3D打印技术及Fortusmc360简介.pptx

3d打印技术 及fortus360mc简介,引子,一点谈资,一点底气,一点提升,引子,3d打印能干什么?,3d打印能干什么,吃,3d打印能干什么,穿,3d打印能干什么,3d打印技术能干什么,住,3d打印能干什么,行,3d打印能干什么,3d打印能干什么,2013年5月 美国马里兰大学 的几位学生采用3d打印出 的机器飞鹰，能俯冲、盘旋,2013年5月,普林斯顿大学采用3d 打印的彷生耳，可以听到无线电波,2013年5月，3d打印枪支可能违规， 美参议员呼吁立法,3d打印的金属部件 2013年5月10日，3d打印技术展在北京举办 歼-15应用3d打印制造钛合金主承力部分 包括整个前起落架,3d打印能干什么,3d打印能干什么,医疗行业 最近，一位83岁的老人由于患有慢性的骨头感染，因此换上了由3d打印机“打印”出来的下颚骨，这是世界上首位使用3d打印产品做人体骨骼的案例。随着技术的发展，甚至可以打印出具有活性的人体组织等。,科学研究 美国德雷塞尔大学的研究人员通过对化石进行3d扫描，利用3d打印技术做出了适合研究的3d模型，不但保留了原化石所有的外在特征，同时还做了比例缩减，更适合研究。,产品模型 微软的3d模型打印车间，在产品设计出来之后，通过3d打印机打印出来模型，能够让设计制造部门更好的改良产品，打造出更出色的产品。,建筑设计 在建筑业里，工程师和设计师们已经接受了用3d打印机打印的建筑模型，这种方法快速、成本低、环保，同时制作精美。完全合乎设计者的要求，同时又能节省大量材料。,3d打印能干什么,制造业 制造业也需要很多3d打印产品，因为3d打印无论是在成本、速度和精确度上都要比传统制造好很多。而3d打印技术本身非常适合大规模生产，所以制造业利用3d技术能带来很多好处，甚至连质量控制都不再是个问题。,食品产业 研究人员已经开始尝试打印巧克力了。或许在不久的将来，很多看起来一模一样的食品就是用食品3d打印机“打印”出来的。当然，到那时可能人工制作的食品会贵很多倍。,汽车制造业 不是说你的车是3d打印机打印出来的(当然或许有一天这也有可能)，而是说汽车行业在进行安全性测试等工作时，会将一些非关键部件用3d打印的产品替代，在追求效率的同时降低成本。,饰品/工艺品 这是最广阔的一个市场。在未来不管是你的个性笔筒，还是有你半身浮雕的手机外壳，抑或是你和爱人拥有的世界上独一无二的戒指，都有可能是通过3d打印机打印出来的。甚至不用等到未来，现在就可以实现,15,3,4,3d打印技术主流成型方法,3d打印技术现状,fortus 360mc介绍,3d打印技术基本概念和原理,1,2,3,4,目录,16,3d打印技术基本概念和原理,1,1,3,4,2,3,4,fortus 360mc介绍,3d打印技术主流成型方法,3d打印技术现状,美国发明家恰克赫尔创立的“光固化快速成型术”（sla)通过逐层叠加薄层，利用紫外线固化后形成固体模型,3d打印技术发展简史,3d打印技术基本概念,3d打印，是一种以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。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。,3d打印技术原理,3d打印技术原理,越平坦的地 方误差越大,3d打印技术原理,此处出现 误差(=dx),支撑部分,零件部分,3d打印技术原理,3d打印技术原理,3d打印技术原理,计算机软件建模（3d数据）,数据文件切片处理,用液体/粉末/片状的材料将3d图像逐层地“打印”出来,将3d图像各层截面以某种方式“粘合”起来,概念和原理,传统 制造,3d 打印,3d打印技术特点和优势,不像切削那样浪费材料，也不像铸塑那样要求先制作模具。 一次成型，快速个性化定制是它的重要特点，这在小批量，多品种（个性化）的生产中占有非常大的优势,加法制造,减法制造,3d打印技术特点和优势,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打印关键技术,要有先进的设计软件及数字化工具,打印设备必须高精度、高稳定性,原材料必须能够液化、粉末化、丝化,信息技术,精密机械,材料科学,28,3d打印技术主流成型方法,1,2,3,4,1,3,4,fortus 360mc介绍,3d打印技术基本概念和原理,3d打印技术在中国的现状,3d打印主流成型方法,所有3d打印原理都一样，不同在于构建分层的技术和使用的材料,立体光固化成型,液态光敏材料 sla,熔积成型,石蜡、金属、 塑料、低熔点合金丝 fdm,三维喷绘打印,高性能复合材料 （高强打印粉） 3dp objet,选择性激光烧结,尼龙、腊、abs、金属 陶瓷粉末 sls lom,3d打印 工艺,fdm（热熔堆积固化成型法）,fdm（热熔堆积固化成型法）,fdm（热熔堆积固化成型法）,sla（立体光固化成型法）,光敏树脂,激光发生器,刮片,托架,工件,sla（立体光固化成型法）,lom 薄片分层堆层成型法,sls 选择性激光烧结,sls 选择性激光烧结,sls 选择性激光烧结,3dp 非成形材料微滴喷射成形,墨盒,喷头,产品,粉状材料,活动杆,活动杆,粉状调料,整平辊,3dp 非成形材料微滴喷射成形,3dp 非成形材料微滴喷射成形,objet 成形材料微滴喷射成形,用户可以选择两种有着不同物理性质的光敏树脂，比如颜色、硬度、耐热等，然后把装有这些物质的墨盒放在打印机里，如普通打印机一样打印,objet 成形材料微滴喷射成形,当打印头喷好一层后，工作台下降一个层厚，喷下一层，如此往复，下图已初具规模了,objet 成形材料微滴喷射成形,用高压水枪冲掉支撑材料，得到打印产品,objet 成形材料微滴喷射成形,objet 成形材料微滴喷射成形,成型工艺比较,fdm 工艺强度最好，成本最低,objet 工艺外观最好、材料最多,3dp 工艺颜色最多,sls 工艺能打印金属,48,3d打印技术的现状,1,2,3,4,1,3,4,fortus 360mc介绍,3d打印技术基本概念和原理,3d打印技术主流成型方法,3d打印技术的现状,能做家务、照顾老人的机器人：西安电子科技大学 研制的一台机器人其主要部件都是3d打印，特别是仿生手，能像人手一样实现各个手指单独灵活运动。,世上最小的3d打印机：维也纳技术大学的化学研究员和机械工程师研制的这款迷你3d打印机只有大装牛奶盒大小，重量约3.3磅(约1.5公斤)，造价1200欧元(约1.1万元人民币)。,最大的3d打印机：华中科技大学史玉升科研团队研发出全球最大的“3d打印机”。这一“3d打印机”可加工零件长宽最大尺寸均达到1.2米。从理论上说，只要长宽尺寸小于1.2米的零件（高度无需限制），都可通过这部机器“打印”出来。,打印色彩最多的3d打印机：美国3d systems公司2013年5月上市的“projet x60”系列3d打印机颜色数达到600万色以上。3d systems称，这一水平“可将adobe photshop上能表现的颜色最大再现90%”。,2013.5.24, 中国最大的网上电商京东开始销售3d打印机cube 二代 （$2499),3d打印技术的现状,3d打印的发展趋势- 前景,材料越来越丰富 objet新推出的objet 1000已经支持打印140种材料，每次打印可同时利用其中的14种。,实用性越来越高 从简单的原型开发，到打印巧克力，到飞机上的钛合金部件,家庭化，个人化，价格下降 现在最便宜的打印机已经卖到了300美元左右,精度越来越高、速度更快,长期跟踪3d 打印行业的咨询公司(wohlers associates ) 表示，2011 年，3d 打印机的市场规模为17 亿美元左右，到2015 年该市场将达37 亿美元。,3d打印的未来-挑战与瓶颈,3d打印的挑战和瓶颈,造价仍普遍较为昂贵，大多数桌面级3d打印机的售价2万元人民币左右，国内的仿制品价格可以低到6000元但质量难以保证。,材料多采用化学聚合物，选择的局限性较大，成型品的物理特性较差，而且安全方面也存在隐患， 材料的价格便宜的几百元一公斤，最贵的要四万元左右,精度还不尽人意，打印效率还远不适应大规模生产的需求，而且受工作原理的限制，打印精度与速度之间存在严重冲突。,成本方面,材料方面,精度和效率方面,从中长期看来3d打印产业具有较为广阔的发展前景，但目前产业距离成熟阶段尚有较大距离，理想很丰满，现实很骨感,社会风险 如果什么都能彻底复制，想到什么就能制造出什么，听上去很美的同时，也着实让人恐惧，未来就可能引起很多知识产权诉讼,53,fortus 360mc介绍,1,4,3,4,1,2,3,3d打印技术在中国的现状,3d打印技术基本概念和原理,3d打印技术主流成型方法,54,fortus 360mc 介绍,材料仓,打印箱,打印头箱,控制区,55,fortus 360mc 介绍,材料匣,喷嘴,56,fortus 360mc 工作原理,insight软件对stl文件分层 support work软件自动产生支撑路径,整个制造过程包括3个环节,57,fortus 360mc 工作原理,insight软件对stl文件分层,58,fortus 360mc 工作原理,1 模型材料、支撑材料从各自的材料匣中供给,2 成型头内的材料被喷头加热片加热溶解,3 成型头在x、y轴内移动，同时喷出材料,4 成型台在z轴上移动的同时积淀成型,59,fortus 360mc 工作原理,喷嘴结构,工作台,模型材料,支撑材料,加热片,喷嘴,60,fortus 360mc