* D打印的發展歷程

* D打印是一種增量制造技術，屬于快速成形技術，是一種根據零部件或物體的三維模型數據，利用成形設備以材料堆積的方式制造實體的技術。

三維打印工藝是美國麻省理工學院Emanual Sachs等人研制并于19* 9年申請了* DP專利，該專利是非成形材料微滴噴射成形范疇的核心專利之一。

經過近年來的研究探索，打印機巨頭 Stratasys 公司生產的 * D 打印機可以實現分辨率為 20 ～ * * μm、層厚 1* μm 的高精度打印制造，并實現多材料彩色打印。隨著打印技術的發展，更高分辨率的打印設備將會投入使用。

* D打印的原理分類

FDM技術

FDM技術利用熱塑性材料的熱熔性、粘結性，由計算機控制層層堆積成形。

工藝特點:成形零件力學性能好、強度高，材料來源廣，制造成本低，但精度不足。該技術可用于快速模具制造。

SLA技術

SLA技術基于液態光敏樹脂在一定波長和功率的紫外激光照射下發生光聚合反應的原理，實現固化成形。

工藝特點:制造精度高，表而質量好，材料利用率高。該技術可用于形狀復雜和特別精細的零件加工。

SLS技術

SLS技術基于粉末材料在熱源激光照射下燒結的原理，在計算機控制下不斷循環，層層堆積成形。

工藝特點:零件的力學性能好、強度高，適應材料范圍廣，可以加工塑料、陶瓷、石蠟等材料的零件。該技術可用于快速翻制各種模具。

* DP技術

* DP技術是將粉末由噴頭送出，然后三維模型切片后獲得的二維層片噴出粘結劑，粘結粉末成形。

工藝特點:成形速度快;材料價格低，粉末在成形過程中起支撐作用，成形結束容易去除。該技術可用于打印全彩色實體。

* D打印設備基本工作流程

基于* D打印技術的打印設備眾多，其中粘結式* D打印的基本流程如下:

①通過CAD軟件生成三維模型；②輸出打印所需的STL文件，檢查并修正錯誤；③使用分層軟件進行分層，獲得二維切片模型數據文件；④發送打印數據文件到* D打印機上；⑤打印機采集打印原料并覆蓋打印區域；⑥打印機定位打印截而并噴灑粘結劑，粘結粉末；⑦第一層加工完成后，成形裝置下降一個高度，原料供給裝置上升一個高度，用來鋪撒下一層打印原料；⑧重復進行上述過程，直至整個打印過程結束；⑨去除多余支撐物料，對實體進行后處理操作。

* D打印技術的優點及技術瓶頸

相對于傳統制造業，* D打印技術具有許多獨特的優勢：①制造范圍廣；②個性化程度高；③成本低；④周期短，速度快；⑤材料的多樣性；⑥精確的實體復制；⑦零交付時間。

當然* D技術也而臨許多的技術難題和瓶頸：①工成本方而；②制造精度與效率方而；③版權方而；④材料選擇方而；⑤安全問題；⑥道德和倫理方而；⑦能源節約方而。

* D打印技術的應用領域

工業設計中的應用

采用三維打印技術不但可以快速制作出1: 1的實物模型，還可以對產品的人機界而進行真實的評測，使其更符合人性化需求。

醫藥工業中的應用

依據仿真的人體器官模型，在人造骨骼材料、心臟瓣膜、人體心臟支架乃至人體器官的制造方而，* D打印己經擁有很多成功的應用案例Ca -s7。

航空工業中的應用

航空業巨頭空客公司也試圖利用* D打印技術制造飛機機艙，目前采用* D打印的行李架在空客A* * 0上己有應用。在我國自主研發的C919大型客機中，* D打印用于制造飛機欽合金部件。

家居行業中的應用

經過了二十多年技術革新，打印機逐漸向小型化、輕便化方向發展。在家居行業中，* D打印己經有了部分應用，在打印玩具、食品方而己經取得了成功圖，在家具行業的探索也正在展開。

建筑行業中的應用

* D打印在建筑領域的應用有兩個方而:一是打印建筑物模型，iMaterialise等公司提供打印微型家庭模型服務;二是打印建筑物各個組塊，最終拼接成整體建筑。

軍事領域的應用

* D打印在軍事領域中的應用廣泛，中國第一款戰斗機殲一1* 、多用途戰斗轟炸機殲一1* 、隱形戰斗機殲- 20、第五代戰斗機殲一* 1的研發中大量采用* D打印技術。

* D打印產業的發展前景

打印設備的兩型化、智能化

未來* D打印設備將向著小型化和巨型化趨勢邁進。小型打印設備既可以滿足家庭和辦公的使用要求，又可以在提供* D打印服務的打印店內實現很好的應用;巨型打印機可以滿足大型制造工廠諸如航空航天、汽車制造企業的使用需求。同時，* D打印也向著智能化方向發展，* D打印軟件可以依據材料、結構和制造環境等因素的變化來實現不同的響應方式，實現制造的智能化。

材料的多元化

就目前而言，* D打印的材料仍局限在很少一部分，與傳統制造業上可用材料種類相比，* D打印仍有很大的局限性。但是隨著技術的進步，未來適用于* D打印的基礎材料也將會大幅增加，而且會產生多元材料的混合制造，實現復雜物體的制造。

與新能源產業的融合

* D打印設備的自身優勢為新能源的融合提供了有利支持，可以利用太陽能、風能、核能等新能源為* D打印設備提供能源動力，實現制造業的能源換代，實現“綠色、低碳”制造。

云制造時代

伴隨著互聯網高新技術產業的前進步伐，* D打印技術和新型化設計將向著小規模、分布式方向轉變。* D打印技術將推動制造商、小型企業和消費者進入“螞蟻工廠”時代，應運而生的云平臺將整合資源，提升服務與效率。同時云制造也會降低制造業準入門檻，推進技術創新。

制造業升級與商業模式革新

隨著技術的推廣，多領域交叉融合更加深入，必將帶動制造業向高技術密集方向轉化，促使相關產業鏈逐步形成，推動制造業轉型升級，同時也將催生一種全新的商業模式。此外，* D打印將為“創新智造”提供動力，提升產業的競爭力。

結束語

從* D打印技術而世到現在，技術的革新升級不斷深化。隨著CAD/CAM技術的突破，計算機互聯網產業的飛速發展，* D打印將會對生產生活產生更深遠的影響。* D打印的發展既是機遇又是挑戰，應當看到僅有技術層而的發展遠遠不夠，應在轉變產業模式、推進技術創新等方而做足工作，才能讓* D打印技術更好地為制造業創新轉型提供新的發展動力。

文章選自：《自動化儀表》

作者：郭日陽

聲明

1.本文版權歸中國粉體網所有，* 和媒體轉載請與我們聯系！

2.歡迎加入中國粉體網*交流群，請加*：1* * * 109* 071（備注公司名+加群）

* .因學識有限，難免有所疏漏和謬誤，懇請批評指正！

* .歡迎圈內好友踴躍投稿，一經采用，將支付稿酬答謝！