3D打印技术在机械设计制造领域中的应用

随着社会经济以及科技的发展,3D打印技术也逐渐被人们应用到制造业中,并表现出了极大的经济价值,以3D打印为代表的高端制造业的增加值不断上升。3D打印技术的出现,也不断促进了我国机械制造领域的发展。3D打印技术将电器、计算机以及光学等先进技术融为一体,也因为成影速度快且材料的利用率较高的特点,在机械制造业得到了广泛利用和研究。该文将对3D打印技术在机械设计制造领域当中的应用进行研究。     

3D打印技术在产品设计中的应用研究

3D打印技术作为近年来的新兴科学技术,凭借其独特的优势与性能,已经渗透到各个领域,给传统制造业产生了巨大的变革与影响,并且也带动了一大批新兴行业的发展。本文通过研究3D打印技术在产品设计领域、机械制造领域、个性产品领域中的应用潜力,通过在产品设计中3D打印对产品造型、结构、细节等方面的影响,阐述其与传统制造业对比而产生的优势与不足,综合讨论与展望3D打印技术在未来的产品设计之中的广阔应用和巨大的潜力。     

让3D打印不再“无米可炊”

<正>作为工业4.0时代最具发展前景的制造技术之一,3D打印技术已经进入医疗、建筑、航天、教育、机械工业等产业领域,而它将来对于生产方式的变革,很有可能进一步颠覆今天的商业模式。3D打印材料是3D打印技术发展不可或缺的物质基础,也是当前制约3D打印产业化的关键因素。近年来,随着3D打印需求的增加,3D打印材料种类得到了迅速拓展,主要包括高分子材料、金属材料、无机非金属材料等3大类。但与传统材料相比,3D打印材料种类依然偏少,致使3D打印出现"无米     

3D打印材料发展现状研究

<正>3D打印,是一种增材制造方法,相对于传统机械加工"减材制造"技术而言,是一项制造业领域的技术革命,展现了新时代个性化创造的活力和潜力。3D打印技术起源于美国,这项新技术的出现,不仅给予了创新主体一个全新的视角,同时也吸引了大众的高度关注。3D打印技术在20世纪末期逐渐得到推广,又被称为第3次工业革命的重要标志之一。该技术可以应用到生产加工、建筑工程等领域,利用该技术制造材料,不用加工模具和大型机械设备,甚至不用在大型工厂便可进行生产,3D打印技术将会改变社会发展的方向,并会大大丰富     

3D打印技术在齿科行业的应用

<正>医疗领域的3D打印大致可分为2类:非生物3D打印与生物3D打印。相对于生物3D打印而言,非生物3D打印的原理相对来说没有生物3D打印那么复杂,所需的3D打印材料也相对易得,以金属、高分子材料、光敏树脂等主流的3D打印材料为主,因此在医疗领域的应用已经比较成熟。而齿科则是非生物3D打印中最有前景的领域之一,也是目前最有希望可以规模化应用的3D打印医疗领域,根据敏     

3D打印材料 增材制造研究的关键——3D打印材料及应用技术前沿论坛侧记

正3D打印技术诞生于1983年,美国人查克·赫尔(Chuck Hull)发明了SLA 3D打印技术,并将它称作立体平版印刷。与传统制造技术相比,3D打印技术具有生产周期短、加工成本低、工件材质和形状不受约束等优势。该技术甫一问世,便引起了巨大的关注。近年来,3D打印技术已经逐渐应用到航空航天、医疗、海洋、建筑等诸多制造业领域。     

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。     

碳纳米管复合材料的3D打印技术研究进展

3D打印技术是一项根据计算机模型设计快速加工和制造复杂几何形状组件的增材制造技术之一。其基于三维数据模型,通过电脑控制将材料进行逐层累积,最终将三维模型变成立体实物。相比于传统制造方法,3D打印技术具有节约工时、易操作、不需要模具、组件几何形状可控性强等优势。随着该技术的发展,依据打印技术成型的核心、材料以及设备等产生了熔融沉积塑型、选择性激光烧结成型、光固化立体成型/数字光处理成型、溶剂浇铸成型等若干类型的3D打印技术。本文重点介绍其中最具代表性的4种3D打印成型工艺的原理和特点,基于碳纳米管增强聚合物复合材料,综述近年来不同3D打印成型工艺的研究进展,同时预测3D打印成型工艺在该领域会向着高精度、产业化、大众化和高集成度的方向发展,3D打印材料的研发也会更具前景。     

3D打印聚合物纳米复合材料的研究进展

相对于传统制造方法如挤出成型、模压成型等,3D打印技术不仅能够快速成型结构复杂且精细的产品,而且还可以根据不同功能、性能需求选择不同材料进行快速制造.凭借这一优势,3D打印越来越受到人们的重视,越来越多的3D打印产品被应用到人们的生活、学习和工作中.在众多3D打印材料中,聚合物材料(如热固性和热塑性聚合物等)的占比大、应用广,大到房屋内饰、小到微/纳米电子设备都可以通过3D打印聚合物材料来实现.然而,相比于传统方法制造的聚合物材料,3D打印聚合物材料强度低、打印层之间界面结合差,所以目前3D打印聚合物材料主要用于模型和非结构材料.为提高3D打印聚合物材料的强度,纳米材料(如纤维素纳米晶)常被用作增强体与聚合物材料混合打印,以此制备高强、多功能的3D打印纳米复合材料.纤维素纳米晶来源广泛、价格低廉、可再生、强度高,是一种十分理想的天然纳米增强材料.因此,近年来纤维素纳米晶在3D打印聚合物纳米复合材料中的应用受到广泛关注.除研究纳米材料对3D打印聚合物材料性能的影响外,研究者们还从纳米材料改性和新型纳米材料的研发等方面不断进行尝试,在提高3D打印聚合物纳米复合材料强度的同时赋予其更多的功能性,并取得了丰硕的成果.此外,借助光固化3D打印和聚合物熔融沉积成型两项基本原理相近、成型机理不同的3D打印技术,研究者们从打印纳米复合材料的结构、性能及功能出发,分别研究不同打印技术实现材料"结构-性能-功能"的可能性和可行性,为3D打印聚合物纳米复合材料的拓展应用提供了可靠依据.本文在简述3D打印技术的基础上,重点阐述常用于热固性和热塑性聚合物3D打印技术的基本原理和特点;着重分析两项不同3D打印技术在聚合物纳米复合材料领域的应用情况,总结3D打印聚合物纳米复合材料的性能特征和应用范围,以期为3D打印纳米复合材料的广泛应用奠定基础.     

3D打印产业

<正>民革中央提交了"关于大力支持3D打印技术创新和产业发展"的提案,从技术、市场等4个方面提出了发展意见。其中,特别强调要前瞻布局关键核心技术,重点推进3D打印装备的产业化。目前,我国3D打印技术虽然取得了长足进展,与美欧等发达国家基本处于同一水平,甚至在金属构件打印方面已经超过美国。但产业整体发展仍处于起步阶段。民革中央提出,与美国大力支持3D打印技术发展和产业发展相比,我国对这项技术总体规划与重视不够。为加快推进我国3D打印技术创新和产业发展,民革中央提出以下建议:增强自主创新能力,加强技术平台建设。建立以市场需求为导向,研究机构、民革中央:重点推进3D打印装备产业化     

3D打印技术现状及发展趋势

<正>1 3D打印主要成形技术分析1.13D打印技术的特点3D打印技术,可以追溯到1976年喷墨打印机的发明。1984年,Charles Hull将光学技术应用于快速原型制造领域,开启了3D打印的帷幕。自20世纪80年代以来,3D打印技术已经在全球受到关注,开始走进人们的视野和生活中。如今,3D打印技术已在许多方面得到了很好的发展和应用,如制造业、医疗、学术、航空航天和军事等     

3D打印技术在火工品和炸药中的应用研究

围绕3D打印技术在火工品装药和炸药装药两个领域的国内外研究情况进行述评,内容涉及3D打印技术在火工品和炸药中的研究进展、3D打印技术在炸药装药领域中的应用分析等方面。结果表明,3D打印技术具有便于实现复杂结构装药、无需传统模具、小批量试制成本低、载质量小、本质安全性高等特点。所以,3D打印技术在火工品装药和炸药装药领域具有一定的应用价值,也是这两个领域今后重点发展的方向之一。     

3D打印技术影响下对残疾人的辅助设计

近年来,对3D打印技术的研究越来越多,随着对3D打印机打印算法不断提高和打印材料的不断更新,3D打印已经可以应用到越来越多的领域了。而这其中应用最多的领域和发展最迅速的领域要数医学领域。基于医疗的3D打印可以帮助各种残疾人进行骨骼修复和个体化假肢定制等,发展前景很广泛。     

3D打印技术应用于大尺度建筑的研究进展

基于3D打印技术的自动化和智能化优势,将其应用于建筑业,成为当前工程领域研究的热点之一。但是,这种技术在设计方法、打印材料、打印设备以及施工工艺等方面还存在诸多问题,这在一定程度上限制了其大规模的推广应用。与其他应用领域相比,3D打印技术在建筑行业中的应用目前还处于初级阶段。相较于传统的建筑施工,3D打印技术具有如下潜在优势:(1)机械化程度高,施工快,成本低;(2)无模板施工,资源消耗少;(3)劳动强度低,节省人力;(4)施工过程安全、清洁、精确;(5)设计自由,实现轻质高强及多功能;(6)高度定制化,实现标准化与个性化的统一。 然而,由于3D打印技术与传统施工技术的不同,导致传统的普通混凝土无法直接应用于3D打印。而以层层堆叠方式打印的材料则普遍存在结构强度较低、层间形成施工冷缝等问题。因此,近年来研究者们在材料配合比、结构优化设计、评价标准以及施工工艺等方面不断探索,并取得了丰硕的成果。最近,已有不少3D打印技术成功应用于个性化住宅、桥梁建造等的案例报道。 在建筑业大尺度3D打印技术中已取得成功应用的包括轮廓成型工艺、混凝土打印工艺、D型打印工艺和数字建造工艺,其中轮廓成型工艺现已成为主流的建筑3D打印技术。建筑业3D打印建造技术的主要特征可概括为:基于挤出工艺分层打印混凝土、粉末台面配合使用粘结技术以及增强网格。为了满足3D打印的要求,在打印过程中,打印材料需要保持一定的可挤出性、可建造性、粘结性、可工作时间以及高强度。同时,混凝土结构需要一定的增强措施以确保结构的安全可靠性。此外,随着不同技术之间的相互融合,涉及到具体的项目应用时,可以采用某几个技术的联合。 本文系统总结了大尺度3D打印建造技术的发展过程和研究进展。以纤维增强水泥基材料为打印材料,综述了3D打印技术中原材料选择、材料特性、结构增强措施等关键问题。最后,对建筑3D打印技术的发展方向做了展望,以期为3D打印技术在建筑业中的应用推广提供借鉴。     

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。     

塑成科技:专注国内3D打印材料研发及应用

<正>针对目前传统制造技术中定制化产品生产成本高、消耗资源大、耗时长等问题,3D打印技术是一项很好的解决途径,并广泛应用在工业制造、医疗、教育、航空航天、消费品制造等诸多领域。3D打印材料作为此项技术的重要物质基础,其发展直接制约着3D打印技术的发展。随着产业规模越来越大,3D打印材料在整个行业中的     

人体植入医用材料的3D打印技术研究进展

3D打印技术是一种与传统制备方式完全不同的新兴技术,是基于三维数学模型,通过逐层增加材料来实现成型的技术。3D打印技术在个性化设计以及复杂结构产品制备方面具有独特的优势,在人体植入物的结构设计和制造领域具有巨大潜力和研究价值,吸引了国内外工业界、医学界和社会媒体的广泛关注。目前制约该技术发展的主要因素是可打印材料种类有限。综述了几种人体植入医用材料及其3D打印成型技术,如骨支架、心脏血管支架以及药物定向运输材料的3D打印制备技术,并分析了以上技术各自的特点。最后结合各种3D打印成型技术的特点以及几个应用案例,对3D打印在人体植入物医学领域的发展进行了展望。     

3D打印技术在制冷空调行业的应用前景分析

本文简述了3D打印的发展现状,概括了其技术特点,以此为基础分析了3D打印在制冷空调行业的设计、制造、维护等领域的应用前景,并指出当前3D打印技术在产业化应用时存在的困难,以期为3D打印在制冷空调行业的逐步推广提供可借鉴的思路。     

3D打印技术对机械制造业的影响分析

3D打印技术(Three Dimension Printing,3DP)是一种新型的制造加工技术,给传统的制造业带来了不可估量的影响,将能从根本上实现传统制造向智能绿色制造的转变,因此在机械加工领域受到了越来越多的重视。本文主要分析了3D打印技术原理和优势,并着重探讨了3D打印技术对机械制造业的影响,以期为促进我国制造业可持续发展提供一定参考。     

建筑3D打印用胶凝材料及其相关性能研究进展

3D打印是一种基于数学模型利用机械设备增材制造的快速成型技术。近年来,3D打印在建筑行业得到快速发展。相对于传统成型工艺,建筑3D打印技术具有无需模板支撑、施工方便、设计自由度高等优点,因此受到了全世界研究人员和学者的广泛关注。当前,普通硅酸盐水泥、快硬早强型特种水泥、复合型普通水泥、碱激发胶凝材料及石膏基胶凝材料等五大类胶凝材料在3D打印中已得到了一定的应用,但仍然存在不少问题。例如,一方面,与传统泵送混凝土不同,3D打印混凝土需要较快的凝结时间和强度发展速率来满足层间结构的压力,而普通硅酸盐水泥长达45 min的初凝时间和不迟于360 min的终凝时间无法满足打印构件层间作用力快速增长的要求;另一方面,水泥基3D打印胶凝材料的构件层间抵抗弯矩、剪力的能力不足。碱激发胶凝材料应用于3D打印主要存在凝结时间难以调控、体积收缩率大、容易产生开裂等问题。而石膏基胶凝材料存在耐水性差等问题。因此,对3D打印胶凝材料的开发与调控仍是很长一段时间内3D打印建筑研究的重点之一。与此同时,3D打印技术在建筑行业应用的缺点也很突出:3D打印过程中无模板支撑,以逐层叠加的方式成型,一方面,无法直接添加钢...