3d打印技術(shù)學(xué)年論文

1、山東工商學(xué)院 山東工商學(xué)院信息與電子工程學(xué)院 信息與電子工程學(xué)院 學(xué)年論文 學(xué)年論文班 級(jí)：電子131姓 名： XXXXX學(xué) 號(hào)： XXXXXXX提交時(shí)間： 2016.4.11準(zhǔn)確地將設(shè)計(jì)思想 轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂幸欢üδ艿脑突蛄慵?，以便進(jìn)行快速評(píng)估，修改及功能測(cè)試，從而大大縮短產(chǎn) 品的研制周期，減少開(kāi)發(fā)費(fèi)用，加快新產(chǎn)品推向市場(chǎng)的進(jìn)程。3D打印可以在很大程度上提 升制作的效率和精密程度。在生物工程與醫(yī)學(xué)、建筑、服裝等領(lǐng)域，3D打印技術(shù)的引入也

2、為創(chuàng)新開(kāi)拓了廣闊的空間。三、3D打印技術(shù)原理 打印技術(shù)原理3D打印技術(shù)是一種逐層制造技術(shù)，它采用離散/堆積成型原理，其過(guò)程是：先得到所需 零件的計(jì)算機(jī)三維曲面或?qū)嶓w模型；然后根據(jù)工藝要求，將其按一定厚度進(jìn)行分層，將原來(lái) 的三維模型變成二維平面信息，即離散過(guò)程；再將分層后的數(shù)據(jù)進(jìn)行一定的處理，加入加工 參數(shù)，產(chǎn)生數(shù)控代碼；在微機(jī)控制下，數(shù)控系統(tǒng)以平面加工方式，有序地連續(xù)加工出每個(gè)薄 層，并使它們自動(dòng)粘接而成型，從而制造出所需產(chǎn)品的實(shí)物樣件

3、或成品，這就是材料的堆積 過(guò)程。各種3D打印技術(shù)的過(guò)程都包括CAD模型建立、生成STL文件格式、3D打印制作、模 型分層切片和后置處理五個(gè)步驟。3D打印技術(shù)需要依托多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域的尖端技術(shù)，主要包 括以下方面：信息技術(shù)，即要有先進(jìn)的設(shè)計(jì)軟件及數(shù)字化工具，輔助設(shè)計(jì)人員制作出產(chǎn)品的 三維數(shù)字模型，并根據(jù)模型自動(dòng)分析出打印的工序，自動(dòng)控制打印器材的走向；精密機(jī)械， 即3D打印技術(shù)以“每層的疊加”為加工方式，產(chǎn)品的生產(chǎn)要求高精度，必須對(duì)打印設(shè)備的

4、 精準(zhǔn)程度、穩(wěn)定性有較高的要求；材料科學(xué)，即用于3D打印的原材料較為特殊，必須能夠 液化、粉末化、絲化，在打印完成后又能重新結(jié)合起來(lái)，并具有合格的物理、化學(xué)性質(zhì)。四、3D打印技術(shù)發(fā)展歷史 打印技術(shù)發(fā)展歷史3D打印思想起源于19世紀(jì)末的美國(guó)，并在20世紀(jì)80年代得以發(fā)展和推廣。20世紀(jì)80 年代中期，SLS被在美國(guó)得克薩斯州大學(xué)奧斯汀分校的卡爾Deckard博士開(kāi)發(fā)出來(lái)并獲得專(zhuān) 利。到20世紀(jì)80年代后期，美國(guó)科學(xué)家發(fā)明了一種可打印出三維

5、效果的打印機(jī)，并已將其 成功推向市場(chǎng)。2003年以來(lái)三維打印機(jī)的銷(xiāo)售逐漸擴(kuò)大，價(jià)格也開(kāi)始下降。2005年，Z Croooration推出了世界上第一臺(tái)離精度彩色3D打印機(jī)一 SpeCTRum 2510。2008年，第一 個(gè)基于RepRap的3D打印機(jī)發(fā)布，代號(hào)為“Darwin”，它能夠打印自身50%元件，體積僅一 個(gè)箱子大小。2011年7月在英國(guó)?？巳卮髮W(xué)領(lǐng)導(dǎo)下的布魯內(nèi)爾大學(xué)研究組及應(yīng)用程序開(kāi) 發(fā)商Delcam公司的研究人員展示了世

6、界上第一臺(tái)巧克力3D打印機(jī)。2011年8月，世界上 第一架3D打印飛機(jī)由英國(guó)南安營(yíng)敦大學(xué)的工程師劍建完成。9月，維也納科技大學(xué)開(kāi)發(fā)了 更小、更輕、更便宜的3D打印機(jī)，這個(gè)超小3D打印機(jī)重1.5kg，報(bào)價(jià)約1200歐元。2012 年11月中國(guó)宣布是世界上唯一掌握大型結(jié)構(gòu)關(guān)鍵件激光成型的國(guó)家。2012年12月，蘇格 蘭科學(xué)家利用人體細(xì)胞首次用3D打印機(jī)打印出人造肝臟組織。2013年11月全球首支3D打 印金屬槍問(wèn)世，原型模板為經(jīng)典的M19

7、11式手槍?zhuān)煽偛课挥诘弥輮W斯汀的3D打印公司“固 體概念”(SolidConcepts)團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)并制造。五、3D打印技術(shù)國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀 打印技術(shù)國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀經(jīng)過(guò)十多年的探索和發(fā)展，3D打印技術(shù)有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，目前已經(jīng)能夠在0.01mm的單 層厚度上實(shí)現(xiàn)600dpi的精細(xì)分辨率。目前國(guó)際上較先進(jìn)的產(chǎn)品可以實(shí)現(xiàn)每小時(shí)25mm厚度的 垂直速率，并可實(shí)現(xiàn)24位色彩的彩色打印。目前，在全球3D打印機(jī)行業(yè)，美國(guó)3D System 和Stratasy

8、s兩家公司的產(chǎn)品占據(jù)了絕大多數(shù)市場(chǎng)份額。此外，在此領(lǐng)域具有較強(qiáng)技術(shù)實(shí)力 和特色的企業(yè)/研發(fā)團(tuán)隊(duì)還有美國(guó)的Fab@Home和Shapeways、英國(guó)的Reprap等°3D Systems 公司是全世界最大的快速成型設(shè)備開(kāi)發(fā)公司。于2011年11月收購(gòu)了 3D打印技術(shù)的最早發(fā) 明者和最初專(zhuān)利擁有者Z Corporation公司之后，3D Systems奠定了在3D打印領(lǐng)域的龍 頭地位。Stratasys公司2010年與傳統(tǒng)打印行業(yè)