3d打印教程范文

2022-05-26

第一篇:3d打印教程范文

3D打印机教程

【打印虎】3D打印控制软件Repetier-Host使用基础图解教程第二版

玩3D打印机,特别是RepRap这一类3D打印机的朋友,一般都听说过Repetier-Host这个软件。这个软件功能丰富,界面友好,是玩3D打印机入门的好选择。今天我就给大家介绍一下这款软件。

Repetier-Host软件目前版本是1.0.6(打印虎本地下载,百度云下载)。我们在【打印虎】RepRap Prusa i3 3D打印机软件安装图解教程 第二版中,介绍了如何安装、设置这个软件,还有如何连接3D打印机。所以这里我就不再重复介绍了。需要说明的是,以下所有截图来自于Repetier-Host的上一个小版本1.0.5,由于这个软件升级比较频繁,这两个小版本之间界面上也没有什么差别,因此就不再重新截图了,请大家谅解。

假如你已经安装好软件,并且设置好了与3D打印机的连接,我们就可以开始了。Repetier-Host软件主界面是这个样子的:

虽然界面看起来比较简单,但实际上Repetier-Host具有很丰富的功能,是一个相当复杂的软件。下面我逐步介绍给大家。 第一节,模型的载入和查看

既然是玩3D打印机,那一定要有3D模型啊。Repetier-Host软件可以载入已有的3D模型。虽然没有3D建模软件3ds Max之类的强大功能,但它也可以对3D模型做一定的调整。想了解Repetier-Host有哪些功能,可以跟着我一步一步做: 第一步,载入一个模型

按下窗口左上角的“载入”按钮,就可以打开文件选择对话框,载入一个模型文件了。

Repetier-Host支持很多种格式的3D模型文件格式。其中最常见的还是.stl格式。.stl格式是一种非常简单的3D模型文件格式,而且是基于文本的格式。对于特别简单的.stl文件,甚至可以直接用文本编辑工具打开查看、编辑。.stl格式具体是怎样的,以后打印虎会再独立介绍。现在,我们只要知道Repetier-Host是支持.stl格式的模型就可以了。

这里的例子是我从打印虎3D模型库下载的“坐着的猫”3D模型。下载这个文件之后,就可以用Repetier-Host打开了:

最容易发现的是,左侧的3D窗口里面,猫模型已经被载入了。另外,右侧的模型列表中,也出现了相应的一项(红圈圈里面)。这时候如果按下键盘上的F4键,可以将视图状态调整为“适合打印体积”视图,如下图。反之,需要近距离观察模型的话,就再按下F5键,变回“适合对象”视图。

在“适合打印体积”视图下,有一点需要特别注意到。那就是左侧的3D窗口,与一般的3D建模软件有些不同,它的辅助平面上面有一个框框。这个加上框框的辅助平面,形成了一个立方体,代表的就是你的3D打印机所能打印的最大范围。如果3D打印机的设置是正确的(还是要看之前那篇文章哦),那么就代表只要3D模型在这个框里面,就不用担心3D模型超出可打印范围,打印的过程中出问题了。 第二步,使用各种角度各种方法观察模型

缺省状态下,工具栏里面的“旋转”是激活的状态,这代表我们可以用鼠标旋转这个模型,在不同的角度查看它。尝试在3D窗口里面按下鼠标左键,不松手的情况下拖动鼠标,就可以看到整个3D盒子跟着鼠标的方向转动了。

如果鼠标有滚轮的话,还可以同时缩放这个模型。可以发现,不论是旋转,还是缩放,都是以3D盒子的中心点为中心进行的。盒子的中心点处,有一个小小的星作为标示。 如果我们不想以盒子的中心为中心进行缩放操作,而是想以模型为中心,放大观察模型的话,就需要用到工具栏的第二个按钮,平移功能了。

选定平移功能,把鼠标放在3D盒子上,按下鼠标,不要松手,往上移动鼠标,完成一个鼠标拖放的动作。把表示中心的星大致对准猫的身体。再使用鼠标滚轮,这时可以发现缩放操作变为以猫模型为中心的操作了。

再把工具栏调整回“旋转”,用拖放的方式改变模型角度。可以发现,这时的旋转中心,已经变为平移后的中心了。这时候,再通过旋转、缩放的方式观察模型,就方便多了。

其实,也许你已经发现,与其这么麻烦从“适合打印体积”视图开始调整到合适的位置,不如直接按下F5键,从“适合对象”视图开始调整。因为在“适合对象”视图下面,旋转中心直接被设定在了对象的中心处。不用平移了,只要旋转就可以达到合适的角度,这个动作一下子就容易多了。

下面的第三个按钮等会再说。先说第四个按钮。

第四个按钮就是用鼠标左键完成缩放功能。其实和刚才我们已经用了的滚轮功能完全一样,只是方便那些没有鼠标滚轮的人。(

真的还有这样的鼠标吗?)

再下面三个按钮,实际上就是方便用户,快速将视点重置到一个特定的位置上。实际上,视图菜单里面不仅有这三个按钮,而且还有更多的选择。大家可以逐一试试。前面我们已经反复试验过的F4/F5快捷键,在这里也有对应的菜单选项。

再回到3D窗口的工具栏,最下面一个是平行视图按钮。按下这个按钮之后,3D窗口将从缺省的透视投影状态变为平行投影状态。以这种方式观察模型,就不是近大远小了,感觉不是那么真实,但也有一些好处,比如更容易测量、比较两条线的长短。学过机械、建筑的同学自然就懂了。

所有这些按钮,除了那个没介绍的第三个按钮,都是只看不改的。也就是说,改变的只是视点的位置,不会对模型产生任何实际影响。记住这一点,就可以乱来了。额,不是,是不怕乱来了。不管现在的视点状态如何奇怪,按下视点重置的三个按钮之一,或者直接按下键盘F4/F5键,都可以将视点复位。

第二节,模型调整

上面一节,讨论的都是如何有效地观察3D模型。其实,如果你对3ds Max建模工具熟悉的话,这些都是很简单的基础了,和3D打印关系不大。

这一节,我们要深入讨论一下与3D打印直接相关的模型调整方面的功能。首先我们先试试工具栏上的第三个按钮“移动物体”。

按下这个按钮,再拖动3D窗口里面的猫模型,就可以看到猫在X-Y平面上移动了。与很多3D软件不同,这个移动物体功能,不论观察的位置、角度如何变化,都不会在Z轴上改变物体的位置,只是在X-Y轴上移动。很明显,这与3D打印过程中的实际(物理)限制是密切相关的。不管最终是什么样的模型,打印时也必须建立在Z为0的打印平面上。 在较旧的Repetier-Host版本(1.0版以前)中,用户仍然可以沿Z轴手动调整3D物体位置。但也许是由于这个功能用处太少了,在最新版本中已经找不到了。如果你真的需要这样的功能,也许说明你的3D模型文件还没有完全准备好,最好回到3D建模工具里面再调整一下。

其实,X轴和Y轴方向的平移,也并不是特别常用的功能。当载入多个模型的时候,Repetier-Host会自动帮我们搞定平移的事情。当我按下物体放置面板上面的“增加物体”按钮

再载入一次猫模型的时候,就可以看到原来的猫被平移了一点,新的猫被放置到了合适的位置上。

当然,“增加物体”功能,主要还是为了再载入一个不同的模型用的。如果要的就是相同的模型,只要按下“复制物体”按钮就行了。

大多数情况下,自己平移3D模型的意义不大。还不如载入所有的模型之后按下“自动布局”按钮,让Repetier-Host自行安排每个3D模型的位置。

下面几个功能,只能针对一个3D模型进行操作。当我们已经载入了2个模型之后,应该怎么办呢?很简单,在下图所示的3D模型列表中,鼠标单击蓝色的区域,就可以实现只选定一个3D模型了。

试一下之后,你就会发现,虽然选定一个3D模型很简单,但如果想恢复为初始的两个3D模型都选定的状态就没那么容易了。其实这也好办,你只要按住Ctrl键,再用鼠标单击那个没选定的3D模型,一下子就搞定了。两个3D模型的情况学会了,更多3D模型的操纵也难不倒你了。

好,搞明白如何选定一个3D模型,我们就回到3D模型调整功能的学习上来。选定“对象组1”之后,按下“物体对中”按钮。

这时候,左侧3D视窗里面看到的两个猫模型是这样的:

由于我们把“对象组1”的猫模型居中摆放,它不可避免的和“对象组2”的猫模型相交了。这种相交,会导致两个模型都无法正常打印,因此是一定要避免的情况。出现这种情况时,Repetier-Host为了提醒用户,特别把模型用很亮的浅蓝色绘制出来。除了相交的情况,如果你的3D模型出界了,也就是进入了可打印范围之外的区域,同样也会变为这样的颜色。 想解决这个问题,也很简单。只要如上面说的方法,在按下Ctrl键的同时,鼠标单击“对象组2”,把两个对象组同时选定,然后再按下前面已经介绍过的“自动布局”按钮,一切就都恢复原状了。

再下面,是“缩放物体”功能。

按下这个按钮后,会在物体放置面板上增加一块控制面板,供用户输入缩放数据。

有的时候载入的模型尺寸不对,太大或者太小,这时候就需要使用缩放功能了。缺省情况下,X, Y, Z三个轴是锁定的,也就是在X里面键入的数值,比如1.2倍,会同时在三个轴方向上起作用。

如果用鼠标点一下锁图标,把锁打开,就可以分别调整三个轴的缩放比例了。 右边的两个按钮,“缩放到最大”和“复位”,含义都非常明确,就不再具体讲解了。 “旋转物体”功能与上一个“缩放物体”功能很类似,也是展开一块控制面板,供用户输入旋转数据。

按下旋转物体图标,打开旋转物体控制面板。

旋转物体的时候,可以参考3D视窗左下角的坐标轴方向,如下图。对话区域中的XYZ数值,意义是沿着XYZ轴旋转的角度值。通过设置这些数值,可以实现你需要的旋转角度。

右侧的“放平”功能,是一个比较高级的功能。这个功能是Repetier-Host帮助用户计算当前状态的物体旋转能尽可能的贴近打印平面。计算后的旋转角度,会自动填入到XYZ输入框中。“重置旋转”就很简单了,只是把0重置到XYZ输入框,让3D物体恢复到没有旋转之前的状态。

先跳到最后的按钮,“镜像”功能上。这个功能就很简单了,只是把3D物体做镜像处理。本来向左偏的猫头,会改为向右偏。这个功能就没有可用的参数了。

再回过头来看神奇的“切割物体”功能。

这个功能,可以指定一个切割平面,3D物体会被这个切割平面分为两部分,一部分展示出来,另一部分消失掉。但千万别以为3D物体被修改成了这个样子。仔细查阅了英文文档之后,虎哥我确定了一个悲惨的现实,就是这个功能只能看不能用。也就是说,用户只能通过这个功能增强对3D物体的查看,而不能对3D物体进行修改。这……真是一个神奇的功能啊。

最后还有一个基础功能,就是3D模型对象的删除。这个功能也很简单,只要按下上图红圈内的小垃圾桶,即可删除对应的3D模型了。

上面逐一介绍了Repetier-Host为用户提供的模型调整功能,其中最有用的就是平移和缩放功能了。很明显的是,虽然这些功能都为了方便用户使用而设计,但也相对比较简单,不能处理复杂的情况。如果有对3D模型比较复杂的修改要求,建议还是使用3D建模工具完成。 实际上,上面的讲解中,我还省略了很多Repetier-Host提供的高级功能的介绍。这些功能主要包含了对多挤出头3D打印机的支持,以及一些计算得到的模型信息。对这些高级功能真正感兴趣的用户比较少,就留给大家自己发掘吧。

第三节,切片与代码生成,使用Slic3r 把3D模型载入,放置到合适的位置上之后,下面就该执行“技术含量”最高的一项工作了,那就是模型切片。这步操作,实际上就是把用三角面片描述的3D模型,通过特定的算法,翻译为3D打印机能执行的指令组。这个3D打印机指令翻译算法非常关键,它决定着3D打印出来的东西形状是不是够精细,速度是不是够快,塑料材料是不是够省等等一系列关键指标。

了解了这些内容,就知道这一步是很重要的了。废话少说,先切换到切片软件面板观察一下。

可以看出这里的配置还是很复杂的,这里我们先看红圈圈住的几个关键点。我们在上面已经提到,切片生成算法是个很高科技的东西。这么高科技的东西,自然就会有人对它进行专门研究。就像有人专门制造汽车,有人专门制造引擎,同一个汽车,还可能配不同厂家制造的引擎。这里也是类似的情况。“切片软件”那里,就是对切片引擎的选择。Repetier-Host安装的时候,带了两个不同的切片软件。这一节我们先介绍缺省的Slic3r,下一节我们会介绍另一个切片引擎CuraEngine。

截图最下面的红圈圈,是一个Repetier-Host给出的提示信息,说明Slic3r是一个独立的软件,可以在它的网站http://访问到更详细的信息等等。

好,选定了Slic3r,就可以按下按钮了。按下这个按钮之后可能不会立即有反应,可能要稍微等个10秒钟左右,Slic3r的主窗口才会弹出来。如果你是第一次进入Slic3r,同时弹出的还有Slic3r的配置向导窗口。因为配置向导中包含了所有最重要的配置信息,因此我们就从这里开始看。

首先是第一页,欢迎页,没什么特别的,直接点Next。

第二页,选择固件的G-code风格。就像大家说话南腔北调一个道理,虽然3D打印机各种固件都使用G-code与上位机交换信息,但仍然存在很多种不同风格的G-code。如果上位机和固件使用的G-code风格不同,就可能造成无法正确理解对方的意思。因此这个选择是很重要的。因为我们使用的都是RepRap类型的3D打印机,当然选择第一项了。点Next继续。

第三页是热床尺寸。这个很简单,大家按照实际尺寸填写就可以了。点Next继续。

第四页是加热挤出头的喷头直径。这个值通常在0.2到0.5之间。大家根据自己的实际情况填写。我使用的3D打印机加热挤出头是0.4mm直径,因此把这里改为0.4,点Next继续。

第五页是塑料丝的直径尺寸。塑料丝目前有两种标准,3mm和1.75mm,我的3D打印机使用的是1.75mm塑料丝,把输入框中的数字改为1.75,点Next继续。

第六页是挤出头加热温度。上面的提示写,PLA大约要设置在160℃到230℃,ASB大约要设置在215℃到250℃。粗略一想,这范围也太宽了点吧,特别是PLA材料,竟然有上下70℃的范围。但这实际上是符合虎哥我的经验的,不同耗材厂商供应的材料差异很大,同时大部分3D打印机的温度感应器都没有仔细校准过,因此这里只能是根据大家自己的试验,找出最合适的温度值了。需要注意的是,如果打印PLA耗材时温度过高,会产生焦化的现象并且堵住喷头,这就比较麻烦了。因此我建议还是从比较低的温度开始进行试验,对于PLA材料,初始设置在185℃可能是一个比较合适的值。如果发现无法顺利出丝,再适当调高温度。根据自己的情况设置好加热温度之后,点Next进入下一步。

第七页是设定热床温度。这个就简单很多了,我使用PLA材料,就填入数字60,点Next继续。如果你用ABS材料,填入110就好。

最后一页没有需要设定的参数了。按Finish结束整个设置。

到此为止我们已经完成了切片软件所有最基础参数的设置。进入主窗口之后,我们先简单浏览一下。Slic3r的主界面有三个标签页。Print Settings用来设置打印相关的参数;Filament Settings用来设置与耗材相关的参数;最后Printer Settings是关于打印机的硬件参数。

先看最后一个标签页Printer Settings,很容易发现,我们刚刚在向导里面设置的G-code风格以及打印机热床尺寸参数,都在这里了。 点左栏窗口的Extruder 1,看看挤出头的参数设定:

在挤出头的设定中,可以看到刚刚在向导中设置的0.4mm参数。 下面切换到第二个标签页,看一下耗材相关的参数:

这里又可以看到最初在向导中设定的耗材塑料丝直径1.75mm,以及185℃/60℃的挤出头/热床温度设定。

到此为止,所有设置向导中出现过的参数,我们都在主窗口中找到了对应的地方。除了这些最基础的参数之外,还有哪些参数比较重要呢?下面我们再看一下第一个标签页。

我们回到第一个标签页,Print Settings,与另外两个标签页类似,左侧是一组打印相关的参数类型,目前在Layers and perimeters上。右侧主窗口第一栏就是一个重要的参数,层高(Layer height)。为了达到最好的效果,层高最大不应该超过挤出头喷嘴直径的80%。比如我使用的0.4mm的喷嘴,这里最大可以设定为0.32mm。由于我们使用了Slic3r向导设置了喷嘴的直径是0.4mm,层高这里就被自动计算成了现在的值0.3mm。很明显这是符合我的需要的,我就不需要再修改了。

如果你使用一个非常小的层高值(小于0.1mm),那么第一层的层高就应该单独设置。这是因为一个比较大的层高值,使得第一层更容易粘在加热板上,有助于提高整体3D打印的质量。在这里我的层高值并不是一个特别小的值,因此首层层高没有使用更大的层高值,实际设定与层高相同,0.3mm。

Slic3r切片软件可以自动计算挤出头喷嘴直径和层高之间的关系,调整实际挤出的塑料量。因此层高是没有下限的,根据RepRap wiki上的说法,即使设置到0.005mm也是没有问题的。

设置完成之后,左上的下拉列表中,就会显示出如图的“My Settings (modified)”字样。My Setting是当前配置的名字,(modified)代表这个配置刚刚被修改了,需要点击右侧挨着的保存按钮,就可以把修改后的配置保存下来了,同时(modified)也就消失了。

在最重要的地方设置好了之后,我觉得还有必要了解一下一组比较常用的配置项,填充Infill。在左侧选择Infill条目,窗口右侧会出现如下图所示的选项。其中填充密度、填充图样都可以根据具体的需求进行调整。我建议大家可以多试验几种方案,看看打印出的3D模型有什么不同。这里可以提示大家一下,由于PLA本身有一定的透明度,因此填充率对打印出的塑料件的质感有很大的作用。如果不嫌浪费材料,可以尝试用100%填充率打印一些模型,会有惊喜哦。

至此,所有关于Slic3r的基础设定都完成了。关闭Slic3r的配置窗口,回到Repetier-Host主窗口,现在我们可以点击那个巨大的“开始切片Slic3r”按钮了。

按下之后可以看到界面变为以进度条为主的状态了,等待进度条跑完。

代码生成过程完成之后,窗口会自动切换到预览标签页。

可以看到,左侧是完成切片后的模型3D效果,右侧是一些统计信息。在我们这个例子中,需要52分48秒之久才能完成这个模型的3D打印。

这里还有一项非常有用的高级功能,就是逐层预览3D打印的方式。当我选择“显示指定的层”并设定结束层为40的时候,我们就可以观察到第40层及以下的模型。这里我们可以清晰的看到3D模型内部为了填充所使用的蜂窝状网格。

我们还可以选择Gcode编辑子标签,直接观察、编辑G-code代码。

这个标签页的内容,就是我们的3D模型经过切片之后得到的G-code了。这些G-code在打印过程中被传送到3D打印机,逐条执行之后,一个完整的3D模型就生成了。 关于G-code,未来打印虎会单独写一篇教程说明,请关注打印虎的更新内容。在第五节中,我们会说明如何把G-code送到3D打印机,完成整个3D打印任务。

第四节,切片与代码生成,使用CuraEngine CuraEngine的加入实际上是Repetier-Host 1.0版最重要、最吸引人的改进。CuraEngine原本是在Cura 3D打印机控制软件中自带的切片功能,而Cura软件最吸引人的特色,就是它的高速切片功能。很多3D打印机爱好者,就因为Cura切片功能特别好用,会不惜繁琐,先使用Cura进行切片,然后再把G-code导入Repetier-Host进行打印。从这一点,就可以看出Cura的切片功能是多么的受欢迎了。

他山之石,可以攻玉,既然Cura和Repetier-Host都是开源软件,那么好的功能自然也要与大家分享了。从Repetier-Host 1.0版本开始,开发者充分满足了玩家的心愿,把好东西集成到了一起,让3D打印机玩家不用再麻烦地在Cura和Repetier-Host之间切换,而是一站式服务,在同一个界面下完成所有的操作。

为了使用这么神奇的CuraEngine进行切片,我们首先回到切片软件面板。在切片软件选项下,选择CuraEngine作为我们下面要使用的切片软件。同样,按下按钮,这时候CuraEngine的设定页面将会在窗口的左侧出现,而不是类似Slic3r那样弹出一个新的窗口。

下面的两个选项应该是打印机的热床尺寸和加热挤出头的喷头直径。这两个选项CuraEngine并没有再独立列出来,而是直接采用了Repetier-Host的全局设置。这个设置在哪里呢?很简单,按下Repetier-Host主窗口右上角的打印机设置按钮。

打印机设置对话框将弹出来,切换到“打印机形状”这个标签页,就可以看到与Slic3r热床尺寸对应的打印区域了:

实际上,这是我们在文章最开头就假定大家已经设置好的部分。如果你发现这里使用的参数与你的打印机不符,现在赶紧修改也还来得及。

这里另一个标签页“Extruder”就是专门用来设定挤出头的,其中就包含了挤出头喷头直径参数。

确认了打印机形状(也就是热床尺寸)和挤出头喷头直径参数之后,点“确定”关闭打印机设置对话框,回到CuraEngine的设定标签页上。

点击“材料”标签页,这里我们可以设定材料直径、打印温度和热床温度几项。按照你的实景情况设定就好了。与上面介绍Slic3r时的情况一样,关于温度总是比较麻烦的一件事儿,需要大家用自己的真实材料试验几次才行。

到这里为止所有基础信息都已经设置完毕。下面一项比较关键的设置项是3D打印层高。在“打印”选项卡的“速度和质量”子选项卡里面可以设定:

设定时,首先点击左侧蓝色的条目,否则右侧编辑框是灰色的,处在不能编辑的状态下。编辑框由灰色变为白色,就可以改写名称(只是助记,取任何名字都可以),层高以及第一层层高了。

全部配置完成后,点击“保存”按钮,就会保存刚才的修改。再点击右上角的“关闭”按钮,关闭CuraEngine设定选项卡。

细心的朋友可能发现了,对应于上面Slic3r的介绍,这里并没有讲解如何设置填充率。实际上,因为填充率的修改是一个很常见的操作,所以CuraEngine的设定中把这个选项提到了外侧。回到窗口右侧的“切片软件”选项卡:

可以看到填充密度选项直接列在了这里。这下大家可以更加方便地修改了。 全部设定完成后,就可以按下开始切片CuraEngine按钮了。

按下按钮之后最大的变化,就是比Slic3r切片软件速度快了很多。经过我的对比,对于猫模型来说,在我的电脑上Slic3r要花7秒钟完成切片,而CuraEngine只需要2秒钟就完成了。对于更复杂的模型来说,效果会更加明显,有时候CuraEngine会比Slic3r快10倍以上呢。 切片完成之后,就回到Repetier-Host的领域了。同样的预览功能,与上面介绍的完全一样,我们这里就不再重复了。

第五节,运行任务

我们在另一篇教程【打印虎】RepRap Prusa i3 3D打印机软件安装图解教程 第二版中,专门介绍了如何连接电脑和3D打印机。3D打印机光连接好还不够,正式打印任务之前应该先进行基本的校准,这个可以参考【打印虎】RepRap Prusa i3 3D打印机热床找平图解教程。当你确定你已经准备好了之后,就可以开始在Repetier-Host中运行任务了。 运行任务本身很简单,首先确定Repetier-Host已经和Prusa i3 3D打印机连接好了。按下左下角红色的连接按钮,如果按钮的颜色变为绿色,说明电脑和3D打印机的连接已经成功。

然后按下“运行任务”按钮,任务就开始运行了。

按钮按下之后,除了状态栏上有些基础信息之外,似乎程序没什么动静。是出什么问题了吗?其实没有问题,打印最开始的阶段,实际上是在加热热床和挤出头。因此也就没什么声音,挤出头可能也不会移动。目前加热的状态,可以从状态栏上看到:

可以看到,除了加热的状态,状态栏上还有打印时长信息,以及当前打印的层的信息。所有跟3D打印相关的最基础的状态信息,都可以在这里看到了。

如果嫌状态栏显示的信息还不够,可以切换到“3D窗口”标签页旁边的“温度曲线”标签页。这个窗口中,包含了非常详细的与温度控制相关的信息。

这张图是我的打印开始不久的一张截图。下面我们来研究一下这张图里面的信息。 首先,我们看一下图例,了解一下这张图能告诉我们哪些信息。

第一条,红色的曲线,表示挤出头的温度。图中这条曲线快速上升,说明目前正在对挤出头进行加热,刚刚达到目标的185℃。

第二条,青色的曲线,表示热床的温度。这条曲线在前面从22℃左右上升到60℃,并且维持在60℃一小段时间了。

第三条,浅绿色的曲线,表示目标温度。目标温度的实际线有两条,都是绿色,但还有点深浅不同,一条从0直接指向185℃,另一条从0指向60℃。这两条线都不是渐变的,而是直接指向目标温度。 后面几项下一张图继续解说。

这一张图,是3D打印过程已经进行了10分钟左右的状态。可以看出,挤出头、热床的温度已经分别稳定在了目标温度上。

第四条,橙色的粗线,表示挤出头的平均温度,可以看出这个就比较稳定了。

第五条,深绿色,表示挤出头的“输出”。所谓“输出”,大体上可以理解为这个加热器的开/关状态。整个图的第二栏可以看出,加热器并不是一直处在打开的状态,而是时开时关,保证温度大体稳定。

第六条,深绿色,表示热床的“输出”。与上面挤出头输出的概念相同。

这个图最上面标题处,一直维持着一句“已过60分钟”,实际上这里是一个翻译得不太好的地方,原本的英文是Past 60 Minutes,翻译为“过去的60分钟”似乎更妥当。它的意思是Repetier-Host的数据展示是以过去的60分钟为基础的。在“温度曲线记录时长”选项中,除了这种模式之外,还可以选择以自然时间整小时为基础的数据展示方式。需要注意的是,当选择了以自然时间整小时为基础的数据展示方式时,右侧的“温度视窗时间缩放”选项一定要改为60分钟,否则产生奇怪的效果,明明有记录但却无法展示出来。

这个时候,猫模型的底座基本上已经打印好了。

如果你的打印机不出问题,后面的打印过程就没什么特别的事情了。随着时间的推移,塑料模型被一层一层垒高,逐渐成型。一个小时过去了,整个模型逐渐显形,最终的成果给大家展示一下。

第六节,手动控制

在完成了整个3D打印的过程之后,我们已经对Repetier-Host 3D打印控制软件有了一个基础的了解。整个软件里面,我们没有用过的地方已经不多了。最后一个大块的功能,就是我们这一节将要讲解的,手动控制功能。

在电脑和3D打印机断开连接的情况下,手动控制是关闭的。必须先连接上3D打印机才能开始使用这些功能。

连接成功之后,把右侧窗口切换到“手动控制”面板,可以看到这样的界面。如果你屏幕不够大,可能只能看到这个窗口的一部分,使用右侧滚动条上下滚动窗口即可。

这个界面上,最上面的箭头和小房子按钮,都是用来手动调整挤出头位置的。现在可以试一下,先按下标记X的小房子按钮,如果一切正常的话,你的3D打印机应该在X方向复位了。

程序开始运行时,XYZ三个当前坐标值都是红色的。这代表所有轴向还没有复位过,这些坐标值只是估计值,还不能确定。如果按下一个方向的小房子按钮,这个坐标值就会变为黑色,代表这个轴向已经复位过了,之后的操作可以比较放心,不会“出界”了。

再按下X/Y箭头的向右(也就是X正向)第三格,鼠标在这一格上面的时候,四个箭头中间就会显示出10,代表这一次将向X正方向移动10mm距离。按下试试看。需要提一句的是,Repetier-Host在这里的贴图明显出现了错误,最下面很多内容没有展现出来。不过还好,不影响使用,具体哪些被裁了一半的图标代表的是什么,相信你可以轻松地试验出来。 你可以再尝试按下其他按钮。我的打印机在每个方向上,负向都有轻触开关,步进电机不会越位,正向没有这样的硬件保护措施了。如果坐标值是红色的状态,就有可能产生“越界”的情况。如果已经复位,我们之前在打印机设置里面填写的打印机形状,就会在这里起作用。还记得吗?我的打印机是200mm x 200mm x 180mm的大小。这样,当你操作挤出头向X轴正向移动超过200mm时,Repetier-Host程序会自动忽略你的指令,不会超出这个预设的范围。

手动控制面板的下面一栏,是“速度倍率”。这一栏很简单,控制着打印头移动速度和挤出头挤出速度的倍率。以100%为基础,可以在一定的范围内设置。比如,我们把打印头移动色度倍率设为200,再尝试用上面的方法在X, Y, Z轴上移动,可以看出,打印头的移动速度明显加快了。

接下来是挤出头相关的手动控制。在这里我们可以通过点最左边的黑白图标实现开关加热挤出头,图中的162.77℃和200这个数字分别代表挤出头的当前温度和目标温度。对于有多个挤出头的3D打印机而言,在这里还可以分别对每一个挤出头进行设置。当然,我的3D打印机上只有一个挤出头,因此只能对“挤出头1”进行设置了。

除了加热,挤出头上还有一个步进电机,也就是E轴电机,控制着耗材的挤出、回退长度以及速度。按下图中的上、下箭头,就可以手动进行耗材的挤出、回退操作。我的建议是,不要在挤出头达到正常温度(对于我使用的PLA来说是185℃)之前,就对这里进行操作。那样的话,耗材本身肯定是动不了的,结果只会是挤出头里面的无谓磨损。另外,从图中可以看出,挤出操作又分了两种,对应了不同的挤出速度,当然,两个箭头的肯定更快一些啦。

加热床这里就更加的简单了,只有开关这一种操作,同样是通过点击最左边的黑白图标实现。图中所示目前是关闭的。当然,仍然能看到加热床的当前和目标温度。

最后就是风扇控制了。这里的风扇,指的不是加热挤出头上常开的那个风扇,而是侧面专门吹挤出头头部,可以控制开、关状态以及风速的那个风扇。打开这里的按钮试试就知道了。

当然,手动控制这里,还有一个大杀器,就是最上面的一行,直接发送G-code。这个内容比较专业,我不打算在这里详细讲解了。

这已经是我们这篇教程里面第二次提到G-code了。看来G-code确实是比较重要的内容,想玩好3D打印机一定要对G-code有一定的了解。想知道G-code是什么,如何读懂甚至直接写出G-code代码,请继续关注打印虎未来的内容更新。

最后祝大家玩机愉快,想看更多的打印虎教程,请访问打印虎原创教程专区

第二篇:我国3D打印机的市场发展情况,3D打印机报告

3D打印已经成为一种潮流,并开始广泛应用在设计领域,尤其是工业设计,数码产品开模等,可以在数小时内完成一个模具的打印,节约了很多产品从开发到投入市场的时间。3D打印机可以用各种原料打印三维模型,使用3D辅助设计软件,工程师设计出一个模型或原型之后,无论设计的是一所房子还是人工心脏瓣膜,之后通过相关公司生产的3D打印机进行打印,打印的原料可以是有机或者无机的的材料,例如橡胶、塑料,不同的打印机厂商所提供的打印材质不同。3D打印机,即快速成形技术的一种机器,它是一种数字模型文件为基础,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。过去其常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型,现正逐渐用于一些产品的直接制造。特别是一些高价值应用(比如髋关节或牙齿,或一些飞机零部件)已经有使用这种技术打印而成的零部件。“三维打印”意味着这项技术的普及。3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现。这种打印机的产量以及销量在二十一世纪以来就已经得到了极大的增长,其价格也正逐年下降。该技术珠宝,鞋类,工业设计,建筑,工程和施工(AEC),汽车,航空航天,牙科和医疗产业,教育,地理信息系统,土木工程以及其他领域都有所应用。

随着汽车、航空航天、工业和医疗保健等领域市场需求的增加,全球3D打印机的销售额将从2011年的17亿美元增长至2017年的50亿美元。消费品和电子领域是3D印刷企业最大的市场,其市场份额约为20.3%;紧随其后的是机动车(19.5%)、医疗和牙科(15.1%)领域。目前比较知名的3D打印机制造商有瑞连、3D系统、伊登普雷里、斯特塔西、帕罗奥多、惠普和奥托美克等。

目前国内3D打印在材料、设备和应用上仍有难题,成本较高,多用于实验,规模化应用尚需时日,目前我国3D打印主要应用于产品设计、快速模具制造、铸造、医学等制造领域,其中消费电子、汽车、医疗分别占20.3%、19.5%和15.1%。

随着开拓并行、多材料制造工艺方法的采用,打印速度和效率有望获得更大提升。3D打印技术经过几十年的探索与发展,目前能够实现600dpi分辨率,每层厚度只有0.01毫米,即使模型表面有文字或图片也能够清晰打印,目前较先进的产品可以实现每小时25毫米高度的垂直速率,相比早期产品有10倍提升,而且可以利用有色胶水实现彩色打印,色彩深度高达24位。随着先进材料的不断发展,将开发出更为多样的3D打印材料,如智能材料、功能梯度材料、纳米材料、非均质材料及其他方法难以制作的复合材料等,金属材料、直接金属成型技术将会成为今后研究与应用的新兴领域。

当前,3D打印机价格很高,大多在百万美元以上,这给其进入家庭带来了困难,但一些较小规模的3D打印机制造商已经开始推出一万美元以下的3D打印机。随着技术进步及推广应用直至实现规模化生产,3D打印机的价格有望大幅下降。3D打印机诞生后,早期主要用于航空航天、机械、医疗、建筑等行业的模型制作。随着其进一步走向成熟,3D打印机已开始用来制造汽车、飞机等高科技含量零部件、皮肤、骨骼等活体组织。专家预计,3D打印机在生产应用方面有着巨大潜力。3D打印技术在珠宝首饰、鞋类、工业设计、建筑、汽车、航天及医疗方面(牙科)都能得到广泛的应用。3D打印长期发展前景广阔,未来国内3D打印市场规模将达到上万亿元,但短期内由于技术、材料和成本原因难以商业化。

本研究分析报告由智鼎国研(北京)信息咨询有限公司领衔撰写,在大量周密的市场调研基础上,主要依据了国家统计局、国家商务部、国家发改委、国务院发展研究中心、中国海关总署、3D打印机行业相关协会、国内外相关刊物的基础信息以及3D打印机专业研究单位等公布和提供的大量资料,结合深入的市场调查资料,进而分析国内3D打印机行业发展走势与市场。报告针对我国3D打印机行业的市场规模与前景、从业企业以及国家相关产业政策进行了全面分析。并重点分析了我国3D打印机行业技术、应用领域的发展与现状,并对3D打印机行业投资机会与投机风险作出了分析研判,为3D打印机相关生产企业、经营企业、科研机构等企业在激烈的市场竞争中洞察先机,根据市场需求及时调整经营策略,为战略投资者选择恰当的投资时机和公司领导层做战略规划提供了准确的市场情报信息及科学的决策依据,同时对银行信贷部门也具有极大的参考意义。

【报告目录】

第一章3D打印机相关阐述16 第一节传统打印机简介16

一、打印机性能参数16

二、打印机的分类17

三、打印模式20

四、打印机语言21

五、打印机技术21

六、打印机打印技术常用工作参数30 第二节3D打印机32

一、3D打印机背景分析32

二、3D打印机特点34

三、3D打印机技术性能指标34 第三节3D打印机的用途及应用领域35

一、在工业制造领域的应用分析35

二、在文化创意、数码娱乐领域的应用分析36

三、在航空航天、国防军工领域的应用分析36

四、在生物医疗领域的应用分析36

五、在消费品领域的应用分析38

六、在建筑工程领域的应用分析38

七、在教育领域的应用分析38

八、在个性化定制领域的应用分析39 第二章中国3D打印机市场发展关键因素分析39 第一节3D打印机市场规模分析39 第二节3D打印机市场主要竞争对手构成40 第三节3D打印机市场政治、经济、法律、技术环境分析45

一、政治环境45

二、经济环境49

三、法律环境53

四、技术环境55 第四节3D打印机市场发展驱动因素分析59

一、产品优势59

二、政策扶持60

三、产业化的可能性62 第五节全球债务危机对3D打印机行业发展影响分析64

一、对3D打印机行业本身影响分析64

二、对3D打印机上下游产业影响分析65

三、对3D打印机价格影响分析66 第三章2012年世界3D打印厂商研究67 第一节3Dsystems67 (1)企业发展简况分析67 (2)企业研发实力分析67 (3)企业3D打印机产品分析67 (4)企业3D打印机产品应用分析68 (5)企业经营业绩分析68 (6)企业投资兼并分析69 (7)企业经营优劣势分析69 第二节ObjectGeometries72 第三节SOlido72 第四节ZCorporation75 第五节Stratasys79 (1)企业发展简况分析79 (2)企业研发实力分析79 (3)企业3D打印机产品分析79 (4)企业经营业绩分析81 (5)企业投资兼并分析81 (6)企业经营优劣势分析82 第六节Makerbot经营分析83 (1)企业发展简况分析83 (2)企业3D打印机产品分析83 (3)企业经营业绩分析85 (4)企业投资兼并分析85 (5)企业经营优劣势分析86 第七节Shapeways经营分析87 (1)企业发展简况分析87 (2)企业3D打印服务分析87 (3)企业经营业绩分析88 (4)企业商业模式分析88 (5)企业多轮融资分析88 (6)企业经营优劣势分析89 第四章2012年中国打印机产业整体发展态势分析90 第一节中国打印机行业发展分析90

一、中国打印机产量居世界第一90

二、中国打印机行业的市场结构解析90

三、中国专用打印机行业发展格局97

四、打印机行业进入节能环保新时代98

五、2012年打印机行业发展情况良好101 第二节2008-2012年中国打印机产量数据统计分析104

一、2008-2011年中国打印机产量数据分析104

二、2012年中国打印机产量数据分析108

三、2012年中国打印机产量增长性分析110 第五章3D打印机生产工艺及技术路径分析111 第一节3D打印机各种生产方法比较111 第二节国内外3D打印机生产工艺及技术趋势112

一、国外主流生产工艺介绍112

二、国内主流生产工艺介绍116

三、3D打印加工过程分析117

四、当前3D打印技术分析121

五、3D打印技术的突破方向分析124 第三节国内外3D打印机最新技术研发及应用情况126 第四节3D打印原材料分析129

一、目前可使用的3D打印材料分析129

二、3D打印市场扩大对材料需求的影响分析130 第六章中国3D打印机市场发展现状分析131 第一节中国3D打印机市场构成要素分析131

一、3D打印机产品购买主体构成分析131

二、3D打印机产品市场购买力分析133

三、3D打印机产品市场购买欲望分析134 第二节中国3D打印机市场主要品牌分析136

一、国外主要企业品牌分析136

二、国内主要品牌分析140 第三节2012年中国3D打印机市场运行数据分析141

一、2012年中国3D打印机市场产品销售情况分析141

1、销售总量分析141

2、主要销售区域分析142

3、市场需求特点分析143

二、2012年中国3D打印机市场产品供给情况分析145

1、国内市场供给量分析145

2、供给来源构成146

3、供需格局分析148 第七章中国3D打印机市场消费能力及未来需求规模分析148 第一节2012年中国3D打印机市场消费能力现状分析148

一、中国3D打印机产品购买要素构成分析148

二、3D打印机产品替代产品威胁分析150

三、主要消费区域消费能力对比分析150 第二节影响中国3D打印机市场消费能力主要因素分析152

一、购买者的购买目的及主要用途152

二、购买者所处的消费环境154 第三节中国3D打印机消费市场独有特征分析156 第四节中国3D打印机市场发展影响因素分析158 第五节3D打印机对我国制造业的影响160

一、3D打印机的内涵及其意义160

二、3D打印机与中国制造业161

三、对我国制造业的影响162

四、对策建议163 第八章2012年中国3D打印机市场需求特点及需求潜力分析163 第一节中国3D打印机市场主要消费统计数据定量分析163

一、总体销量数据分析163

二、分区域市场数据分析164

三、消费领域分布数据分析165 第二节3D打印机主要下游消费领域构成分析165 第九章3D打印机产品价格策略研究167 第一节估计成本167 第二节选择定价方法170 第三节竞争性调价176 第四节具体价格策略研究178 第十章国内3D打印机在建及拟建项目统计分析179 第一节入门级开源3D打印机项目技术179 第二节研发一种便携式3D打印机项目192 第三节智慧烟台投资千亿引进3D打印机等高端项目193 第四节2012-2013年我国3D打印发展项目态势195 第五节中国市场上3D打印巨头合并及其项目新态势201 第十一章3D打印机企业销售状况调查224 第一节北京殷华激光快速成形与模具技术有限公司224

一、企业发展简况分析224

二、企业研发实力分析225

三、企业3D打印产品及服务分析225

四、企业成功应用案例分析225

五、企业经营优劣势分析226

六、企业3D打印机销售情况227 第二节陕西恒通智能机器有限公司227

一、企业发展简况分析227

二、企业研发实力分析227

三、企业3D打印产品及服务分析228

四、企业成功应用案例分析228

五、企业经营优劣势分析228

六、企业最新发展动向分析229

七、企业3D打印机销售情况229 第三节武汉滨湖机电技术产业有限公司230

一、企业发展简况分析230

二、企业研发实力分析231

三、企业3D打印产品及服务分析231

四、企业经营优劣势分析232

五、企业3D打印机销售情况232 第四节南京紫金立德电子有限公司233

一、企业发展简况分析233

二、企业研发实力分析233

三、企业3D打印产品及服务分析233

四、企业成功应用案例分析233

五、企业经营优劣势分析235

六、企业最新发展动向分析235

七、企业3D打印机销售情况239 第十二章3D打印机市场推广策略研究240

一、3D打印机行业产品市场定位240

二、3D打印机行业广告推广策略244

三、3D打印机行业产品促销策略249

四、3D打印机行业招商加盟策略249

五、3D打印机行业网络推广策略254 第十三章3D打印机营销渠道建立策略256 第一节2011-2012年中国3D打印机品牌营销模式研究256

一、市场经济时代的营销模式256

二、国际市场条件下的营销模式256

三、新型营销模式总括257

1、特许经营、加盟连锁257

2、电子商务258

3、会议营销260 第二节3D打印机产品营销渠道260

一、媒体广告260

二、直效营销262

三、销售促进263

四、公关与宣传264

五、人员推销265

六、网络营销266 第三节中国3D打印机营销渠道建立策略267

一、广告策略267

二、渠道策略267

三、价格策略267 第十四章3D打印机市场客户群研究与渠道匹配分析271 第一节专买店实地调查271

一、渠道特点271

二、销售状况271

三、消费人群271

四、销售策略271 第二节购物中心----专柜275

一、渠道特点275

二、销售状况275

三、消费人群276

四、销售策略276 第三节连锁超市----专柜281

一、渠道特点281

二、销售状况282

三、消费人群282

四、销售策略283 第四节网络营销模式—网店287

一、渠道特点287

二、销售状况292

三、消费人群292

四、销售策略292 第十五章2013-2018年中国3D打印机市场前景预测分析294 第一节国内3D打印机技术发展现状与问题294

一、国内3D打印机技术发展现状294

二、国内3D打印机技术发展问题295 第二节我国3D打印机从“神器”到家用制造设备的距离296 第三节3D打印机行业发展趋势预测298

一、3D打印机将全面革新现实298

二、2017年全球3D打印机市场将增至50亿美元304

三、3D打印机行业发展趋势304 第四节中国国3D打印机行业发展前景预测305

二、3D打印孕育无限未来305

三、3D打印机的变革力量308

四、3D打印机发展前景310 【图表目录】

图表:国际上主要3D打印机厂商42 图表:2009-2011年我国GDP增幅走势图49 图表:中国能效标识93 图表:富士施乐智能眼、智能节电和快速启动三位一体95 图表:重视环保打印,行动刻不容缓98 图表:参与调查者对于打印机环保重要性的看法99 图表:参与调查者对于打印机是否环保的分辨情况99 图表:2008-2009年中国打印机产量走势图104 图表:2009年中国打印机产量统计表(分省市)105 图表:2010年1-12月中国打印机产量分省市排行统计表106 图表:2012年1-12月中国打印机分省市产量数据表108 图表:国际上主要3D打印机厂商138 图表:2009-2012年中国3D打印机销售总量141 图表:2012年中国3D打印机销量区域分布142 图表:2009-2012年中国3D打印机供给量145 图表:2012年我国3D打印机供给来源构成146 图表:2009-2012年中国3D打印机销售总量163 图表:2012年中国3D打印机销量区域分布164 图表:2012年我国3D打印机消费领域分布数据165 图表:入门级开源3D打印机项目技术简图179 图表:主板芯片Arduino182 图表:Arduino主板最新版本的电路原理图184 图表:Arduino步进电机控制板184 图表:Arduino步进电机驱动板最新版本的电路原理图185 图表:Arduino3D打印机打印头控制板186 图表:Arduino3D打印机打印头驱动板最新版本的电路原理图186 图表:Arduino3D打印机机械结构187 图表:Arduino3D打印机部件罗列见下图189 图表:3D打印机打印机软件界面截图190 图表:3D数据与打印结果的展示图191 图表:2011-2012年北京殷华激光快速成型与模具技术有限公司3D打印机销售状况227 图表:2011-2012年陕西恒通智能机器有限公司3D打印机销售状况229 图表:2011-2012年武汉滨湖机电技术产业有限公司3D打印机销售状况232 图表:2011-2012年南京紫金立德电子有限公司3D打印机销售状况239 图表:网络营销推拉战略266 图表:2008-2011年全球消费电子各细分产品产量规模309

第三篇:3D打印技术

基本概念

3D打印机出现在上世纪90年代中期,实际上是利用光固化和纸层叠等技术的快速成型装置。它与普通打印机工作原理基本相同,打印机内装有液体或粉末等“打印材料”,与电脑连接后,通过电脑控制把“打印材料”一层层叠加起来,最终把计算机上的蓝图变成实物。这打印技术称为3D立体打印技术。

原理

3D打印是添加剂制造技术的一种形式,在添加剂制造技术中三维对象是通过连续的物理层创建出来的。3D打印机相对于其他的添加剂制造技术而言,具有速度快,价格便宜,高易用性等优点。

3D打印机就是可以“打印”出真实3D物体的一种设备,功能上与激光成型技术一样,采用分层加工、迭加成形,即通过逐层增加材料来生成3D实体,与传统的去除材料加工技术完全不同。称之为“打印机”是参照了其技术原理,因为分层加工的过程与喷墨打印十分相似。随着这项技术的不断进步,我们已经能够生产出与原型的外观、感觉和功能极为接近的3D模型。 说的简单一点,3D打印是断层扫描的逆过程,断层扫描是把某个东西“切“成无数叠加的片,3D打印就是一片一片的打印,然后叠加到一起,成为一个立体物体。

应用领域

汽车制造业,医疗

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“3D打印”火了 闽企跃跃欲试

一股“3D打印热”从美国股市传至国内A股市场,“3D打印技术”受到资本追捧;福建已有企业涉足该领域

国外艺术家用3D打印机“打印”出了一个小型3D城市,里面的建筑物非常精致(资料图)

东南网-海峡都市报8月31日讯(记者 林可 周锡银 文/图) 将一项产品设计转化为3D数据,录入3D打印机,添加合适的“墨水”后,就能直接打印出实物——近日,一股“3D打印热”从美国股市传至国内A股市场,不少涉及3D打印领域的企业股价连创新高。

3D打印技术为何受到热捧?3D打印机如何使用,主要应用于哪些领域?普通居民现在能买到3D打印机吗?福建制造企业有没有掌握这一技术?带着这些问题,本报记者多方调查,为您揭开“3D打印”的面纱。

市场动向

有望改变制造业“3D打印”成资本宠儿 美国两家3D打印机生产商8月股价大幅上扬,这股“3D打印热”烧到国内A股市场,涉及3D打印领域的企业股价连创新高。由于3D打印需运用到激光技术,我省一些生产激光晶体元器件的上市企业,股价业有不小涨幅。

“3D打印”为何成为资本宠儿?据业内人士介绍,3D打印受到热捧,是因为该技术有望改变制造业形态。

据介绍,“激光3D打印”,又叫选择性激光烧结(SLS),即快速成型技术,其原理是将一项产品设计转化为3D数据,然后将这些数据录入3D打印机,使用合适的添加剂进行逐层打印,然后叠加到一起,成为实物。由于3D技术可自动、快速、直接、准确地将产品设计直接转化为实物,因此将有效缩短产品研发周期、提高产品质量并缩减生产成本。3D打印技术在美国已经产业化,在国内也已起步。

受益“3D打印热”一闽企股票大涨

受益这轮“3D打印热”,福建上市公司——福晶科技的股价也有不小涨幅。前日,该公司股价涨停。据了解,公司主营业务属于光电子产业,是全球领先的非线性光学晶体与激光晶体元器件制造商。由于3D打印需要运用到激光技术,因此该公司股价上涨。

昨日,记者从南京、深圳等地3D打印机制造商处了解到,购买3D打印机的福建买家现在还不多。许多经销商表示,他们对3D打印的前景保持乐观态度。他们认为,由于掌握“3D打印”后,制造企业可有效缩短产品研发周期、提高产品质量并缩减生产成本,作为制造业大省,福建加工制造类企业也需要掌握3D打印技术。

输入数据就可打印出实物

昨日,记者电话采访了国内一家3D打印机制造商——南京紫金立德公司。该公司销售代表介绍,他们公司的3D打印技术是以色列的,目前国内自主掌握3D打印技术的企业较少,能批量生产全套设备的大厂家也只有几个。 蔡先生说,3D打印机是按照所使用的添加剂划分的,有塑胶的,也有金属的,而他们公司制造的3D打印机,使用的是pvc膜。据介绍,紫金立德制造的3D打印机,可将按照电脑里的3D数据,将pvc膜进行切割、叠置,然后烧结成实物。打印出的产品坚固耐用,可以在上面打孔、抛光。

据介绍,除“打印”茶壶等不太复杂的生活用品外,3D打印机还能“打印”齿轮、螺丝钉、涡轮增压零件等工业用品。

蔡先生告诉记者,目前,3D打印机主要用于工业设计、制造等领域。传统的制造技术,需要专门“开模”,时间周期长,单价高,而3D打印机的特点是,只要你提供产品设计及数据,过两三个小时,就能拿到实物,省时省力。

3D打印用的是“固态墨水”

据了解,3D打印机与普通打印机,最大的区别是“墨水”,3D打印机的“墨水”,也就是添加剂,从液态转成固态,如塑胶、硅、金属粉等。

目前的3D打印机,分堆叠法打印与烧结法打印,原理基本都是多层分片打印,而堆叠、烧结只是成型

技术的区别。堆叠法只能成型塑胶、硅之类的添加剂,对固化反应速度有要求,而烧结可以用激光的高温对金属添加剂进行处理加工。

“我们的打印机,主要通过打印喷头,按照3D图片,进行堆叠。”昨日,浙江一家3D企业市场部有关负责人陈女士告诉记者,3D打印首先要有一个设计图片,然后将文件录入,准备好打印需要的添加剂,就能够开始直接打印了,3D打印机通过打印喷嘴开始从打印底盘一层层堆叠,过不了几分钟,就能打印出实物成品。

便宜的3D打印机只要三千多元

3D打印机哪里有售?记者发现,福州市面上还并没有3D打印机专卖店,但3D打印机在部分购物网站有售,价钱在几千到几万元不等,最便宜当数个人打印机,定价在3000多元。

据了解,国内的3D打印机,按照打印机的喷头数量定价,比如,单喷头的3D打印机,要近4000元,双喷头的打印机则要7000多元。单喷头与多喷头的区别主要在于,在打印中,双喷头可以打印两个颜色的实物,而单喷头只能打印一个颜色的实物。

深圳一家3D打印机厂商的负责人刘先生表示,他们的打印机出口较多。陈女士也表示,他们公司的产品主要都是销往美国、澳大利亚等国家,国内需求还不够旺盛,主要是因为国内对3D打印机的认知、普及还不够高。

许小曙

湖南华曙高科技有限责任公司 总经理

许小曙,1990年毕业于美国科罗拉多矿业大学,获得博士学位。

早在1996年,就曾因在CH-46直升机相关研究项目中“史无前例的杰出工作”,荣获了被誉为“应用科学的诺贝尔奖”的“美国科学技术创新奖(R&D 100)”。该奖项用于奖励每年在世界范围内评选100个最杰出的科技成就,是世界应用科学中的最高奖项。

自1997年以来,在美国DTM公司和3D Systems公司工作12年,先后担任先进制造主管,软件开发总监及高级顾问等职务,是SLS SinterStation 2500+, Vanguard, HiQ and Pro 系列设备实现产业化过程的原创者之一。2011年4月,许博士被国际分层制造行业权威协会AMUG-Additive Manufacturing Users Group授予终身成就奖(“Dinosaur Award” ——恐龙奖)。该奖项用以表彰在SLS和SLA领域做出长期卓越贡献以及具有领导力的人士,全世界仅十余人获此殊荣。他在业内被认为是目前世界上最了解该技术的人,有“SLS之父”之美誉。

许小曙博士2010年回到中国,成立湖南华曙高科技有限责任公司,研发和推广拥有中国自有知识产权的SLS设备,材料及相关服务。

王运赣

上海富奇凡机电科技有限公司 董事长、教授

王运赣,华中科技大学教授、博士生导师,上海富奇凡机电科技有限公司董事长,20世纪90年代初开始致力于快速成形技术的研发,主编出版了11本有关快速成形/3D打印技术的专著,拥有12项中国专利,所在公司已批量生产和销售具有自主知识产权的7种快速成形设备。

入门级开源3D打印机项目技术简介

更多内容前往:个人3D打印机小站

简介

三维立体打印的技术。三维立体打印机,也被称为快速成型打印机。它是利用普通打印机的原理,将打印机和计算机连接起来,把原料装入机身,通过计算机的控制,用激光注射器将原料一层一层累积起来,最后将计算机上的蓝图变成实物。

3D打印机在90年代中期就出现了。在过去十年里,它已经被设计师、工程师以及科学家用来制造一次性的机械产品以及模型。他们通过一层一层堆积的液体和粉末来生产物体。助听器生产部门利用3D打印机扫描患者的耳朵轮廓后复制出合适的助听器;汽车定制公司也在利用这套设备为汽车爱好者提供专门的汽车部件;消费电子产品厂商用它来完成对产品功能的设计,以避免在大规模生产后修改设计;医生用它来制造实习模型;博物馆用它复制真品,以避免参观者损毁真品。

但是,这套机器价格不菲,每套大约需要10万美元。最近几年,价格下降到约1.5万美元。如此昂贵的费用也只有大型公司才能负担。

本项目的目标是为了制造出价格在1000美元之内的桌面3D打印机,方便设计师,工程师,科技人员甚至是普通爱好者的使用。

市场前景

三维打印机不仅使立体物品的造价降低,且激发了人们的想象力。未来三维打印机的应用将会更加广泛。

3D打印技术最突出的优点是无需机械加工或任何模具,就能直接从计算机图形数据中生成任何形状的零件,从而极大地缩短产品的研制周期,提高生产率和降低生产成本。这项技术目前正迅猛发展,已越来越引起人们的广泛重视。

3D打印机在哪些领域使用有何用处3D打印技术作为一种高科技技术,综合应用了CAD/CAM技术、激光技术,光化学以及材料科学等绪多方面的技术和知识,让产品设计、建筑设计、工业设计、医疗用品设计等领域的设计者,第一时间方便轻松的获得全彩色实物模型,便于重新修定CAD设计模型,从而节省了为错误设计制造工艺装备的费用,并节省了研制时间。

随着技术的进步,现在3D打印机在电影动漫、气象、教育、外科医疗等领域都能发挥独特的作用。在教育领域,3D打印机能够将抽象概念带入现实世界,将学生的构思转变为他们可以捧在手中的真实立体彩色模型,令教学更为生动;在建筑领域,3D打印机能够为曲面异形建筑的重要精密构件快速制作精确模型,实现传统建筑模型制作无法达到的工艺水平;在工业生产领域,3D打印机可以为金属铸件直接打印模型、模型插件和图案;在地理空间领域,3D打印机可以轻松将GIS数据转化为三维地形及城市景观模型或沙盘;而在娱乐艺术领域,3D打印机还可根据电子游戏、三维动画以及其他创作产生的三维数据轻松制作自定义头像和雕像。

但如果要将3D打印机像电脑一样应用到我们普通消费者的生活中,还存在一些具体的问题:首先是购买成本问题,不同三维打印机的报价相差很大,但依旧徘徊在几万到几十万人民币,这个数字对家庭用户来说,不如去买套房子;其次是打印材料问题,3D打印机的成型材料多是采用化学聚合物,在这里,我们不仅仅是担心它的后期使用成本问题,而且如果要让它融入我们的家庭生活,那么这种材料是否安全将是一个很重要的参考因素。

不过我们还是期待,随着技术的不断进步,这些我们担心的问题都会迎刃而解,3D打印机会在未来像照相机、扫描仪一样进入千家万户,为我们的生活增添无穷乐趣。 优势

我们拥有一套完整的实现低成本3D打印机的系统方案,该方案设计制造的3D打印机可以满足设计师,工程师,爱好者们的基本需要,并且在价格上大大低于昂贵的快速成型系统。能够实现每位设计师,爱好者或者是个人都能够拥有一台3D打印机的梦想。

技术规格

使用技术 FFF (熔融纤维制造)/热塑挤压

尺寸 500 mm (W) x 400 mm (D) x 360 mm (H) 重量 7.0 kg 打印范围 200 mm (W) x 200 mm (D) x 140 mm (H) 打印耗材原料 PLA,、HDPE、ABS等,使用3mm直径细丝 耗材价格 PLA:195元/kg,HDPE:97元/kg,ABS:150元/kg 打印速度 每小时构建实心物体为15.0 cm3 (使用PLA测试, 其他材料都差不多) 精度 喷嘴直径0.5毫米,最小打印2毫米的物体,定位精度0.1毫米,每层厚度0.3毫米

硬件部分 控制芯片

主板芯片 Arduino

上图所示的主板是整个系统的核心控制部件。其核心是一片Sanguino,它是一块Arduino兼容的主板由一块ATMEGA644P芯片驱动。

Arduino是源自意大利的一个开放源代码的硬件项目,该平台包括一片具备简单I/O功效的电路板以及一套程序开发环境。Arduino可以用来开发可独立运作、并具互动性的电子用品,或者也可以开发出与PC相连的周边装置,同时能在运作时与PC上的软件进行沟通。 Arduino 平台由两部分组成:硬件(包括微控制器、电路板等)和软件(编程接口和语言)。平台的两个部分都是开源的。如果需要,您可以下载 Arduino 的图表、购买需要的所有独立部件、切割电路板并从头开始制作一个电路板。

同样地,Arduino 旨在提供一个简单的界面和一个将所有功能集于一身的包,同时尝试提供其他优点: 低成本

可以从头开始构建便宜的 Arduino 板,并且预组装的组件十分便宜。Arduino Diecimila 花费大约 35 美元。 跨平台软件

获得适用于 Microsoft Windows、Mac OS X 和 Linux 的 Arduino 软件。 简单的语言

Arduino 开发人员尝试使语言可以被初学者轻松掌握,但是对于高级用户足够灵活。 开放源码

Arduino 从上到下完全是开源的。如果需要构建或修改软件,您可以随意执行。此外,Arduino 的官方 Web 站点包含丰富的维基,其中的代码样例和示例都是免费共享的。

Arduino成本低功能强大的特点,满足了低成本3d打印机项目的需求,是理想选择。

该主板连接了所有的周边扩展,用来驱动整个3d打印机,其中包含了3个步进电机接口,还有四个RJ45接口用于连接挤压控制电路板,该电路板用于控制打印头,此外主板上还配备一个SD卡插槽及ATX电源接口。 以下为该主板最新版本的电路原理图:

步进电机控制板

该电路板用于控制步进电机,通过两个极限开关来获得输入。基于Allegro A3982 步进电机驱动。此步进控制芯片价格和性能上都有相对的优势,满足3D打印机低成本和功能充足的特性。

以下为该电机驱动板最新版本的电路原理图:

打印头控制板

该电路板由PWM驱动板,DC电机驱动板,温度传感板,RS485接口和一块Arduino组合而成。该板用于控制在打印过程中的材料输出。 以下为该打印头驱动板最新版本的电路原理图:

机械结构

整个设计结构包含了多种材料,以下为罗列的部件名称: 部件名称 备注

长棒 8mm直径,镀锌表面铁棒 轴承 皮带

挤压部件(打印头) 螺丝、螺帽、五金、DIY扣件 轨道扣件 步进电机 NEMA 17 或 NEMA 14 PCB/集成电路

装配部件 3D打印制作,使用设计的3D数据

厚、薄钢板 4mm - 6mm 厚,至少 42cm x 40cm 螺柱 轨道扣件

构造组件

使用3D设计软件将3D打印机上的各个部件进行设计,并使用快速成型技术来制作这些部件。 部件罗列见下图:

由 3D打印服务 提供打印制作。

软件部分 控制系统固件 控制主板和打印头控制板为整个3D打印机系统的核心部分,两个控制芯片都采用开源Arduino硬件。可以通过Arduino平台方便的进行控制固件的编程和安装。

打印机软件

打印程序用于将设计好的STL格式文件转换成打印机可以读取的格式,并将该格式文件的数据信息传给打印机。打印机固件识别此格式3d数据信息,通过控制芯片来,进行打印输出。

我们使用一套通用的3D打印机程序与打印机固件进行交互通信,输入的文件格式现在仅支持STL,绝对多数的3D设计软件支持此格式的输出,因为设计师可以不需要使用额外的软件来输出需要制作的3D模型。

该打印机软件使用Java,可以用于Windows, Mac, Linux 多平台。

打印机软件界面截图:

原料耗材 材料选择

材料 单价 规格

PLA 195元/kg 3mm细丝 HDPE 97元/kg 3mm细丝 ABS 150元/kg 3mm细丝

打印案例

下图为3D数据与打印结果的展示图:

Magicfirm MBot 3D打印机

耗材决定能力边界—3D打印技术原理

3D打印技术在原理上并不复杂。与传统制造业在材料上做减法不同,它奉行的是加法守则。要打印一个东西,你首先要有一张3D立体图,配套的软件会把这张图上的物体进行一系列数字切片,并将切片信息传送到打印机,打印喷头立刻启动,根据切片信息,一层层极薄地堆叠出立体物件。

在这一核心“秘笈”指导下,不同打印机有不同的流派打法,而使用的“墨水”则是其中的关键。

在北京北五环外永丰科技园的北京计算中心,一台售价160万元人民币的Objet3D打印机,已经在这里服务一年有余。这台双缸洗衣机大小的银灰色打印机,使用光敏树脂耗材,这是一种遇紫外线照射会立刻变硬的特殊材料,另外一种支撑材料也必不可少。在电脑的三维数据图像的控制下,打印机的六个喷头以16微米的厚度,一层层喷出液态材料,物体的部分使用光敏树脂,其余部分则喷出填充材料,每喷一层,就进行一次紫外线照射,液态材料随即变硬。

打印完成后,最初从打印机肚子里拿出的是一个立方体,需要再给它洗个澡,冲去填充材料,打印的东西就“水落石出”了。

Stratasys公司使用的则是一种叫做“熔积成型”的技术,整个流程是将一根粗的塑料绳,在喷头内熔化液体,一层层沉积塑料纤维成型。还有一些系统使用粉末微粒作为打印介质,最常用的是石膏粉,粉末微粒被喷撒在铸模托盘上形成一层极薄的粉末层,然后由喷头喷出的液态粘合剂进行固化,或者用“激光烧结”,熔铸成指定形状。 耗材的扩展,决定了3D打印机的能力边界。

受到耗材的限制,3D打印最初的应用主要局限在样品制作。汽车零部件制造商或齿科医生在完成一个产品设计时,往往需要用一台3D打印机在几个小时内打印出其设计的产品,反复修改后再投入到规模化的生产线制造,这种样品制作方式相比传统的模型制作极大地节约了时间和材料成本。

随着可供打印使用的耗材的不断拓展,3D打印也逐渐具备了制作成品的可能。这是3D打印技术一个质的飞跃,这种变化在最近两年才逐步发生。2011年,钛合金和不锈钢材料的使用,使波音公司开始用这种技术直接打印飞机机翼,当然这种打印机的体型和价格都在另一个层级上。

目前,仅Objet一家公司已经可以使用14种基本材料并在此基础上混搭出107种材料,两种材料的混搭使用、上色也已经是现实。这些材料的价格便宜的几百块(人民币)一公斤,最贵的要4万元左右。

打印手枪、药物、建筑—盘点2012十大3D打印产品

3D打印颠覆了人们创造东西的能力,让人们将自己的想法转化成电脑上的虚拟模型,将产品制造这项专利从企业领域交还到个人手中。设计癖网站带我们一起回顾过去一年中曾报道过的3D打印产品:

1、3D打印手枪

2、Replicator 2台式3D打印机

3、Go!SCAN 3D白光3D扫描仪

4、按需打印药物3D分子打印机

5、LAYWOO-D

6、MIT廉价专业3D打印机

7、voxeljet连续3D打印机

8、可打印建筑物的“喷石”3D打印机

9、3D打印砖

10、XEOS概念3D打印机

第四篇:3D打印开展报告

说3D打印技术风靡全省,成为最热的词汇一点也不夸张,3D打印教育市场也开始初见端倪,大量的3D打印厂商和学校、儿童培训机构纷纷扬言开始涉足,然而真正的中小学3D打印教育市场是怎样的呢?

这次出去学习了解到,体制内教育中小学更多的是购买了某一品牌的3D打印设备和几卷耗材,待上层领导视察的时候临时抱佛脚找来草草了事,零星好一些的学校可能是教师开了兴趣班,但是全校只有那么几台已经被尘土封存许久的设备还不允许接触,美其名曰没有老师指导有危险。

体制外的儿童机构早已蠢蠢欲动,但是这个市场大量缺乏真正既懂得3D打印技术又了解儿童心理和青少年教育的一线教师,搞得更像是3D打印厂商的王婆卖瓜,谁喊得嗓门越大谁就占先机。

我真心感觉中小学生3D打印教育市场前景非常广阔,绝对不应该是这样的玩法。3D打印机就是一个工具,至于选择什么样的厂商,只要是有品牌保证的就ok,完全不必要选择什么国外一流设备,一些DIY的设备也不是什么孩子能使用的了得,毕竟不可能人人创客,所以中小学3D打印教育选择购机只要是国产一流品牌机足够了,更重要的是内容上的突破,教学方式上的爆破。

之前我也做过类似的探讨,今天说点更直接的,就拿3D打印计算机课程来说,大部分的同学只要你一开讲,底下窸窣一片。真可谓此起彼伏,声声入耳。那么为什么不能从实践的角度入手呢?通过兴趣引导,比如房屋的拼装演变过程来说明物理结构的改变,从而影响整个上层建筑呢!我们其他课程类似于数学和美术甚至语文都可以借用此套路,高尚而不奢靡!

1 根据那些一线老教师3D打印教学经验结合我的课堂理解判断,如果想要更深层次的开发中小学生3D打印教学内容,可能要从以下几点来参考:

1、 课堂内容需要更多游戏化的设定。游戏是孩子们天生所喜好的,特别是年龄偏小的孩子,男孩子尤为显著,这摸摸,那碰碰,没有什么他们不好奇,所以如果让3D打印设备完全成为了软件的课程或是科普展示宣讲,那孩子们怎么能不走神?

2、 课堂内容需要延展性的思维。比如3D打印分层累加过程,那么我们为什么不引导孩子们做事情要有条理性,做同一种事情的时候需要一步一步来做,不同种性质的事务要一阶段一阶段来执行,这是不是也有点类似数学里的归纳法?那就直接融合过去就好啦。这里不仅融合了数学知识,而且暗含着做人做事的道理,岂不很有意义?

3、 更多任务性的指引。以班级为对象的教课过程,需要分组进行,课堂相对好管理。那么每一个小组的工作需要连贯性,孩子们对完成任务获得奖励有天生的吸引,所以通过组团完成任务,达到共同目标,暗含着团队协作、领导力判断等因素,真正素质教育的结合体。

4、 绝对不能有统一标准答案。3D打印教育玩的就是创造力,怎么能统一标准答案呢。而且每一位小朋友都有自己独特的思维模式,这个跟家庭因素、周围生活环境密不可分,这种独特的创造性思维一旦形成一套方式,很有可能会出现特立独行的小孩子,而往往创新意识最为强的也是他们,会出现更多奇思妙想。

我们的教师工作通过3D打印这一突破口,引发孩子们对于知识的渴望,创造新事物产生前所未有的兴趣,通过完成一个个任务,提升孩子们的综合素质。其实只要更多的融合思维,就会有更多的奇思

2 妙想,只有你自己对3D打印感兴趣了,全身心的投入,你才有可能在课堂上感染孩子们和家长,当然赢得所有人的认可。更重要的是你的学生们玩着学会了复杂的学科知识,潜移默化的升华了自身。

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第五篇:3D打印技术概述

摘要:3D打印技术,是一种以数字模型文件为基础,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。它无需机械加工或任何模具,就能直接从计算机图形数据中生成任何形状的零件,从而极大地缩短产品的研制周期,提高生产率和降低生产成本。灯罩、身体器官、珠宝、根据球员脚型定制的足球靴、赛车零件、固态电池以及为个人定制的手机、小提琴等都可以用该技术制造出来。

关键词:3D打印,快速成型,添加制造,增材制造

引言:3D打印技术是一项革命性技术其重要性可能与电脑时代相媲美。3D打印制造不需在工厂进行操作,也就意味着无需机械加工或者任何模具,这毫无疑问将大大缩短产品的研制周期提高生产效率并降低生产所需的人力资源成本. 以目前加式制造的发展情况判断,3D打印机之后必将是社会制造的迅猛发展。

部分。目前,3D打印技术主要被应用于产品原型、模具制造以及艺术创作、珠宝制作等领域,替代这些

领域传统依赖的精细加工工艺。3D打印可以在很大程度上提升制作的效率和精密程度。除此之外,在生物工程与医学、建筑、服装等领域,3D打印技术的引入也为创新开拓了广阔的空间。如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。 1 3D打印技术简介

3D打印技术是指通过连续的物理层叠加,逐层增加材料来生成三维实体的技术,与传统的去除材料加工技术不同,因此又称为添加制造(AM, Additive Manufacturing)。作为一种综合性应用技术,3D打印综合了数字建模技术、机电控制技术、信息技术、材料科学与化学等诸多方面的前沿技术知识,具有很高的科技含量。3D打印机是3D打印的核心装备。它是集机械、控制及计算机技术等为一体的复杂机电一体化系统,主要由高精度机械系统、数控系统、喷射系统和成型环境等子系统组成。此外,新型打印材料、打印工艺、设计与控制软件等也是3D打印技术体系的重要组成

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2 3D打印技术的基本概念

3D打印机出现在20世纪 90年代中期,实际上是利用光固化和纸层叠等技术的快速成型装置.它与普通喷墨打印机工作原理基本相同,打印机内装有液体或粉末等“打印材料”, 与电脑连接后,通过电脑控制把打印材料一层层叠加起来,最终把计算 机上的蓝图变成实物。这种打印技术称为3D立体打印技术。3D打印技术实际上是一系列快速原型成型技术的统称,其基本原理都是叠层制造,由快速原型机在X-Y平面内通过扫描形式

形成工件的截面形状,而在Z坐标间断地作层面厚度的位移,最终形成三维制件。设计出三维图形无需模具即可整体成形,这就是“3D打印”名字的由来。由于成品是增加材料、逐 渐铺陈所得,即每次只铺一层,因此 打印技术又被称为“增加材料制造技术”。

3D打印技术或称为增材制造是一系列技术的组合,即通过一台机器逐次添加物层的方式来制造一个物品,其组合由计算机辅助设计(CAD)、激光 成型、挤出机,或能一次打印一层物质的打印机针头构成。增材制造能一次性生成复杂的几何物体,其内部可以有空腔或活动部件而传统的机械不能胜任以这种方式进行制造。

3D打印技术(增材制造)已经在消费品,汽车工业及航空工业等领域部分获得应用。它对于制造新奇廉价的物品很合适但生产大体积低价格且有足够强度的部件其能力有限。据估计到2023年,,增材制造有望取代一些传统的规模化生产企业,导致大量拥有现代生产能力的本地化微工厂出现,有效缩短生产周期,简化供应链。在这一过程中,发展中国家将是主要受益者,因为增材制造相对于传统制造而言,其对工业基础建设的要求更低。理论上来说,当3D打印技术成熟后,随着打印材料的添加的不同,可以打印任何东西,包括人体器官(原料是细胞)、房子(原料是建筑材料)、机械(原料是金属)等,并且可以按照你想要的一模一样打印出来,只要你在计算机前把要打印的东西的形状等设置好即可。

的成熟而得到飞速的发展。

1986年,Charles Hull开发了第一台商业3D印刷机。

1993年,麻省理工学院获3D印刷技术专利。 1995年,美国ZCorp公司从麻省理工学院获得唯一授权并开始开发3D打印机。

2005年,市场上首个高清晰彩色 3D打印机由Spectrum Z510由ZCorp公司研制成功。

2010年11月,世界上第一辆由3D打印机打印而成的汽车Urbee问世。 2011年6月6日,发布了全球第一款 打印的比基尼(泳衣、衬衫)。 2011年7月,英国研究人员开发出世界上第一台3D巧克力打印机 2011年8月,南安普敦大学的工程师们开发出世界上第一架3D打印的飞机。

2012年11月,苏格兰科学家利用人体细胞首次用3D打印机打印出人造肝脏组织。

3D打印技术的本质在于个性化需求的创意设计理念。因而3D打印技术的发展,体现了人性的完善和完美过程。

4 3D打印过程原理

每一层的打印过程分为两步,首先在需要成型的区域喷洒一层特殊胶水,胶水液滴本身很小,且不易扩散。然后是喷洒一层均匀的粉末,粉末遇到

胶水会迅速固化黏结,而没有胶水的区域仍保持松散状态。这样在一层胶水一层粉末的交替下,实体模型将会被“打印”成型,打印完毕后只要扫3 3D打印的发展简史

除松散的粉末即可“刨”出模型,而3D打印技术的胚芽源于18世纪西

剩余粉末还可循环利用。

欧的雕塑艺术。19 世纪在北美被重视。

打印耗材由传统的墨水、纸张转变随着20世纪计算机和网络技术的发展,

为胶水、粉末,当然胶水和粉末都是3D打印技术才真正诞生,并由于条件

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经过处理的特殊材料,不仅对固化反应速度有要求,对于模型强度以及“打印”分辨率都有直接影响。3D打印技术能够实现600dpi分辨率,每层厚度只有0.01毫米,即使模型表面有文字或图片也能够清晰打印。受到喷打印原理的限制,打印速度势必不会很快,较先进的产品可以实现每小时25毫米高度的垂直速率,相比早期产品有10倍提升,而且可以利用有色胶水实现彩色打印,色彩深度高达24位。 由于打印精度高,打印出的模型品质自然不错。除了可以表现出外形曲线上的设计,结构以及运动部件也不在话下。如果用来打印机械装配图,齿轮、轴承、拉杆等都可以正常活动,而腔体、沟槽等形态特征位置准确,甚至可以满足装配要求,打印出的实体还可通过打磨、钻孔、电镀等方式进一步加工。同时粉末材料不限于砂型材料,还有弹性伸缩、高性能复合、熔模铸造等其它材料可供选择。

低了成本;大幅减少了材料浪费;而且,它还可以制造出传统生产技术无法制造出的外形,让人们可以更有效地设计出飞机机翼或热交换器;另外,在具有良好设计概念和设计过程的情况下,三维打印技术还可以简化生产制造过程,快速有效又廉价地生产出单个物品。

三维打印技术还有其他重要的优点。大多数金属和塑料零件为了生产而设计,这就意味着它们会非常笨重,并且含有与制造有关但与其功能无关的剩余物。三维打印技术不是这样的。在三维打印技术中,原材料只为生产所需要的产品”,借用三维打印技术,他的团队生产出的零件更加精细轻盈。当材料没有了生产限制后,就能以最优化的方式来实现其功能,因此,与机器制造出的零件相比,打印出来的产品的重量要轻60%,并且同样坚固。

6 应用发展现状

如今三维打印技术的精度约为0.1毫米,而且打印机本身的售价偏高,不过,随着技术的进步和成本的降低,一台普通三维打印机的成本有望比1985年的激光打印机还要低。 但生物三维打印机也面临着诸多挑战,其中之一是其打印出的物体如何与身体其他器官尤其是大的组织更好地结合,因为任何打印出来的器官或身体组织都需要同身体的血管相连,而这可能非常难实现。一旦克服了这个技术障碍,在未来几十年内,生物打印技术将成为一项标准技术。 现在3D打印技术还不够成熟,材料特定、造价高昂,打印出来的还都处于模型阶段,也就是说真正用于生5 技术优势

三维打印技术的魅力在于它不需要在工厂操作,桌面打印机可以打印出小物品, 而且,人们可以将其放在办公室一角、商店甚至房子里;而自行车车架、汽车方向盘甚至飞机零件等大物品,则需要更大的打印机和更大的放置空间。

3D打印技术最突出的优点是无需机械加工或任何模具,就能直接从计算机图形数据中生成任何形状的零件,从而极大地缩短产品的研制周期,提高生产率和降低生产成本。

与传统技术相比,三维打印技术还拥有如下优势:通过摒弃生产线而降

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活应用的还并不多,但3D打印技术的前景很好,未来将有可能得到普及,进入我们的生活。

7 发展展望

3D打印技术的到来将意味着我们人人都能成为制造家。世界各地各处都能成为制造工厂,全民制造的时代正在向我们招手。它同时也意味着各种行业将面临巨大变革,传统制造业和服务业之间的界限将变得越来越模糊。3D打印将重塑制造业。随着大企业对3D制造的兴趣日益浓厚,原材料成本就会随着下降,同时打印机技术也会不断改进。 在不久的将来,3D打印技术将走进千家万户。这是制造能力的大众化 。有了3D打印机后,人人都可以通过数码设计制造出各种想象中的物体,或者借用不管来自世界哪个角落的某种设。只需要按一个按钮,3D打印机就可以用一层层的塑料或其它材质,把你设计的物品在你眼前“打印出来”。10年前的科幻小说情节如今已经成为现实。事实上,能让我们的电脑打印纸质文档的点矩阵打印机,还是不久之前才发明出来的,而现在3D打印机又以同样的方式使我们梦想的各种物体都能呈现在我们眼前。有了3D打印机的魔力,人人都是制造商,唯一能限制我们的,就是我们的想象力。3D打印技术必将开创一个全民制造的崭新时代。

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