3D打印技术研究现状和关键技术EI北大核心CSCD

本文首先简要介绍了3D打印技术的基本原理及分类,然后重点介绍了有关金属材料3D打印的几种方法:电子束熔化成形(EBM)、激光选区熔化成形(SLM)、激光快速成形技术(LDMD)。简述了金属材料3D打印的应用领域及国内外发展情况及研究现状。文章最后结合国内外金属材料3D打印的研究现状,指出金属材料3D打印需要在打印用粉末、金属3D打印设备、3D打印零件无损检测方法、3D打印零件的失效行为和寿命预测等方面进行重点研究,并建立3D打印零件的无损检测标准规范以及3D打印材料全面力学性能数据库。     

吸热墨水喷射3D打印高分子材料的研究现状与发展趋势

吸热墨水喷射3D打印技术可高效率成形复杂高性能塑料零件,对推动3D打印技术批量化应用具有积极意义。文中以惠普公司的多射流熔融技术和维捷公司的高速烧结技术为主综述了吸热墨水喷射3D打印的技术原理、发展历程和应用领域,总结了材料与工艺因素对其成形质量的影响,概述了吸热墨水喷射3D打印材料体系及相应3D打印研究的进展。通过分析该技术目前面临的主要问题,对其未来重点研究方向进行了展望。     

粉末钛合金3D打印技术研究进展

粉末钛合金3D打印技术以低成本、易成形、柔性化制备、零件性能优异等优势,近年来成为钛合金近净成形制造领域的研究热点。总结了国内外粉末钛合金3D打印技术的研究进展,包括激光熔化沉积成形技术(LMD)、激光选区熔化成形技术(SLM)、电子束选区熔化成形技术(SEBM)。比较研究了3种成形技术制备的钛合金的组织特点及力学性能,并讨论了粉末钛合金3D打印技术的市场化现状与未来发展趋势。     

我国3D打印钛合金粉末材料产业发展现状研究

1前言3D打印技术是以三维计算机辅助设计(CAD/CAM)模型为基础,直接将粉末或丝状材料加工制造成形,而无需或极少附加其他工艺的先进制造技术。金属粉末产业是3D打印产业链中最重要的部分,3D打印过程中粉末材料在高能热源作用下的冶金变化速度极快,成形过程中粉末材料与热源直接作用,粉末材料没有模具的约束以及外部持久压力的作用。     

粉末床电子束3D打印Ti-6Al-4V合金的工程应用技术研究进展

电子束选区熔化(selective electron beam melting,SEBM)是20世纪90年代初期发展起来的一类金属3D打印工艺,具有能量利用率高、成形效率高和成形应力低的突出优点,并且是在真空环境中成形,特别适用于高熔点、高活性、脆性金属材料复杂构件的高质量制造。由于其是一种粉末床熔融型3D打印工艺,通常也称之为粉末床电子束3D打印技术。从粉末床电子束3D打印的粉末原料、组织与性能、复杂构件的成形能力和工程应用等方面,介绍了作者团队10多年来在粉末床电子束3D打印稀有金属材料方面的工作积累,重点介绍了粉末床电子束3D打印Ti-6Al-4V合金的研究进展,最后结合3D打印技术整体发展趋势对粉末床电子束3D打印技术的发展前景和重点发展方向进行了展望。     

3D打印高分子材料的研究进展

3D打印是近年来飞速发展的一种快速成型技术,其快速发展催生了用于3D打印的高分子材料的研究与发展。介绍了3D打印的原理及主要技术,根据3D打印技术对高分子材料的性能要求进行了分类概述,综述了国内外研究现状并对高分子材料的未来发展方向进行了展望。     

金属零件3D打印技术的应用研究

金属零件3D打印技术作为整个3D打印体系中最为前沿和最具潜力的技术,是目前先进制造技术的重要发展方向。随着科技发展对材料的不断需求,利用快速成形技术直接制造金属功能零件将会成为该技术的主要发展方向。3D打印技术正在快速改变着人们传统的生产方式和生活方式。以数字化、网络化、个性化、定制化为特点的3D打印制造技术被外界认为将推动第三次工业革命。激光工程化净成形技术(LENS),激光选区熔化技术(SLM)及电子束选区熔化技术(EBSM)3种技术是金属零件3D打印技术的典型代表。对金属零件3D打印技术,包括基本的技术原理及其技术应用领域进行了介绍,最后对金属零件3D打印技术的发展进行了展望。     

3D打印用特种粉体材料产业发展现状与趋势

3D打印（增材制造）技术目前已经成为全球最关注的新兴技术之一，其专用材料尤其是高性能金属构件激光直接制造用特种粉体材料产业发展前景很好。本文对3D打印用特种粉体材料产业国内外发展现状及未来趋势进行了阐述。一、国际3D打印产业及其专用材料研发现状1．全球3D打印产业发展现状世界各国正在不断加强3D打印技术的研发及应用。欧盟和美国引领着世界3D打印技术的发展，并在该技术的应用和推广领域获得先机。     

UV-3D打印材料研究进展

UV-3D打印作为增材技术新的发展方向,具有设计自由,节约材料以及快速成型等优点,被广泛研究。本文通过分析立体光刻技术(SLA),数字光处理技术(DLP)和UV直写技术等,并研究了UV技术在3D打印领域的应用与发展。然后分析UV-3D打印常用的一些材料,包括环氧树脂和丙烯酸树脂以及其发展现状。最后通过介绍UV技术在3D打印的应用现状提出发展对策。     

生物医用材料的3D打印技术与发展

近年来,由于3D打印技术的迅猛发展,有关3D打印技术的应用受到科学界广泛关注,特别是生物医学领域。3D打印材料的瓶颈制约着3D打印技术的发展,特别是用于生物医学领域的打印材料,只有非常局限的几种,但是研究可打印生物医用材料意义重大,经济效益显著。简述了3D打印技术在生物医学工程上的应用。重点综述了用于3D打印的生物医用材料,主要涉及金属、陶瓷、高聚物、复合材料以及生物墨水等,并且阐述了3D打印材料的发展前景。     

3D打印陶瓷材料研究进展

作为新一代成型技术,3D打印技术具有操作简单、成型速度快、精度高等优点,而采用3D打印技术制备出的多功能化陶瓷零件,在建筑、工业、医学、航天航空等领域将会得到广泛的应用,其发展前景十分广阔。主要介绍了3D打印陶瓷方面的成型技术和材料,回顾了3D打印陶瓷的发展及国内外产业状况,并对可应用于3D陶瓷的打印技术和打印材料进行了展望。     

Review: Recent advancement and research possibilities in 4D printing technology

The development of smart materials has provided a new technology in the field of 3D printing which is termed as 4D printing technology. Such development has allowed the researchers to design a material and component which can respond to external stimuli. The present review focuses on an overview of the advancement in 3D printing technology and 4D printing technology and possibilities for further development. Apart from 3 dimensions of 3D printing, 4D printing uses time as fourth dimension to create or modify shape when exposed to stimuli. The parameters which change with time include temperature, water, light, humidity, pH etc. The invention of smart materials, development in fabrication process and deformation model, advancement in printing methods have led to development of 4D printing technology. The ability of smart material to change the shape and design according to their environment and as per the application have enhanced degree of freedom of parts during application. The effect of major components including smart materials, printing methods and stimuli on 4D printing technology have been reviewed. Some recent discoveries have shown promising results but still need to overcome certain impediments.     

3D 打印技术在包装容器成型中的应用

以包装容器设计为出发点,运用分析、比较、例证的研究方法,通过对3D打印技术的应用分析,探讨3D打印技术可在包装容器的成型过程中应用的领域,以期为包装容器的成型过程开发提供新的思路。     

3D打印技术探究

3D打印技术是将三维数字模型分解成若干层平面切片,然后由3D打印机把粉末状、液状或丝状可粘合材料按切片图形逐层叠加,最终堆积成完整物体的技术。文章对3D打印的技术原理、步骤、常用材料、主要技术、发展及建议进行了深层次的探讨。与传统制造技术相比,3D打印技术有很多优势,目前已广泛应用于建筑、工业设计等领域。该技术将会带来全球制造业经济的重大变革。     

先进陶瓷成形技术现状及发展趋势

先进陶瓷材料因其优异的热、电、力、光学性能,而有着广泛应用。近年来,对先进陶瓷材料性能的要求越来越高,而成形技术则是阻碍陶瓷材料进一步发展的关键问题之一。对先进陶瓷的成形方法进行了一个汇总,包含传统方法以及近年新发展起来的工艺。传统成形方法总体来说有干法成形和湿法成形两大类,干法成形主要是压制成形法;而湿法成形大致可分为塑性成形和浆料成形两类。干法成形起步较早,目前应用最广;湿法成形自动化程度高,可用于更精细的陶瓷成形。近些年,陶瓷成形技术有了较大的发展,特别是陶瓷3D打印成形技术。可以预见,3D打印成形技术将是未来发展的趋势。     

连续纤维增强热塑性复合材料3D打印研究进展

连续纤维增强热塑性复合材料(Continuous Fiber Reinforced Thermoplastic Composites,CFRTPCs)具有强度高、寿命长、耐腐蚀和绿色可回收等优点,广泛应用于航空航天、交通运输和高精密加工装备等领域.传统复合材料制造工艺较为复杂、生产周期长且成本较高,先进的3D打印技术可...     

高分子基功能复合材料的熔融沉积成型研究进展

3D打印又称增材制造技术,是基于材料、机械控制、计算机软件等多学科交叉的先进制造技术,可得到传统加工不能制备的形状复杂制件。熔融沉积成型(FDM)是目前最通用的3D打印技术之一,具有设备简单、成本低、操作便捷等特点,广泛应用于航空航天、医疗、汽车工业等领域。本文介绍了国内外3D打印技术的整体布局、发展和规划,总结了常见3D打印技术的特点和分类。系统地介绍了FDM加工技术的原理和优势,阐明了 FDM加工对高分子材料的基本要求,介绍了碳基高分子复合材料在FDM加工中的应用。此外,详细综述了国内外基于FDM打印技术制造功能化高分子复合材料及器件的最新研究进展,其中包括FDM打印制造导电高分子复合材料、导热高分子复合材料及生物医用高分子复合材料等,以期为FDM制造高性能多功能高分子复合材料的研究及应用提供借鉴。并对FDM加工面临的挑战及需要解决的关键问题提出了思考并做出展望。      

Current status of 4D printing technology and the potential of light-reactive smart materials as 4D printable materials

The onset of multi-material 3D printing and the combination of smart materials into the printable material has led to the development of an exciting new technology called 4D printing. This paper will introduce the background and development into 4D printing, discuss water reactive 4D printing methods and temperature reactive 4D printing, modelling and simulation software, and future applications of this new technology. Smart materials that react to different external stimuli are described, along with the benefits of these smart materials and their potential use in 4D printing applications; specifically, existing light-reactive smart materials. 4D printing has the prospective to simplify the design and manufacturing of different products and the potential of automating actuation devices that naturally react to their environment without the need for human interaction, batteries, processors, sensors, and motors.     

Recent advances in 3D printing of porous ceramics: A review

3D printing, alongside the rapidly advancing field of porous ceramics, is quickly expanding the horizon of what is going to be possible in the future. In this paper, 3D printing technology is evaluated for its compatibility with porous ceramic materials, due to its competitive process in terms of speed and specific tooling, especially for good quality fabrication. The paper reviews the capabilities of these new technology techniques for the fabrication of porous ceramic. The basic technology is the 3D printing techniques, which are used to fabricate porous green ceramic parts that are later sintered. Different ceramic materials are evaluated and the classification of different powders according to their 3D printing quality as well as material aspects is examined. The evaluation of 3D printing process in terms of the powders’ physical properties such as particle size, flowability and wettability is also discussed. The relationship between the different 3D printing parameters and the final printing outcome are assessed.     

3D打印主要成形工艺及其应用进展

3D打印是以计算机图形数据为基础,通过逐层堆积的方式构建实体,具有高柔性制造以及对复杂零件自由快速成形的特点.从文献研究入手,重点介绍了光固化成形、熔融沉积制造、选区激光烧结、选区激光熔化、三维印刷成形、分层实体制造等典型3D打印工艺的成形原理以及研究进展,在此基础上着重概述了3D打印在生物医学、航空航天、建筑工程领域的应用.简要分析了当前3D打印技术发展中存在的一些问题并提出了一系列解决方案.3D打印技术的出现,给传统制造技术带来了革命性改变,其应用范围广泛,未来一定会融入到人们生活的方方面面.