3D打印概述 3D打印,是一种快速制造技术,其核心思想起源于19世纪的照相雕塑技术(photosculpture)和地貌成型技术(potography),但受到当时材料、计算机等学科技术的限制,而没有得到广泛应用和商业化。之后,技术的正式研究始于20世纪70年代,直到20世纪80年代后期得以发展和推广。 3D打印的概念是:以数字模型文件为基础,运用液体、固体、气体等材料,通过逐层或逐区域正向增长的方式来构造三维物体,所制造结果可具有论证价值、直接和间接使用价值。体现了信息技术、控制技术、先进材料技术、数字制造技术的密切结合,是先进制造、高端制造、快速制造的重要组成部分。 1.1 3D打印发展脉络 3D打印技术诞生于上世纪80年代的美国, 1984年,Charles Hull开始研发3D打印技术。1986年,Charles Hull率先推出光固化方法(stereo lithography apparatus,SLA),这是3D打印技术发展的一个里程碑。同年,他创立了世界上**家3D打印设备的3D Systems公司。该公司于1988年开发出了**台商业3D印刷机SLA-250。 1988年,美国人Scott Crump发明了另外一种3D打印技术——熔融沉积制造(fused deposition modeling,FDM),并成立了Stratasys公司,该公司在1992年卖出了**台商用3D打印机。FDM 3D打印技术是理想的消费类3D打印机技术,它简便易用、成型过程可控且无光学或电磁危害,其使用成本低、维护成本低、材料成本低,整机具有相对的价格优势。 1989年由美国德克萨斯州大学奥斯汀分校的C.R.Dechard博士发明了选择性激光烧结法(selective laser sintering,SLS)并获得专利,1992年开发了商业成型机。其原理是利用高强度激光将材料粉末烧结直至成型,应用该种技术开发的3D打印机,其设备成本、维护成本、材料成本高,一般机器体型较大,运输和使用不便。