第1讲 3D打印技术的发展状况

《3D打印机的安装与调试》课程介绍：

主要讲述内容：3D打印的最新技术，并介绍典型的3D打印机，重点结合熔融挤压打印原理介绍3D打印机的基本原理、结构组成等基本知识，在此基础上进行机械结构的构建和组装，完成3D打印机的机械部分安装与调试。同时了解3D打印机的电气控制原理，根据电气原理图学习3D打印机的控制电路的构建和和布线安装，并完成电路和机械部分的联机调试，同时学习本打印机的打印模型制作，检验打印机的精度。

培养学生能力：从更深层次较好的了解3D打印实现的基本原理，通过DIY环节能够很好的发挥学生学习的主观能动性，提升他们的动手实践能力和创新能力，为他们进一步提升自己的转一个能力夯实基础。

本节授课目录：

1.3D打印技术概念

2.3D打印技术的应用领域

3.3D打印技术国际发展状况

4.3D打印技术国内发展状况

本节授课内容：

1.3D打印技术概念

首先，3D打印技术是快速成型技术的一种，可以通过相应的网站观看快速成型视频。

其次，它是一种以数字模型文件为基础，可以观看数字模型文件视频。

最后，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，可以观看逐层打印视频。

下面结合两个生活中的实例进行详细说明。

笔筒打印实例—–3D打印机逐层打印的笔筒如下图所示。左图打印时的照片，右图是切片软件的参数设置不同，打印的笔筒的质量就不同，于是倒入水进行试验，放置10小时进行观察，则质量中等的表面就开始渗水，高质量的表面就无渗水现象。此时，说明打印的参数设置直接影响了打印的质量。

VR眼镜的打印与制作—–VR眼镜在生活中应用广泛，使用3D打印机打印VR眼镜，如下图所示。选择了打印效率较高的支撑，如图所示。

同时对装配件进行打印如下左边两图所示，然后把各个组件进行安装，如右图所示。

再把如下两图的零件进行组装。

最后，如下图所示是零件的组装效果，此时手机里面下载App就可以使用了，效果还是不错的，清晰度也比较高。

通过上面的例子，让大家了解了3D打印是怎么回事，那么3D打印的作为一种通俗化名称，其实质是增材制造技术，因此又称为添加制造（AM,Additive

Manufacturing）。

美国材料与试验协会将增材制造技术定义为：基于3D模型数据，采用与减式制造技术相反的逐层叠加的方式生产物品的过程，通常通过电脑控制将材料逐层叠加，最终将计算机上的三维模型变为立体实物，是大批量制造模式向个性化制造模式发展的引领技术。

2.3D打印技术的应用领域

3D打印技术在各领域发展迅速，主要被应用于艺术创作、珠宝制作等领域，替代这些领域传统以来的精细加工工艺。如下图所示的饰品和工艺品等。

另外，也主要被应用于电子外壳的产品原型、磨具制造、玩具配件等领域。

除此之外，该技术在汽车，航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程、枪支、生物工程以及其他多个领域都有所应用。

该技术在牙科和医疗产业领域的应用。同时，2010年澳大利亚Invetech公司和美国Organovo公司合作，尝试以活体细胞为“墨水”打印人体的组织和器官，是医学领域具有重大意义的创新。如下图所示。

3.3D打印技术国际发展状况

3D打印技术在国外发展较快。其中，美国Zcorp公司与日本Riken Institute于2000年研制出基于喷墨打印技术的、能够制作出彩色原型件的三维打印机。另外，以色列的Object Geometries公司推出了基于结合3D Ink—Jet与光固化工艺的三维打印机Quadra。

在全球3D打印机行业，美国3DSystems和Stratasys两家公司公司的产品占据了绝大多数市场份额。其中，3DSystems公司的实力最为强大，代表了3D打印技术目前的技术水平和未来的发展趋势。3DSystems公司–http://wx.issmart.com.cn/stratasys/3dprinting。

Stratasys的3D打印技术和材料

FDM技术：FDM又称熔融沉积成型，是使用最广泛的3D打印工艺之一。