* d印刷技术的前景的简单介绍

* D打印的发展历程

* D打印是一种增量制造技术，属于快速成形技术，是一种根据零部件或物体的三维模型数据，利用成形设备以材料堆积的方式制造实体的技术。

三维打印工艺是美国麻省理工学院Emanual Sachs等人研制并于19* 9年申请了* DP专利，该专利是非成形材料微滴喷射成形范畴的核心专利之一。

经过近年来的研究探索，打印机巨头 Stratasys 公司生产的 * D 打印机可以实现分辨率为 20 ～ * * μm、层厚 1* μm 的高精度打印制造，并实现多材料彩色打印。随着打印技术的发展，更高分辨率的打印设备将会投入使用。

* D打印的原理分类

FDM技术

FDM技术利用热塑性材料的热熔性、粘结性，由计算机控制层层堆积成形。

工艺特点:成形零件力学性能好、强度高，材料来源广，制造成本低，但精度不足。该技术可用于快速模具制造。

SLA技术

SLA技术基于液态光敏树脂在一定波长和功率的紫外激光照射下发生光聚合反应的原理，实现固化成形。

工艺特点:制造精度高，表而质量好，材料利用率高。该技术可用于形状复杂和特别精细的零件加工。

SLS技术

SLS技术基于粉末材料在热源激光照射下烧结的原理，在计算机控制下不断循环，层层堆积成形。

工艺特点:零件的力学性能好、强度高，适应材料范围广，可以加工塑料、陶瓷、石蜡等材料的零件。该技术可用于快速翻制各种模具。

* DP技术

* DP技术是将粉末由喷头送出，然后三维模型切片后获得的二维层片喷出粘结剂，粘结粉末成形。

工艺特点:成形速度快;材料价格低，粉末在成形过程中起支撑作用，成形结束容易去除。该技术可用于打印全彩色实体。

* D打印设备基本工作流程

基于* D打印技术的打印设备众多，其中粘结式* D打印的基本流程如下:

①通过CAD软件生成三维模型；②输出打印所需的STL文件，检查并修正错误；③使用分层软件进行分层，获得二维切片模型数据文件；④发送打印数据文件到* D打印机上；⑤打印机采集打印原料并覆盖打印区域；⑥打印机定位打印截而并喷洒粘结剂，粘结粉末；⑦第一层加工完成后，成形装置下降一个高度，原料供给装置上升一个高度，用来铺撒下一层打印原料；⑧重复进行上述过程，直至整个打印过程结束；⑨去除多余支撑物料，对实体进行后处理操作。

* D打印技术的优点及技术瓶颈

相对于传统制造业，* D打印技术具有许多独特的优势：①制造范围广；②个性化程度高；③成本低；④周期短，速度快；⑤材料的多样性；⑥精确的实体复制；⑦零交付时间。

当然* D技术也而临许多的技术难题和瓶颈：①工成本方而；②制造精度与效率方而；③版权方而；④材料选择方而；⑤安全问题；⑥道德和伦理方而；⑦能源节约方而。

* D打印技术的应用领域

工业设计中的应用

采用三维打印技术不但可以快速制作出1: 1的实物模型，还可以对产品的人机界而进行真实的评测，使其更符合人性化需求。

医药工业中的应用

依据仿真的人体器官模型，在人造骨骼材料、心脏瓣膜、人体心脏支架乃至人体器官的制造方而，* D打印己经拥有很多成功的应用案例Ca -s7。

航空工业中的应用

航空业巨头空客公司也试图利用* D打印技术制造飞机机舱，目前采用* D打印的行李架在空客A* * 0上己有应用。在我国自主研发的C919大型客机中，* D打印用于制造飞机钦合金部件。

家居行业中的应用

经过了二十多年技术革新，打印机逐渐向小型化、轻便化方向发展。在家居行业中，* D打印己经有了部分应用，在打印玩具、食品方而己经取得了成功图，在家具行业的探索也正在展开。

建筑行业中的应用

* D打印在建筑领域的应用有两个方而:一是打印建筑物模型，iMaterialise等公司提供打印微型家庭模型服务;二是打印建筑物各个组块，最终拼接成整体建筑。

军事领域的应用

* D打印在军事领域中的应用广泛，中国第一款战斗机歼一1* 、多用途战斗轰炸机歼一1* 、隐形战斗机歼- 20、第五代战斗机歼一* 1的研发中大量采用* D打印技术。

* D打印产业的发展前景

打印设备的两型化、智能化

未来* D打印设备将向着小型化和巨型化趋势迈进。小型打印设备既可以满足家庭和办公的使用要求，又可以在提供* D打印服务的打印店内实现很好的应用;巨型打印机可以满足大型制造工厂诸如航空航天、汽车制造企业的使用需求。同时，* D打印也向着智能化方向发展，* D打印软件可以依据材料、结构和制造环境等因素的变化来实现不同的响应方式，实现制造的智能化。

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，与传统制造业上可用材料种类相比，* D打印仍有很大的局限性。但是随着技术的进步，未来适用于* D打印的基础材料也将会大幅增加，而且会产生多元材料的混合制造，实现复杂物体的制造。

与新能源产业的融合

* D打印设备的自身优势为新能源的融合提供了有利支持，可以利用太阳能、风能、核能等新能源为* D打印设备提供能源动力，实现制造业的能源换代，实现“绿色、低碳”制造。

云制造时代

伴随着互联网高新技术产业的前进步伐，* D打印技术和新型化设计将向着小规模、分布式方向转变。* D打印技术将推动制造商、小型企业和消费者进入“蚂蚁工厂”时代，应运而生的云平台将整合资源，提升服务与效率。同时云制造也会降低制造业准入门槛，推进技术创新。

制造业升级与商业模式革新

随着技术的推广，多领域交叉融合更加深入，必将带动制造业向高技术密集方向转化，促使相关产业链逐步形成，推动制造业转型升级，同时也将催生一种全新的商业模式。此外，* D打印将为“创新智造”提供动力，提升产业的竞争力。

结束语

从* D打印技术而世到现在，技术的革新升级不断深化。随着CAD/CAM技术的突破，计算机互联网产业的飞速发展，* D打印将会对生产生活产生更深远的影响。* D打印的发展既是机遇又是挑战，应当看到仅有技术层而的发展远远不够，应在转变产业模式、推进技术创新等方而做足工作，才能让* D打印技术更好地为制造业创新转型提供新的发展动力。

文章选自：《自动化仪表》

作者：郭日阳

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