3D打印介绍
3D打印技术介绍及应用案例分析
3D打印技术介绍及应用案例分析1. 介绍3D打印技术是一种快速成型技术，也被称为增材制造技术，它是通过数字模型文件，以层层叠加的方式，逐层加工出三维实体模型。
与传统制造技术相比，3D打印技术可以更加快速、节省成本，而且还可以灵活地调整生产流程，实现小批量生产，因此已经被广泛应用于各个领域。
2. 技术原理3D打印技术的主要原理就是增材制造技术，它通过将原材料粉末、颗粒或液体材料逐层叠加，逐渐构建出三维实体。
具体来说，首先需要将数字模型文件转换为切片图像，然后将切片图像分层叠加，用激光束、喷墨头等方式加工出每一层的材料，然后逐层叠加，并且在每一层之间进行粘合，最终形成一个完整的三维实体。
3. 3D打印技术应用案例分析（1）医疗领域3D打印技术在医疗领域的应用是非常广泛的，可以用于医学模型、假肢制造、手术指南等。
其中，医学模型是3D打印技术最主要的应用之一，因为通过医学模型，医生可以更加全面地了解患者的情况，为手术操作提供必要的参考。
此外，还可以通过3D 打印技术为患者制造出具有适合其身体的假肢，帮助他们恢复活动能力。
（2）汽车制造在汽车制造领域，3D打印技术已经被广泛应用。
通过3D打印技术，汽车制造商可以快速制造出不同材质、不同形状的汽车零部件，还可以实现小批量生产，大大缩短生产周期和降低成本。
另外，随着3D打印技术的不断发展，相信未来汽车制造商将会进一步发挥其潜力，推动汽车产业的转型升级。
（3）航空航天领域3D打印技术在航空航天领域的应用也非常广泛，可以用于制造复杂的航空零部件、火箭发动机等。
传统制造方法往往需要将零件拼接、焊接等，而这些步骤的精度要求非常高，而通过3D打印技术，可以直接制造出一体化的复杂零件，在保证高精度的同时，可以大大缩短生产周期。
（4）建筑领域3D打印技术在建筑领域的应用也越来越多，可以用于制造建筑模型、构件等。
在建筑设计过程中，通过3D打印技术可以制造出高精度的建筑模型，帮助设计师更好地了解建筑的外观、结构和布局等；在建造过程中，3D打印技术可以实现建筑模块化，使得建筑速度更快，成本更低。
3D打印技术概述3篇
3D打印技术概述第一篇：3D打印技术的介绍及基本原理3D打印技术是一种以数字模型为基础，通过逐层堆叠材料来制造实物产品的技术。
相比传统的制造技术，3D打印技术具有制造周期短、减少原材料浪费、便于定制等优点，逐渐在各个领域得到应用。
3D打印技术最基本的工作原理是将数字模型分解成多层截面，逐层构建物体。
具体来说，就是通过计算机软件将待制造的物体模型进行分层，然后逐层加工。
每一层材料会根据特定的规则逐渐堆叠在一起，最终形成一个完整的物体。
打印材料可以是塑料、金属、陶瓷等各种材料，不同的打印材料也会影响到物体的成型效果。
除了原材料外，还需要一台3D打印机和一些辅助设备。
值得一提的是，3D打印技术的应用范围非常广泛，可以制造出各种大小不一、形态各异的物品。
从日常生活中的小饰品、模型、玩具等到大型工程中需要的汽车零部件、飞机零件、建筑模型等都可以通过3D打印技术来实现。
总的来说，3D打印技术的出现为制造业注入了更多可能性和创新思路，它将与越来越多的领域相结合，成为未来的核心技术之一。
第二篇：3D打印技术的优势与局限性3D打印技术以其独特的优势被广泛关注，并逐渐应用于各大领域。
但是，任何技术都有其局限性，3D打印技术也不例外。
首先，3D打印技术具有快速制造的优势。
传统的制造技术需要进行一系列的加工、组装等工序，制作过程比较繁琐，而3D打印技术可以直接从 CAD 设计模型中打印出产品，避免了传统制造技术中较为繁琐、时间长的制造环节。
其次，3D打印技术具有低成本的优势。
在传统制造技术中进行小批量或个性化制造时，成本比较高，而3D打印技术可以通过直接生产所需单个物品，减少了生产过程中的材料浪费和过多的生产工序。
再者，3D打印技术具有高定制的优势。
相比传统制造工艺，3D 打印技术可以实现更多的样式、形状等的个性化设置，可依据消费者的不同需求定制物品，适应消费者个性化定制的需求，这也为零售商提供了更多的个性化营销可能。
3D打印介绍
熔融沉积快速成型
熔融沉积又叫熔丝沉积，它是将丝状热熔性材料加热融化,通过带有一 个微细喷嘴的喷头挤喷出来.热熔材料融化后从喷嘴喷出,沉积在制作面板或者 前一层已固化的材料上，温度低于固化温度后开始固化,通过材料的层层堆积 形成最终成品。
光固化成型
光固化技术是最早发展起来的快速 成型技术，也是目前研究最深入、技术 最成熟、应用最广泛的快速成型技术之 一。光固化技术，主要使用光敏树脂为 材料，通过紫外光或者其他光源照射凝 固成型,逐层固化,最终得到完整的产品。
3D打印材料介绍
工程塑料可作工程材料和代替金属制造机器零部件等的塑料．工 程塑料具有优良的综合性能,刚性大,蠕变小,机械强度高,耐热性好，电 绝缘性好，可在较苛刻的化学、物理环境中长期使用,可替代金属作为 工程结构材料使用。
光敏树脂指用于光固化快速成型的材料为液态光固化树脂,或称 液态光敏树脂,主要由齐聚物、光引发剂、稀释剂组成。
选择性激光烧结
该工艺由美国德克萨斯大学提 出，于1992年开发了商业成型机。 ＳLS利用粉末材料在激光照射下烧结 的原理,由计算机控制层层堆结成型 。SLS技术同样是使用层叠堆积成型 ，所不同的是，它首先铺一层粉末材 料,将材料预热到接近熔化点,再使用 激光在该层截面上扫描，使粉末温度 升至熔化点，然后烧结形成粘接,接 着不断重复铺粉、烧结的过程,直至 完成整个模型成型。
聚丙交酯(ＰLA ）
聚乳酸（Ｈ—[OCHCH3CＯ］ｎ-OH ）的热稳定性好,加工温度１７0~2３0℃,有好 的抗溶剂性,可用多种方式进行加工,如挤压、纺 丝、双轴拉伸，注射吹塑。由聚乳酸制成的产 品除能生物降解外,生物相容性、光泽度、透明 性、手感和耐热性好。
多色树脂
多色树脂系列材料集尺寸稳定性和细节可 视性于一身，适用于多模拟标准塑料和制作模型, 可实现逼真的最终产品效果。
3D打印介绍
工业级3D打印机
工业级3D打印机主要是在汽车或航空 航天等行业，可简化1:1模型、模子、 模具、卡具以及其它制造工具的生产 流程。在单次自动化作业中结合打印 多达14种基础材料，以3D打印方式直 接制作与最终产品几乎毫无差别的1:1 原型，无需任何组装工序。色调与质 地对比鲜明的平滑表面，无需再进行 上漆、抛光或涂橡胶等后处理，大大 提高工作效率。兼容多样的打印耗材。 将创意转为现实
采用“蜂鸟”式0.05mm微距喷头，较市 场中0.1mm精度打印更具优势经过实 验室8760小时上机测试，打造出的次 时代3D打印机。机身小巧，便携轻便， 整机重量仅4.5KG，不但具有更优秀的 强度与韧性，同时还能兼顾机身的轻 量化，价格比较便宜。
专业级3D打印机
专业级的3D打印机,可供选择的成型技术 和耗材(塑料、尼龙、光敏树脂、高子、 金属粉末等)就要比个人3D 打印机要丰富 很多。设备结构和技术原理相比起来更先 进自动化更高，应用软件的功能以及设备 的稳定性也是个人3D打印机望尘莫及。 这类设备售价都在十几万至上百万人民币。
2 3D打印的起源
3D打印的概念出现在上世纪 80年代。1995年麻省理工学院创 造了“3D打印”这个名词，最后3D 打印便开始在实验室萌芽。慢慢 的，3D打印技术开始运用在医疗 模型、建筑模型等行业，被应用 在更广泛的领域。
3 3D打印流程
首先要有三维模型数据，三维模型 数据的获得方式简单来讲有三种。
1）通过三维软件建模获得；先通 过计算机辅助设计（CAD）或计算机 动画建模软件建模，再将建成的三维 模型“分区”成逐层的截面，从而指 导打印机逐层打印。设计软件和打印 机之间协作的标准文件格式是STL文 件格式。
3 3D打印流程
2）通过扫描仪扫描实物获得其模 型数据；
3D打印技术的介绍
3D打印技术的介绍一、目的:1） 3D打印技术:3D打印技术在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工(AEC)、汽车，航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程、枪支以及其他领域都有所应用。
全球的大学生以前都因为被迫学习和考试而痛苦，但校园创客空间的存在能从学生自己的兴趣爱好出发，学习到真正想学的技能和知识，进而实现自己想做的项目，3D打印技术作为21世纪兴起的技术，让电脑蓝图立体模型成为实体，不只是类似于传统平面打印，这样的技术实现也使更多的学生对其产生了浓厚的兴趣。
在培养学生们实际操作的过程中，带领他们认识3D打印技术，将其运用到将来的生产生活中去，提高该项技能素质，是该项目的根本目的。
2）建筑模型:这里的建筑模型主要指“沙盘模型”。
沙盘模型的用途广泛，在军事方面，它能形象地显示作战地区的地形，表示敌我阵地组成、兵力部署和兵器配置等情况。
沙盘模型常用来制作经济发展规划和大型工程建设的模型，其形象直观，颇受计划决策者和工程技术人员的青睐。
在心理治疗和检测方面，沙盘模型被广泛的应用于发现并解决心理方面的问题，在心理医生的指导下，被治疗者或被检测者随自己的意愿设置沙盘模型内的情景，由心理医生根据患者摆的情节或样子来判断某些心理方面的东西。
建筑模型将实际建筑缩放，给人以直观明了的视觉效果，从而在生产生活各个领域备受青睐，对于大学生而言，学习如何制作建筑模型，不仅培养了其模型制作能力，同时也能培养学生们的空间想象力，对将来从事建筑业或设计行业的同学大有裨益。
二、设备:现代主要的3D打印机研发产品主要有以下4种:1、家用3D打印机德国发布了一款迄今为止最高速的纳米级别微型3d打印机--PhotonicProfessional GT。
这款Photonic ProfessionalGT3D打印机，能制作纳米级别的微型结构，以最高的分辨率，快速的打印宽度，打印出不超过人类头发直径的三维物体。
2、最小的3D打印机世上最小的3D打印机来自维也纳技术大学，由其化学研究员和机械工程师研制。
3D打印-第一讲-介绍 平面图
01 走进3D打印
02 3D打印笔
03 蝴蝶教程
04 自己制作
3D打印的过程
3、完成打印 三维打印机的分辨率对大多数应用来说已经足够 （在弯曲的表面可能会比较粗糙，像图像上的锯齿 一样），要获得更高分辨率的物品可以通过如下方 法：先用当前的三维打印机打出稍大一点的物体， 再稍微经过表面打磨即可得到表面光滑的“高分辨 率”物品。
建模软件
ZBrush： ZBrush 是一个数字雕刻和绘画软件，它以强大的 功能和直观的工作流程彻底改变了整个三维行业。 在一个简洁的界面中，ZBrush 为当代数字艺术家 提供了世界上最先进的工具。以实用的思路开发出 的功能组合，在激发艺术家创作力的同时，ZBrush 产生了一种用户感受，在操作时会感到非常的顺畅。
01 走进3D打印
02 3D打印笔
3D打印的过程
1、三维设计 三维打印的设计过程是：先通过计算机 建模软件建模，再将建成的三维模型 “分区”成逐层的截面，即切片，从而 指导打印机逐层打印。
03 蝴蝶教程
04 自己制作
01 走进3D打印
02 3D打印笔
03 蝴蝶教程
04 自己制作
3D打印的过程
2、切片处理 打印机通过读取文件中的横截面信息，用液体 状、粉状或片状的材料将这些截面逐层地打印 出来，再将各层截面以各种方式粘合起来从而 制造出一个实体。这种技术的特点在于其几乎 可以造出任何形状的物品。
01 走进3D打印
02 3D打印笔
03 蝴蝶教程
04 自己制作
3D打印的优点
优势3：零时间交付 3D打印机可以按需打印。即3D打时印生的产优点减少了企
业的实物库存，企业可以根据客户订单使用3D 打印机制造出特别的或定制的产品满足客户需 求，所以新的商业模式将成为可能。如果人们 所需的物品按需就近生产，零时间交付式生产 能最大限度地减少长途运输的成本。
3D打印介绍
04
建筑构件等，提高设计精度和生产效率
医疗领域
3D打印假体：用 于替换受损的骨 骼、关节等
3D打印器官：用 于研究器官功能、 疾病治疗等
3D打印药物：用 于个性化药物研 发和生产
3D打印手术模型： 用于手术规划、 模拟手术等
1
2
3
4
文化创意
01 3D打印在艺术品制作中的应用 02 3D打印在博物馆展览中的应用 03 3D打印在电影、电视剧、游戏中的应用 04 3D打印在广告、宣传品制作中的应用
决定了其抵抗化学物质侵蚀的能力
05
导热性：3D打印材料的导热性决定 06
导电性：3D打印材料的导电性决定
了其传递热量的能力
了其传递电流的能力
材料价格
3D打印材料 价格与材料类 型、品牌、质 量等因素有关
一般来说，普 通塑料材料的 价格相对较低， 金属材料的价 格相对较高
3D打印材料的 价格也会受到 市场需求和供 应情况的影响
设备价格
01
桌面级3D打印机：价格在1000-5000元之间
02
工业级3D打印机：价格在5000-50000元之间
03
专业级3D打印机：价格在50000-100000元之间
04
定制级3D打印机：价格在100000元以上
材料类型
01
塑料：最常用的3D打 印材料，具有成本低、 可塑性强等特点
02
金属：包括不锈钢、铝 合金等，具有高强度、 耐高温等特点
应用领域
医疗领域：3D打印可
01 用于制造假肢、植入
物等医疗设备
航空航天领域：3D打
02 印可用于制造飞机、
火箭等零部件
建筑领域：3D打印可
3D打印 (简介、原理及技术)
3D打印(简介、原理及技术)简介3D打印（英语：3D printing），属于快速成形技术(rapid prototyping)的一种，它是一种数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层堆叠累积的方式来构造物体的技术（即“積層造形法”）。
过去其常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，现正逐渐用于一些产品的直接制造。
特别是一些高价值应用（比如髋关节或牙齿，或一些飞机零部件）已经有使用这种技术打印而成的零部件，意味着“3D打印”这项技术的普及。
该技术在珠宝，鞋类，工業設計，建築，工程和施工（AEC），汽車，航空航天，牙科和医疗产业，教育，地理信息系统，土木工程，槍枝以及其他领域都有所应用。
3D创平常方法难以达到的结构3D打印枪械3D打印汽车模型原理1. 三维设计3D打印的设计过程是：先通过计算机辅助设计（CAD）或计算机动画建模软件建模，再将建成的三维模型“分割”成逐层的截面，从而指导打印机逐层打印。
设计软件和打印机之间协作的标准文件格式是STL文件格式。
一个STL文件使用三角面来大致模拟物体的表面。
三角面越小其生成的表面分辨率越高。
PLY 是一种通过扫描来产生三维文件的扫描器，其生成的VRML或者WRL文件经常被用作全彩打印的输入文件。
2. 打印过程打印机通过读取文件中的横截面信息，用液体状、粉状或片状的材料将这些截面逐层地打印出来，再将各层截面以各种方式粘合起来从而制造出一个实体。
这种技术的特点在于其几乎可以造出任何形状的物品。
打印机打出的截面的厚度（即Z方向）以及平面方向即X-Y方向的分辨率是以dpi（像素每英寸）或者微米来计算的。
一般的厚度为100微米，即0.1毫米，也有部分打印机如Objet Connex系列还有3D Systems' ProJet系列可以打印出16微米薄的一层。
而平面方向则可以打印出跟激光打印机相近的分辨率。
打印出来的“墨水滴”的直径通常为50到100个微米。
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❖ 2、快速成型技术产生的背景—全球制造战略的变迁
全球制造业企业的整体发展战略已经从上世纪60年代“如何做的更 多”、70年代“如何做的更便宜”、80年代“如何做的更好”发展到90 年代的“如何做的更快”。
4、全彩色打印机
❖ 这里说的彩色可不是几个简单的颜色没有过度混合起来。能否支持彩色打印还是需要看 3D 打印机所采用的技术是否在打印过程中给材料进行染色或者混色。
❖ 目前实现彩色打印主要两种方式 ❖ 采用的 3D 打印技术是否有条件在打印过程中给材料染色。 ❖ 采用的 3D 打印技术是否支持多种耗材，不同颜色的耗材在打印的时候进行混色。
“打印”出来。这样，在概念设计阶段， 设计者就有了初步设计的物理模型，借 助于物理模型，设计者可以比较直观地 进行进一步的设计，大大提高了产品设 计的效率和可靠性。如设计者可以进行 模型的合理分析和模型的观感分析，根 据原型或零件评价设计正确与否并可加 以改正，如图所示。
概念设计可视化
第一节 快速原型的基本用途
3D打印介绍
1
什么是3D打印
1、3D打印名词解释
❖ 3D 打印技术（3D Printing）有很多个称呼，学术上称之为快速成型技术 (Rapid Prototyping Manufacturing，简称 RPM)，3D 打印技术从制造工 艺的技术上划分它叫做增材制造（Additive Manufacturing，简称 AM）。
❖ 3、快速成型系统的组成
快速成型系统是下面若干 先进技术集成的。
（1）计算机辅助设计(CAD) （2）计算机辅助制造(CAM) （3）计算机数字控制(CNC) （4）激光 （5）精密伺服驱动 （6）新材料
2
关于3D打印机
3D打印机的类型
❖ 目前国内还没有一个明确的 3D 打印机分类标准，但是我们可以根据设备的 市场定位将它简单的分成三类：个人级、专业级、工业级。
打印人体器官（选看）
4
3D打印的特点
1、3D打印的优势
❖ 就目前的发展情况来分析， 3D 打印机并不适合用来大批量生产，与 传统制造模式相比，它的优越性在于可以短时间内快速的完成用户需 求的小批量定制化物件，降低新产品开发研制的成本和投资风险，缩 短了新产品研制和投放市场的周期。
2、3D打印的局限性
快速成型技术发展到目前阶段，主要存在两大局限： （1）由于成型材料种类和成本的限制，原型多为模型而非实 际需要的工作零件； （2）因数据处理及制作工艺等限制，快速成型系统制作的原 型很难达到与CAD设计相同的尺寸精度和实际使用要求的表面 质量。
2、3D打印的局限性
❖ 耗材成本，相同的耗材 3D 打印机成本高于传统工艺材料。 ❖ 打印精度、 打印尺寸的限制，虽然现在有条件现实大尺寸的打印，但是尺寸做大以
1、个人级3D打印机
• 国内各大电商网站上销售的个人 3D 打印机为例，大部分国产的 3D 打印机都是基于 国外开源计术延伸的，由于采用了开源技术，技术 成本得到了很大的压缩因此售价在 3 千至 1万不等 ，十分有吸引 力。国外进口的品牌个人 3D 打印机 价格都在 2 万至 4 万之间。 这类设备都属于熔丝堆积技术（FDM 技术为代表），
3
现有3D打印技术
1、叠层实体快速成型工艺(LOM)
14
2、选择性光固化快速成型工艺（SLA）
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3、选择性激光烧结（SLS）
16
4、选择性激光烧结-塑料
17
4、熔融沉积
18
视频：专访立模激光，日本OPM金属粉末激 光造型(金属3D打印)复合加工
/v_show/id_XNTc2MDE5NjM2.html
• 设备打印材料都以 ABS 塑料或者 PLA塑料为主。 主要 满足个人用户生活中的使用要求，因此各项技术指标都 并不突出，优点在于体积小巧，性价比高。
2、专业级3D打印机
❖ 专业级的3D打印机，可供选择的成型技术和耗材 （塑料、尼龙、光敏树脂、高分子、金属粉末等） 就要比个人 3D 打印机要丰富很多。设备结构和技 术原理相比起来更先进自动化更高，应用软件的功 能以及设备的稳定性也是个人3D打印机望尘莫及。 这类设备售价都在十几万至上百万人民币。
后物品变形、缺陷等精度问题也随之而来，因此还是需要实验调整材料配方和制作 流程才能使其稳定。 ❖ 生产效率，与传统的生产线相比 3D 打印更像个是手工工匠，在确保细节精度的情 况下，制作一个 16 厘米以上的人像，通常需要大于 8 个小时。
5
3D打印应用领域
3D打印应用领域
❖ 目前，3D打印技术已在工业造型、机械制造、航空航天、军事、建筑、影视、家电、轻工、医学、 考古、文化艺术、雕刻、首饰等领域都得到了广泛应用。并且随着这一技术本身的发展，其应用领 域将不断拓展。
9
第二节 选择性激光烧结的材料及设备
国内外部分选择性激光烧结快速成型设备一览表
3、工业级3D打印机
❖ 工业级的设备除了要满足材料上面的特殊性，制造大尺寸的物件等要求。更关键是物品制造后它需 要符合一些列的特殊应用的标准，因为这类设备制造出ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ的物体是直接应用的。
❖ 比如飞机制造中用到的钛合金材料，就需要对物件的刚性、任性、强度等等参数有一系列的要求。 由于很多设备是根据需求定制的因此价格很难估量了。
新产品的开发总是从外形设计开始的，外观是否美观和实用往往决 定了该产品是否能够被市场接受。传统的加工方法中，二维工程视图在设 计加工和检测方面起着重要作用。其做法是根据设计师的思想，先制作出 效果图及手工模型，经决策层评审后再进行后续设计。但由于二维工程视 图或三维观感图不够直观，表达效果受到很大限制，而手工制作模型耗时 又长，精度较差，修改也困难。
第一节 快速原型的基本用途 ❖1. 概念模型可视化
计算机软硬件技术的发展使传统的图纸式设计走向现代化的三维概 念设计。尽管目前造型软件的功能十分强大，但设计出来的概念模型仍 然停留在计算机屏幕上，概念模型的可视化是设计人员修改和完善设计 十分渴求而又十分必要的。有人比较形象化地形容，快速成型系统相当 于一台三维打印机，能够迅速地将CAD概念设计的物理模型非常高精度地