFF),但在一个更基本的形式,由于通过专利的Stratasys仍然保持。最早的RepRap机器和所有后续演进 - 开源和商业 - 采用挤压方法。然而,以下Stratasys公司对Afinia专利侵权立案由于所有这些机器都有可能成为Stratasys专利侵权事件的导火索,入门级终端市场目前将如何发展仍是个问号。

的方法根据提供给打印机的三维数据在同一时间工作通过熔化被沉积塑料长丝,通过加热的挤出机,层,到构建平台。每一层硬化,因为它被沉积并粘合到前面的层。

Stratasys公司已经开发了一系列的专有工业级材料其FDM过程适合于一些生产应用。在市场的入门级结束,材料较为有限,但幅度越来越大。对于入门级FFF 3D打印机最常见的材料是ABS和PLA。雷电竞app下载

FDM/FFF流程需要支持任何具有悬垂几何图形的应用程序的结构。对于FDM来说,这需要第二种水溶性材料,一旦打印完成,支撑结构就可以相对容易地被冲走。或者,分离支撑材料也是可能的,可以通过手动将它们从部件上撕下来。支持结构(或缺乏支持结构)通常是入门级FFF 3D打印机的一个限制。雷电竞app下载然而,随着系统的发展和改进,双挤压头已经不再是问题。

在生产的车型而言,从Stratasys公司的FDM过程是一个准确而可靠的过程,是相对办公室/工作室友好的,虽然可以需要大量的后期处理。在入门级,正如所预料的,在FFF过程中产生的要少得多精确的模型,但事情都在不断提高。

该过程可能是缓慢的一些部分的几何形状和层与层粘合性可能是个问题,导致不水密部件。同样,使用丙酮可以解决这些问题后处理。

喷墨

有迹象表明,利用一个喷射技术两个3D打印处理。

粘合剂喷射:其中材料被喷是粘合剂,并且被选择性地喷入部材料的粉末床同时以创建融合它的层/打印所需部分。由于是与其他粉末床系统的情况下,一旦一个层完成后,粉末床逐渐下降,辊或叶片平滑粉末床的表面上,该喷墨头的下传之前,用粘合剂要形成的后续层,并与先前层熔融。

这种工艺的优点,像SLS,包括需要支持IS被否定,因为粉末床本身提供此功能的事实。另外,一个区间不同的材料可以被使用,包括陶瓷和食物。该方法的另一个显着优点是很容易地添加,其可以被添加到粘合剂全彩色调色板的能力。

直接从本机产生的部分,但是,并不仅仅强如与烧结过程,并且需要后处理,以确保耐久性。

材料喷射:三维印刷工艺,其中实际构建材料(液体或熔融态)被选择性地通过的多个喷墨头喷射(与其他人同时喷射的载体材料)。然而,这些材料往往是液体光聚合物,其被固化用UV光的通过,因为每个层被沉积。

这种产品的性质允许的范围内的材料,这意味着,一个单一的部分可以由具有不同的特性和性能的多种材料来制造的同时沉积。材料喷射是非常精确的三维印刷方法,产生精确的零件具有非常光滑的光洁度。

选择性沉积层压(SDL)

SDL是通过Mcor技术开发和制造一个专有的三维印刷工艺。有一种诱惑,比较与分层实体制造(LOM)通过Helisys在1990年的发展过程这个过程由于分层和成形纸,以形成最终的部分相似之处。然而,这是其中任何相似的端部。

的SDL三维印刷工艺通过使用标准的复印纸层构建部件层。每一个新的层使用的粘合剂,其根据提供给机器的3D数据选择性地施加固定到前一层。这意味着,粘合剂的高得多的密度被沉积在将要成为部件的区域,和粘合剂的低得多的密度在周边区域,将作为支撑被施加,确保相对容易的“除草,”或支持去除。

一张新的薄片被送入从所述供纸机构的三维打印机后并放置在前面的层上选择性地施加粘合剂的顶部,构建板向上移动到一个热板,并施加压力。这个压力确保的两张纸之间的正键。构建板然后返回到生成高度,其中可调节的钨硬质合金刀片切割一次一张纸,描图纸对象轮廓来创建部分的边缘。当这个切割的序列是完整的,三维打印机沉积物粘合剂的下一层,等等,直到该部件完成。

SDL是能够产生全色三维打印部分,使用CYMK调色板很少三维印刷方法中的一个。而且由于部分是标准的文件,该文件无需后期处理,他们是完全安全和环保。当该方法是不能够与其他3D打印工艺毫不逊色竞争是在生产复杂的几何形状和内部版本大小限制为原料的大小。

EBM

电子束熔炼3D打印技术是由瑞典公司的Arcam开发的专有工艺。该金属印刷法是非常相似的直接金属激光烧结(DMLS)工艺中从金属粉末形成部分中的条款。关键区别是热源,其,顾名思义是电子束,而不是激光器,这需要该过程是在真空条件下进行。

EBM具有在各种金属合金制造完全致密的部分,甚至到医用级的能力,并且作为结果的技术中已经特别成功用于在医疗行业的范围内生产的应用,特别是用于植入物。然而,其他高科技行业,如航空和汽车也看了EBM技术制造完成。

05 - 3D印刷材料

可用于3D打印的材料有自该技术初期很长的路要走。现在有各种不同的材料类型,即在不同的状态(粉末,细丝,球,颗粒,树脂等)提供的。

具体的材料,现在一般用于执行专用应用程序特定的平台开发的(一个例子是牙科领域)与更精确地适应应用的材料性质。

然而,现在有来自许多不同的3D打印机厂商太多的专有材料覆盖它们都在这里。相反,本文将着眼于最流行的类型的材料更通用的方式。而且还一对夫妇的材料中脱颖而出。

塑料

尼龙或聚酰胺,以粉末形式常用与烧结过程中或在与FDM处理长丝形式。这是一个已被证明可靠三维打印一种强韧的柔性和耐用的塑料材料。它的颜色是自然白皙,但它可以是彩色的 - 前或后打印。这种材料也可以被组合(以粉末形式)与粉末状铝以产生另一种常见的三维印刷材料烧结 - Alumide。

ABS是用于3D印刷另一种常见的塑料制成,并且在灯丝形式的入门级的FDM三维打印机被广泛使用。雷电竞app下载它是一种特别强的塑料,并采用宽范围的颜色。ABS可以长丝形式从一些非propreitary人士透露,这是另一个原因为什么它是如此受欢迎,购买。

PLA是一种生物可降解的塑料材料,因为这个原因,它在3D打印中获得了吸引力。它可以用于DLP/SL工艺的树脂格式,也可以用于FDM工艺的长丝形式。它提供多种颜色,包括透明,这已证明是一个有用的选择,为一些应用的3D打印。然而,它不像ABS那样耐用或灵活。

LayWood是入门级的挤压3D打印机专门开发的3D打印材料。雷电竞app下载它有长丝形式并且是木/聚合物复合物(也被称为WPC)。

金属

越来越多的金属和金属的复合材料被用于工业级3D打印。最常见的两种是铝和钴的衍生物。

对三维打印一个最强,因此最常用的金属是不锈钢粉末形式,用于在烧结/熔化/ EBM过程。这自然是银,但可以用其他材料镀给金或青铜效果。

在过去几年黄金和白银都被添加到可以直接3D打印机,与整个珠宝行业明显应用的金属材料的范围。这些都非常坚固的材料和以粉末形式加工。

钛是最强的可能的金属材料中的一种,并已用于3D打印一段时间的工业应用。以粉末形式提供的,它可用于在烧结/熔化/ EBM过程。

陶瓷

陶瓷是一种相对较新的材料,可用于3D打印,并取得不同程度的成功。这些材料需要特别注意的是,在印刷后,陶瓷零件需要经过与任何用传统方法生产的陶瓷零件相同的工艺,即烧成和上釉。

标准A4复印纸是由Mcor Technologies提供专有的SDL过程中采用的三维打印材料。本公司经营显着不同的商业模式,其他3D打印厂商,因此本机的资本支出处于中档,但重点是非常的容易获得,具有成本效益的材料供应,可以在当地购买。与纸制作的3D打印模型是安全,环保,易于回收,并且不需要后处理。

生物材料

3D打印生物材料在医学(和其他)领域的应用潜力正在进行大量的研究。一些主要机构正在研究活体组织,以期开发应用,包括打印用于移植的人体器官,以及打印用于替代人体器官的外部组织。这一领域的其他研究集中在开发食品原料上——肉类就是最好的例子。

餐饮

用挤出机用于3D打印食用物质的实验,在过去几年显着增加。巧克力是最常见的(和理想)。也有打印机用糖和一些实验面食和肉类中的工作。展望未来,研究正在进行,利用3D打印技术制造的精细平衡整个餐。

其他

最后,一个公司,确实有独特的(专有)材料产品是Stratasys公司,与该Connex公司的Objet三维打印平台的数字资料。本次发行装置,其标准的Objet 3D印刷材料可在打印过程中被组合 - 在不同的和特定的浓度 - 以形成具有所需性质的新材料。多达140层不同的数字的材料可以从现有的主材料以不同的方式相结合来实现。

06 - 三维打印全局效果

在全球制造业的影响

3D打印已经对产品的制造方式产生了影响——这项技术的本质允许人们从社会、经济、环境和安全等方面对制造过程的影响进行新的思考,并取得普遍有利的结果。

其中的这句话背后的关键因素是三维打印,使生产更接近最终用户和/或需求,从而降低了现有的供应链限制的潜力。3D打印和需求生产小批量的生产的能力的定制值是一个肯定的方式来吸引消费者,降低或取消库存,库存堆积 - 类似亚马逊如何经营业务的东西。

航运备件和产品从世界其他的一部分可能会成为过时,因为零部件有可能会被3D现场打印。这可能对企业大大小小如何,军事和消费者并相互作用,在未来全球范围内产生重大影响。对于许多最终目的是让消费者在家中经营自己的3D打印机,或他们的社区,其中任何(可定制)产品的数字化设计可通过互联网下载中,并且可以发送到打印机,这是装用正确的(多种)材料。目前,有关于这是否将永远成为过去,而关于其可能发生的时间框架更加严格的辩论一些争论。

更广泛地采用三维打印的将可能引起许多已经发明产品的再发明,并且,当然,更大数目的完全的新产品。今天,以前不可能的形状和几何形状可以用3D打印机来创建,但旅途真的才刚刚开始。3D打印是由许多人认为有很大的潜力,注入生长进入创新并带回当地制造。

潜在影响全球经济

采用3D打印技术对全球经济的潜在影响,如果采用了世界各地。生产和销售的从当前模型的本地化生产基于按需的转变,在现场,定制生产模式可能减少出口和进口国之间的不平衡。

3D打印将有潜力创造新的产业和全新的职业,如与3D打印机生产相关的那些。雷电竞app下载围绕3D打印的专业服务存在机遇,从新型产品设计师、打印机运营商、材料供应商一直到知识产权法律纠纷和和解。对于许多知识产权持有者来说,盗版是与3D打印相关的一个问题。

3D对发展中世界印刷效果是一把双刃剑。的正面影响的一个例子是通过降低回收等当地材料的制造成本,但制造业就业机会的损失可能严重打击许多发展中国家,这将需要时间来克服。

发达世界,或许会受益于3D打印,其中年龄人口的日益老龄化社会和转变是关系到生产和工作压力的关注最多。另外,医疗用3D打印的对健康的益处将满足以及老龄化的西方社会。

07 - 三维打印优点和价值

3D打印,无论是在工业,地方或个人层面上,带来的好处主机制造(或样机)的传统方法根本无法。

定制

3D打印过程允许大规模定制——根据个人需求和要求个性化产品的能力。即使在相同的建造室,3D打印的性质意味着可以同时根据终端用户的要求制造大量的产品,而不需要额外的工艺成本。

复杂

3D打印的出现已经看到的产品(在数字环境设计),其中涉及到根本无法在物理上以任何其他方式产生的复杂程度的激增。虽然这种优势已经采取了由设计师和艺术家,以令人印​​象深刻的视觉效果,也取得了工业应用,因此应用程序正在开发中兑现复杂的组件,它们被证明是既比他们的前辈更轻,更强的一个显著的影响。值得注意的用途出现在航空航天领域,其中这些问题是最重要的。

免工具

对于工业制造,产品开发过程的成本效益最高,耗时耗力的阶段之一是生产工具。用于低到中等体积应用,工业三维打印 - 或添加剂制造 - 可消除对工具生产,因此,成本,交货时间和劳动与它相关联的需要。雷电竞充值这是一个非常有吸引力的主张,有越来越多的制造商或正在的优势。此外,由于复杂度的优点如上所述,产品和部件可以被专门设计,以避免与复杂的几何形状和复杂特征的进一步消除了劳动和与装配过程相关的成本组件的要求。

可持续/环保

3 d印刷也成为一种节能的技术,可以提供环境效率方面的制造过程本身,利用90%的标准材料,因此,产生更少的浪费,而且在一个加法制造产品的使用寿命,通过更轻、更强的设计,减少碳足迹与传统制造产品。

此外,3D打印是表示实现本地制造模式,因此产品在需要的地方,这个地方的需求生产方面巨大的希望 - 消除巨大的库存和不可持​​续的物流航运的产品遍及世界各地的高容量。

08 - 3D打印应用程序

该origins of 3D printing in ‘Rapid Prototyping’ were founded on the principles of industrial prototyping as a means of speeding up the earliest stages of product development with a quick and straightforward way of producing prototypes that allows for multiple iterations of a product to arrive more quickly and efficiently at an optimum solution. This saves time and money at the outset of the entire product development process and ensures confidence ahead of production tooling.

原型仍可能是最大的,尽管有时会被忽视,如今3D的应用程序进行打印。

事态的发展和工艺的改进和材料,因为3D的出现为原型设计印刷,看到正在采取的处理直至应用程序进一步下跌的产品开发过程链。模具和铸造应用被开发利用的不同工艺的优点。此外,这些应用也越来越广泛和整个工业部门采纳。

对于最终的制造操作也是如此,改进正在继续促进采用。

在被大大工业3D打印在所有这些广谱应用的受益产业垂直市场方面,下面是一个基本的细分:

医疗及牙科

医疗领域被视为是一个3 d打印技术的早期采用者,也是行业巨大的增长潜力,由于定制和个性化功能的技术和改善人民生活的能力的开发过程改进和材料符合药用标准。

3D印刷技术正被用于不同的应用程序的主机。除了使原型以支持新产品开发,为医疗和牙科行业,技术也被用来使图形的下游金属铸造牙冠的和在工具的制造在其上的塑料正被真空成形以使牙齿矫正。该技术还采取了直接的优势,同时生产库存产品,如髋关节和膝关节植入物,以及定制的患者专用产品,如助听器,鞋矫形鞋垫,个性化的假肢和从疾病患者一次性植入物如骨关节炎,骨质疏松症和癌症,与事故和创伤受害者一起。具体操作3D打印的手术导板也被协助其工作雷竞技官网登录的外科医生和患者在其恢复的新兴应用。技术也被用于皮肤,骨骼,组织,药品,甚至人体器官的三维打印技术的发展。然而,这些技术在很大程度上仍然几十年的商业化了。

航天

像医疗领域,航空航天领域是三维打印技术的早期采用者在产品开发和原型他们最早的形式。这些公司,通常与学术和研究机构共同合作,一直处于尖锐端方面或推动技术边界制造应用。

由于飞机发展的关键性质,R&d要求严格,艰苦的,标准是关键和工业级的3D打印系统接受考验。工艺和材料的发展,出台了大量的航空航天部门开发的关键应用程序 - 以及一些非关键部分是在飞机上的所有准备飞行。

高知名度的用户包括通用电气/莫里斯技术公司、空客/ EADS、劳斯莱斯、BAE系统公司和波音公司。虽然这些公司中的大多数都采取了现实的方法来处理他们现在正在做的技术,其中大部分是研发,但一些公司确实对未来相当乐观。

汽车

快速Prototying技术的另一个广义早期采纳者 - 三维打印的最早的化身 - 是汽车行业。许多汽车公司 - 尤其是在赛车运动和F1的最前沿 - 都遵循类似的轨迹的航空航天公司。首先(仍然)使用原型应用,但开发和改进制造流程纳入改进材料和汽车零部件的最终结果带来的好处的技术。

现在许多汽车公司也在寻找在3D的潜力打印后销售职能履行生产的备件/更换零件方面,需求,而不是抱着巨大的库存。

首饰

传统上,对于珠宝的设计和制造过程中始终需要高水平的专业技能和知识的涉及具体的学科,其中包括制造,模具制造,铸造,电镀,锻造,银/金锻造,石材切割,雕刻,抛光。所有这些学科已经发展了很多年,每一个都需要在应用于首饰制造技术知识。仅举一例是熔模铸造 - 其根源可以追溯到4000年。

对于珠宝行业,3D打印已被证明是尤其具有破坏性。还有的极大兴趣 - 和摄取 - 基于三维如何打印可以,而且会,有助于这个行业的进一步发展。从新设计自由度能够通过3D CAD和3D打印,通过改善生产珠宝的所有直接3D打印的生产省去许多传统步骤的方式传统工艺,3D打印已经有了 - 并继续对 - 在这一领域产生了巨大影响。

艺术/设计/雕塑

艺术家和雕塑家都用不同的方式去探索的方式以前是不可能的形式和功能众多3D打印从事。纯粹无论是寻找新的原始表达式或老师傅学习,这是一个高电荷部门正在越来越多地发现与3D打印工作,并引入结果给世界的新途径。现在有已经通过3D建模,3D扫描和3D打印技术的具体工作做了一个名字为自己众多艺术家。

  • 约书亚·哈克
  • Dizingof
  • 杰西卡在索恩罗森克兰兹神经系统
  • Pia Hinze
  • 尼克Ervinck
  • 莱昂内尔·迪恩
  • 和其他许多人。

3D扫描与三维也印刷相结合的学科带来了新的层面的艺术世界,然而,在艺术家和学生现在有重现过去的主人的工作和创造的精确复制品的行之有效的方法古(更近)雕塑近距离研究 - 艺术作品,他们本来永远都没有机会亲自与互动。科斯莫Wenman的工作是特别启发在这个领域。

建筑

建筑模型早已3D打印过程的主食应用,用于生产建筑师的眼光准确的演示模型。三维打印报价直接从3D CAD,BIM或其它数字数据,建筑师用来生成模型详述的相对快速,方便和经济上可行的方法。许多成功的建筑公司,现在普遍使用的3D打印(房子或服务)作为其工作流程,提高创新和改善通信的重要组成部分。

最近,一些有远见的建筑师正在寻找3D打印作为一个直接的施工方法。研究在许多关于这方面最明显的是拉夫堡大学,轮廓卡夫丁和宇宙结构的组织,正在开展。

时尚

随着3D打印工艺在分辨率和柔性材料方面的改进,一个以实验和夸张声明闻名的行业脱颖而出。我们当然是在谈论时尚!

3D打印配件包括鞋,头片,帽子和包包都取得了在全球走秀他们的方式。有的甚至更有远见的时装设计师已经证明了高科技的高级时装的能力 - 连衣裙,披肩,全长礼服,甚至一些下穿在世界各地的不同时尚的场地已经推出。

艾里什·凡·赫彭应得到特别提及在此背景下的领导先锋。她已经制作了大量藏品 - 仿照巴黎和米兰的时装秀 - 结合了3D打印炸毁“一般规则”不再适用于时装设计。许多人跟着,继续走,在她的脚步,往往与原来的完全结果。

餐饮

虽然是3D打印的后来者,但食物是一个新兴的应用(和/或3D打印材料),它让人们非常兴奋,并有潜力将这项技术真正带入主流。毕竟,我们所有人,永远都需要吃饭!3D打印正在成为一种准备和展示食物的新方式。

初始进军3D打印食物是巧克力和糖,而这些事态发展继续保持快速增长与特定的3D打印机进入市场。雷电竞app下载其他一些早期的实验用的食物,包括“肉”在细胞蛋白水平的3D打印。最近,意大利面是正在研究用于3D打印食物另一食品集团。

展望未来3D打印也被视为一个完整的食品制备方法和全面,健康地平衡营养素的一种方式。

消费者

对于3D打印厂商的制胜法宝是消费者对3D打印。有一种普遍的辩论,这是否是一个可行的未来。目前,消费者摄取低,由于与入门级(消费机)存在的可访问性问题。有进展通过诸如3D系统和Makerbot较大的3D印刷企业这个方向做,为Stratasys公司的子公司,因为他们试图让3D印刷工艺和辅助组件(软件,数字内容等),更方便,用户-友好。目前有三种主要方式是在大街上的人可以用3D打印消费类产品的高科技互动:

  • 设计+印刷
  • 选择+打印
  • 选择+ 3D打印服务开通

09 - 词汇表

3 dp3D打印

ABS丙烯腈 - 丁二烯 - 苯乙烯

雷电竞充值

CAD / CAM计算机辅助设计/计算机辅助制造

CAE电脑辅助工程

DLP数字光处理

DMD直接金属沉积

DMLS直接金属激光烧结

EBM电子束熔炼

EVA乙烯醋酸乙烯酯

FDM熔融沉积成型(Stratasys公司的商标)

FFF自由曲面加工

镜片激光工程净形状(SNL的商标,授权给Optomec)

LS激光烧结

PLA聚乳酸

再保险逆向工程

R M快速制造

RP快速原型

RT快速模具

SL立体光刻

SLA立体光刻设备(3D系统的注册商标)

SLM选择性激光熔化

SLS选择性激光烧结(3D Systems公司的注册商标)

STL / .STL立体Lithograpic