3D打印技术普及知识2021优秀文档.ppt
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1、工业 4.0“智能工厂”,重点研究智能化生产系统及过程,以及网络化分布式生产设施的实现;“智能生产”,主要涉及整个企业的生产物流管理、人机互动以及3D技术在工业生产过程中的应用等;“智能物流”,主要通过互联网、物联网、物流网,整合物流资源,充分发挥现有物流资源供应方的效率。18世纪世纪60年代,蒸汽机的广泛使用引发了第一次工业革命年代,蒸汽机的广泛使用引发了第一次工业革命19世纪世纪70年代,第二次工业革命,人类进入了年代,第二次工业革命,人类进入了“电气时代电气时代”。广泛使用将引发第三次工业革命有人推测20世纪世纪80年代后期,年代后期,3D打印机横空出世。打印机横空出世。全球制造业巨头富
2、士康董事长郭台郭台铭铭日前公开批评,被寄予“推动实现第三次工业革命”的3D打印根本是个噱头,他声称,富士康投入3D打印多年,结果完全不行,并且放言,“如果3D打印真有用,我的郭字倒过来写”。2015年将成为“3D3D打印元年打印元年”3D打印离我们有多远?神奇的3D打印机3D打印带来了世界性制造业革命,以前是部件设计完全依赖于生产工艺能否实现,而3D打印机的出现,将会颠覆这一生产思路.在好莱坞大作十二生肖电影中有项非常流行技术不知各位是否有留意,电影中成龙佩戴了专业扫描手套来扫描剧中十二生肖铜像,另外一边通过专业设备将所扫描的铜像完美打印,看似很科幻不切实际,其实,影片中出现的专业设备就是流行
3、的3D打印技术。带有扫描功能的手套电影中打印生肖头像什么是3D打印机?1 基本概述 3D打印技术解释 3D打印技术的起源 丰富的3D打印产品 3D打印的优势基本概述 三维立体打印机是二十世纪八十年代末九十年代初兴起并迅速发展起来的新的先进制造技术,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,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。是CAD、数控技术、激光技术以及材料科学与工程的技术集成。它可以自动、快速地将设计思想物化为具有一定结构和功能的原型或直接制造零部件,从而可对产品设计进行快速评价、修改,以响应市场需求,提高企业的竞争能力。过去其常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型
4、,现正逐渐用于一些产品的直接制造,意味着这项技术正在普及。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)。它是一种以 3D 设计模型文件为基础,运用不同的打印技术、方式使特定的材料,通过逐层堆叠、叠加的方式来制造物体的技术。注意区分:“3D 打印”与“3D 打印机”,3D 打印多代表工艺技术3D 打印机指硬件设备。,即快速成形技术的一种,它是一种为基础,运
5、用粉末状金属或塑料等,通过的方式来构造物体的技术。什么是3D打印技术?关于 3D 打印技术的理念,我们要穿越回 19 世纪,您没看错这个是有记录可以考证的。从历史上看,快速成型技术(3D 打印技术)的核心思想最早起源于 19 世纪照相雕塑(Photosculpture)技术和地貌成形(Topography)技术。虽然 3D 打印技术起源很早,但是受限于当时的材料技术与计算机技术等众多学科,因此并没有实现广泛应用与商业化,随后技术的正式研究开始于 20 世纪 70 年代,直到 20 世纪 80 年代技术才得到了实现。其学名为“快速成形”。3D打印技术的起源 最早的3D打印出现在上个世纪的80年代
6、,价格极其昂贵且所能打印的产品数量也少得可怜。早期的3D打印机 现在3D打印技术广泛应用于汽车、家电、电动工具、医疗、机械加工、精密铸造、航空航天、工艺品制造及儿童玩具等行业,是个人、家庭、办公的好助手。现代的3D打印机丰富的3D打印产品3D打印的主要优势制造复杂物品(目前已显现)产品多样化不增加成本生产周期短(最大的优点)零技能制造(不需要特殊技能)不占空间、便携制造(战场、灾区)节省材料(相对于传统加工方式)3D打印技术的基本原理2 3D打印的基本原理 打印流程 主要工艺分类3D打印技术的基本原理 3D打印的原理是依据计算机设计的三维模型(设计软件可以是常用的CAD软件,例如SolidWo
7、rks、Pro/E、UG、POWERSHAPE等。也可以是通过逆向工程获得的计算机模型),将复杂的三维实体模型将复杂的三维实体模型 “切切”成设定厚度的一系列片层,从而变为简单的二维图形,成设定厚度的一系列片层,从而变为简单的二维图形,逐层加工,层叠增长。三维三维CAD模型设计模型设计CAD模型模型的近似处理的近似处理对对STL文件文件切片处理切片处理逐逐 层层 制制 造造原型制作流程图打印流程 在3D打印时,首先设计出所需零件的计算机三维模型(数字模型、CAD模型),然后根据工艺要求,按照一定的规律将该模型离散为一系列有序的单元,通常在Z向将其按一定厚度进行离散(习惯称为分层),把原来的三维
8、CAD模型变成一系列的层片;再根据每个层片的轮廓信息,输入加工参数,自动生成数控代码;最后由成形机成形一系列层片并自动将它们联接起来,得到一个三维物理实体。Eric_wangli作对STL文件切片处理 切片是将模型以片层的方式来描述,片层的厚度通常在50m500m之间;无论零件形状多么复杂,对每一层来说却是简单的平面矢量扫描组(如图),轮廓线代表了片层的边界。3D打印机分类 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。主要工艺技术分类 FDM (熔融沉积成型)FFF (熔丝制造成型)LOM (分层实体制造)SLS (
9、选择性激光烧结)SLA (立体光固化成型法)DLP (数字光处理)3D打印所用耗材 ABS、PLA、尼龙、橡胶、聚苯乙烯、ABS、聚碳酸、金属、陶瓷等众多材料。DLPFFFSLSLOMSLA光造型SLA工艺Stereolithography ApparatusStereolithography Apparatus SLA技术是基于液态光敏树脂的光聚合原理工作的。这种液态材料在一定波长和强度的紫外光的照射下能迅速发生光聚合反应,分子量急剧增大,材料也就从液态转变成固态。优缺点:成型精度高、成型零件表面质量好、原材料利用率接近100%,而且不产生环境污染,特别适合于制作含有复杂精细结构的零件;但这
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