打印原理概述从想象到现实PPT教案.pptx

会计学
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打印原理概述从想象到现实
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3D打印的原理 3D打印的主要工艺 3D打印的发展过程 3D打印的优缺点及副作用 3D打印的应用 3D打印的发展趋势
1 3D打印概述：从想象到现实
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1 3D打印概述:从想象到现实
3D打印的原理和过程
3D打印技术（3D printing），也称为增材制造技术或快速成形（型）技术，它是以计算机三维设计模型文件为蓝本，通过软件分层离散和数控成型系统，利用激光束、热熔喷嘴等方式将金属粉末、陶瓷粉末、塑料、细胞组织等特殊材料进行逐层堆积、黏结，最终叠加成型，制造出实体产品。
与传统制造业通过模具、车铣等机械加工方式对原材料进行定型、切削以最终生产成品不同， 3D打印将三维实体变为若干个二维平面，通 过对材料处理并逐层叠加进行生产，大大降低 了制造的复杂度。这种数字化制造模式不需要 复杂的工艺、不需要庞大的机床、不需要众多的人力，直接从计算机图形数据中便可生成任何形状的零件，使生产制造得以向更广的人群范围延伸。
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零件三维CAD模型
分层切片
数控代码
单层成形
后处理
多层堆积
3D打印技术的成形原理图
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3D打印的原理和过程
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1、三维建模
通过专业3D扫描仪等设备获取对象的三维数据，并且以数字化方式生成二维模型。也可以使用建模软件从零开始建立三维数字化模型，或是直接使用其他人已做好的3D模型。
2、分层切割
3D模型输入到电脑中以后，需要通过打印机配备的专业软件来进一步处理，即将模型切分成一层层的薄片，每个薄片的厚度由喷涂材料的属性和打印机的规格决定。
3、打印喷涂
由打印机将打印耗材逐层喷涂或熔结到二维空间中，根据工作原理的不同，有多种实现方式。比较流行的做法是先喷一层胶水，然后在上面撒一层粉末，如此反复；或是通过高能激光融化合金材料，一层一层地熔结成模型。整个过程根据模型大小、复杂程度、打印材质和工艺耗时几分钟到数天不等。
4、后期处理
模型打印完成后一般都会有毛刺或是粗糙的截面。这时需要对模型进行后期加工，如固化处理、剥离、修整、上色等等，才能最终完成所需要的模型的制作。
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3D打印的原理和过程
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3D打印的主要工艺
3D打印（快速成形）技术发展到现在，已经出现了三十几种不同的工艺方法。其中比较典型，商业化比较好的有：光固化树脂法（SLA－Stereolithography）、选择性激光烧结法（SLS－Selective Laser Sintering）、叠层制造法（LOM－Laminated Object Manufacturing）、熔融沉积制造法（FDM－Fused Deposition Modeling），三维印刷法（TDP－Three Dimensional Printing）等。
上述方法按成形件使用目的不同可以分为两类，一类是生产用于设计展示和简单尺寸测量的原型件；一类是生产可直接使用的功能性零件。
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3D打印的主要工艺
（1）光固化树脂技术(SLA)（亦称立体平板印刷、立体光刻造型）
原理：利用光敏树脂受紫外光辐照后，由液体变为固体的性质。
优缺点：制造精度高，工艺成熟，适宜制造精密塑料零件；缺点是液态树脂材料价格昂贵，成形件的强度、硬度等力学性能较差。
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3D打印的主要工艺
（2）分层实体制造LOM(实体叠层制造技术)
原理：采用塑料薄膜、纸片等薄层材料作为成形材料，薄层材料一面涂有热敏感材料(如热熔胶)。当材料达到一定的温度时，施加外力使其很快粘接在一起。
优缺点：成形效率高；设备价格和材料价格低；成形材料收缩和翘曲变形小，尺寸稳定性好；其缺点是材料应用范围小，需要制作特定厚度的薄层材料；此外，层和层之间结合力较差。
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3D打印的主要工艺
（3）选择性激光烧结SLS(Selective Laser Sintering)
原理：将粉末预热到稍低于其熔点的温度，
用滚筒将粉末挤压、铺平。激光束在数控系
统控制下分层扫描。激光扫描到的粉末达到
“烧结温度”而烧结到一起，而未扫描到的粉