简介：3d打印的未来发展趋势3D打印，又称增材制造，是一种基于数据模型的新兴制造技术，将材料逐步沉积制造成实物。近年来，世界主要国家加大了对3D打印技术的支持力度，全球3D打印产业发展迅速。3D打印机广泛应用于许多领 ...
3d打印的未来发展趋势
3D打印，又称增材制造，是一种基于数据模型的新兴制造技术，将材料逐步沉积制造成实物。近年来，世界主要国家加大了对3D打印技术的支持力度，全球3D打印产业发展迅速。3D打印机广泛应用于许多领域，从儿童玩具、工艺品到飞机、火箭中使用的高度复杂的部件。2019年，全球3D打印行业规模约120亿美元，同比增长近30%。
3D打印行业的快速发展是多方面因素共同推动的结果。一是R&D投资的增长促进了技术的逐步完善，3D打印机功能更强，成本更低，速度更快。自2012年以来，3D打印领域的专利申请数量迅速增加，年增长率超过40%。二是不断完善打印材料类型，推动3D打印机应用范围扩大。
3D打印材料主要包括金属材料、聚合物材料和陶瓷材料，其中塑料仍然是最常用的材料，但金属材料增长迅速，2018年利用率上升至36%左右。金属材料的广泛应用促进了工业3D打印机销售的增长，促进了消费市场向高端制造市场的发展。第三，为加快产品研发，提高产品性能，提高客户需求响应速度，积极探索3D打印技术在工业生产中的应用，汽车、电子、航天、医疗、制鞋等领域。四是中小学和教育培训机构开设3D打印相关课程，促进桌面3D打印机在学校、家庭和中小企业的普及。
3d打印鼻祖
查克·赫尔（ChuckHull），出生于美国的1939年5月12日。3DSystem公司的创始人、执行副总裁、首席技术官也是3DSystem公司的发明者。
1983年，查克·赫尔创造了SLA3D打印技术，并称之为立体平版印刷，3D打印技术正式诞生。
查克·赫尔于1984年申请了美国专利。
1986年，查克·赫尔还在加州成立了3DSystems公司。
查克·赫尔于2014年5月进入美国专利商标局发明家名人堂，并获得欧洲发明家大奖提名。
3d打印工艺流程
3D打印的主流工艺流程：
1、熔化沉积造型（Fuseddepositionmodeling，FDM）
FDM可能是目前应用最广泛的工艺，很多消费级3D打印机都采用这种工艺，因为它相对容易实现：
FDM加热头将热熔材料（ABS树脂、尼龙、蜡等）加热到临界状态，使其呈现半流体状态。然后，加热头将在软件控制下沿CAD确定的二维几何轨迹移动。同时，喷嘴挤压半流动材料，材料立即凝结形成轮廓分析。
这一过程与二维打印机的打印过程非常相似，但从打印头出来的不是油墨，而是ABS树脂等材料的熔融物。
这个过程与二维打印机的打印过程非常相似，但从打印头出来的不是油墨，而是ABS树脂和其他材料的熔化剂。由于3D
打印机的打印头或底座可以垂直移动，因此可以逐步快速积累材料，每层都是CAD
模型确定的轨迹打印出确定的形状，因此最终可以打印出设计好的三维物体。
2、光固化立体造型（Stereolithography，SLA）
据维基百科记载，1984年首款快速成型设备采用光固化立体成型工艺。SLA研究最深入，应用最广泛。我们通常把这个过程称为“光固化”，它的基础是光敏树脂，可以在紫外线下产生收缩反应。
与其他3D打印工艺一样，SLA光固化设备在开始“打印”物体之前也会切割物体的三维数字模型。然后，在计算机的控制下，紫外激光会沿着零件分层的轮廓逐步扫描液体树脂。被扫描的树脂层分析会产生收缩反应，从点逐渐形成线，从而形成零件层分析的固化截面，未被扫描的树脂会维持原有的液体。
当一层固化完成后，提升工作台移动一层厚度距离，然后在上层成型树脂表面覆盖一层新的液体树脂，以便再次扫描和固化。新形成的一层牢固地粘在前一层上，这样循环往复，直到整个零件的原形完成。
SLA工艺的特点是精度高，表面质量好，形状特别复杂（如空心部件）和特别精细（如工艺品、珠宝等）。
3、激光烧结的选择（SLS）
分层切割和逐级制造数据模型是3D打印过程的基础，以后就不赘述了。此外，SLS工艺和SLA
光固化工艺也有相似之处，即需要激光将物质固化成一个整体。不同的是，SLS
该工艺采用红外激光束，材料由光敏树脂变成塑料、蜡、瓷器、金属或复合粉末。
首先在工作台上铺一层薄（亚毫米级）的原料粉末，然后通过扫描器以一定的速度和能量密度扫描计算机控制下的激光束。激光扫描的粉末烧结成一定厚度的实体片层，未扫描的区域仍保持松散。
扫描一层，然后扫描下一层。先根据物体截层厚度提升工作台，再将粉末铺平，再开始新层扫描。在扫描所有方面之前，这样的循环。去除多余的粉末，经过适当的抛光、干燥等后处理，即可获得零件。
目前，以蜡粉和塑料粉为原料的工艺较多，而金属粉或陶瓷粉粘合或煅烧的工艺尚未实际应用。
4、层叠加制造（Laminatedobjectmanufacturing，LOM）
在层叠加制造工艺中，机器会把单面涂有热溶胶的箔材通过热辊加温，热溶胶在加热状态下能产生黏性，因此由纸、瓷器箔、金属箔等组成的材料便会粘合在一起。然后，根据CAD模型的分层数据，用激光束将箔切割成所制零件的内外轮廓。然后铺一层新的箔，通过压合设备将其与下面的切割层粘合在一起，激光束再次切割。然后重复这个过程，直到整个部件打印完成。
不难看出，LOM工艺还是有传统切割的。但它不是用大块原料整体切割，而是将原零件模型分成多层，然后逐步切割。
5、三维印刷工艺(3Dprinting，3DP)
三维印刷，又称三维印刷。根据维基百科全书，1989年，麻省理工学院的EmanuelMl.Sachs和JohnS.
Hagerty在美国申请了三维印刷技术专利，Emanuelmelmel.Sachs和JohnS.
Haggerty多次完善该技术，最终形成了今天的三维印刷技术。
从工作模式来看，三维印刷最接近传统的二维喷墨印刷。和SLS工艺一样，3DP也通过将粉末粘合成一个整体来制造零件。不同之处在于，它不是通过激光熔化粘合的，而是通过喷嘴喷射的粘合剂。
在计算机控制下，喷嘴根据模型截面的二维数据运行，选择性地在相应位置喷洒粘合剂，最终形成层。每层粘接完成后，成型缸减少一个等于层厚的距离，给粉缸提高一段高度，推出多余的粉末，由粉末辊推至成型缸，铺设后压实。这样的循环，直到整个物体的粘接完成。
以上就是筑创知产服务网对3d打印的未来发展趋势的相关介绍
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