❶ 3D打印的材料发展历史及未来发展是如何的
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形状的技术,其基本原理是离散-堆积原理。
从打印耗材看,目前研究较多且国家支持的3D打印金属材料主要包括以下几种:
低成本钛合金粉末 :满足航空航天 3D 打印复杂零部件用粉要求,低成本钛合金粉末成本相比现有同等钛合金粉末降低 50~60%;
铁基合金粉末 :利用 3D 打印工艺致密化后的金属制品,其物理性能与相同合金成分的精铸制品相当;
高温合金粉末 :开发金属粉末的致密化技术,建立制品的评价标准体系。
非金属材料3D打印的研究开始较早,至今已经初步形成规模化的产业。目前,3D打印材料主要包括工程塑料、光敏树脂、橡胶类材料、金属材料和陶瓷材料等,除此之外,彩色石膏材料、人造骨粉、细胞生物原料以及砂糖等食品材料也在3D打印领域得到了应用。
由于现阶段90%的3D打印机用户都使用的是桌面级产品,因此像ABS、PLA这两种塑料材质的耗材用量占比超过50%,目前高分子材料生产商也主要集中于ABS和PLA以及尼龙材料。从材料种类看,3D打印行业的发展取决于其材料的研发和应用,当前全球3D打印行业的发展主要的材料有PLA、ABS、Standard Resin、PA12、PA 2200、PETG和Clear Resin等。其应用最为广泛的为PLA材料,应用占比为37.1%,其次为ABS占比为15.5%。
随着组织工程研究的不断深入,表明3D打印技术适用于打印细胞、生物支架材料和细胞活性因子,其在器官打印中的应用也日益受到关注。目前生物组织及器官的3D打印主要分为两类,一类是直接打印生物支架,之后再细胞进行培养;第二类是将生物支架和细胞同时打印。生物支架是用于支撑组织成长为一个完整的组织的框架材料,是组织工程三要素之一,也是目前3D打印技术研究的热点之一。生物支架材料一般为多孔材料,这样有利于细胞的培养。其3D打印方法较为多样,激光选区熔化(SLS)、光固化成形(SLA)、三维立体打印(3DP)等方法均可制备生物支架。目前对于硬组织如骨骼的3D打印成型较为成熟,其材料一般为钛镁合金或羟基磷灰石与高分子材料的复合材料,其技术已较为成熟,并被成功的运用于临床。
如今,3D打印产业已经进入高速发展的阶段,虽然存在材料种类少、加工成本高等诸多制约产业发展的因素,但相对于传统的制造方式(减材制造),3d打印技术对材料的总体利用率高,可以制造复杂的结构零件,并且无需开模,制造工序少,周期短。其在在航空航天制造领域、生物医疗领域、设计领域优势日益凸显。
除了在材料方面外,3D打印在其他方面也有较大的发展空间,例如可以将3D打印与“互联网+”和“云计算”相结合,实现制造资源的高度共享,进入个性化定制阶段。另外可将3D打印和传统的切削减材相结合,用以保证零件的成型制造精度。
❷ 谁发明史上首台3D打印机
全世界第一台3D打印机是由Charles (Chuck) Hull在1983年3月9日发明的。
当时还没有“打印”这个名字,Hull将这台机器命名为“SLA-1”,对其的功能描述为快速成型,Hull发明它主要是为了缩短创建产品原型所需要的漫长时间,当时使用一次性模具工艺大约要花6-8周。
三年后,即1986年,Hull成立了一家名为3D Systems的公司开始在市场上销售他的“快速成型”机器,这时候它已经开始被人们称为“3D打印机”或者“增材制造”机器。
❸ 想了解下3D打印技术的发展史
1860年,法国人Francois Willeme申请到了多照相机实体雕塑Photosculpture的专利。
1986年,查尔斯Charles W Hull成立了世界上第一家生产3D打印设备的公司,3D Systems公司。他研发了现在通用的stl文件格式。
1988年,3D Systems推出SLA设备。
1989年,Scott Crump发明FDM技术,成立Stratasys公司
1989年,美国德克萨斯州奥斯汀分校C.R.Dechard发明SLS技术。陶瓷、蜡、尼龙、金属
1991年,Helisys发明LOM技术。
1992年,DTM推出SLS设备。
1993年,美国麻省理工学院MIT的Emanual Sachs发明3DP技术。
1995年,Z.Corporation推出3DP打印机。
1996年,以上的公司统一称呼:3D打印。
1998年,Optomec发明LENS技术
2003年,EOS发明DMLS技术。
2008年,RepRap发布第一款开源桌面级3D打印机,RepRap是英国巴恩大学高级讲师Adrian Bowyer于2005年开发的项目。
2008年,Objet Geometries公司推出Connex500快速成型系统,是史上第一台能够同时使用几种不同打印原料的3D打印机
2009年,Bre Pettis创立MakerBot
2010年,Organovo公司公开生物打印技术
2011年,英国研究人员开发第一台3D巧克力打印机
2012年,Stratasys与以色列的Objet合并
从时间公司排名
3D Systems、Stratasys、RepRap、Objet、MakerBot
从时间技术排名
SLA、FDM、SLS、LOM、3DP
❹ 3D打印机的发展历史是怎样的
起源
3D打印技术的核心制造思想最早起源于19世纪末的美国,到20世纪80年代后期3D打印技术发展成熟并被广泛应用。3D打印是科技融合体模型中最新的高“维度”的体现之一。
据报道,美国科学家发明了一种可打印出三维效果的打印机,并已将其成功推向市场。普通打印机能打印一些报告等平面纸张资料。而这种最新发明的打印机,它不仅使立体物品的造价降低,且激发了人们的想象力。未来3D打印机的应用将会更加广泛。
一组不同的3D打印机集合
在此之前,三维打印机数量很少,大多集中在“科学怪人”和电子产品爱好者手中。他们主要用来打印像珠宝、玩具、工具、厨房用品之类的东西。甚至有汽车专家打印出了汽车零部件,然后根据塑料模型去订制真正市面上买不到的零部件。
人们可以在一些电子产品商店购买到这类打印机,工厂也在进行直接销售。不过物以稀为贵,一套三维打印机的价格从一般的750美元到上等质量的27000美元不等。
科学家们表示,三维打印机的使用范围还很有限,不过在未来的某一天人们一定可以通过3D打印机打印出更实用的物品。
发展过程
3D打印源自100多年前美国研究的照相雕塑和地貌成形技术,上世纪80年代已有雏形,其学名为“快速成型”。它的
最早的3d打印机
原理是:把数据和原料放进3D打印机中,机器会按照程序把产品一层层造出来。打印出的产品,可以即时使用。
在20世纪80年代中期,SLS被在美国德州大学奥斯汀分校的卡尔Deckard博士开发出来并获得专利,项目由DARPA赞助的。1979年,类似过程由RF Housholder得到专利,但没有被商业化。
1995年,麻省理工创造了“三维打印”一词,当时的毕业生Jim Bredt和Tim Anderson修改了喷墨打印机方案,变为把约束溶剂挤压到粉末床的解决方案,而不是把墨水挤压在纸张上的方案。
说到3D打印,就不得不提3D打印机:
3D打印机又称三维打印机,是一种累积制造技术,通过打印一层层的粘合材料来制造三维的物体。现阶段三维打印机被用来制造样品。 2003年以来三维打印机的销售逐渐扩大,价格也开始下降。
该技术可用于珠宝,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,和许多其他领域。
最早的3D打印出现在上个世纪的80年代,价格极其昂贵且所能打印的产品数量也少得可怜。
编辑本段行业现状
3D打印机发展
1、价格因素:
大多数桌面级3D打印机的售价在2万元人民币左右,一些国内的仿制品价格可以低到6000元。但是据3D打印机代理商透露,国产的3D打印机虽然价格低,但质量很难保障。
对于桌面级3D打印机来说,由于仅能打印塑料产品,因此使用范围非常有限,而且对于家庭用户来说,3D打印机的使用成本仍然很高。因为在打印一个物品之前,人们必须会懂得3D建模,然后将数据转换成3D打印机能够读取的格式,最后再进行打印。
2、原材料
3D打印不是一项高深艰难的技术。它与普通打印的区别就在于打印材料。
以色列的Object是掌握最多打印材料的公司。它已经可以使用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。但是,这些材料种类与人们生活的大千世界里的材料相比,还相差甚远。不仅如此,这些材料的价格便宜的几百元一公斤,最贵的要四万元左右。
3、社会风险成本
如同核反应既能发电,又能破坏一样。3D打印技术在初期就让人们看到了一系列隐忧,而未来的发展也会令不少人担心。如果什么都能彻底复制,想到什么就能制造出什么,听上去很美的同时,也着实让人恐惧。
4.著名的3D打印悖论
3d打印是一层层来制作物品,如果想把物品制作的更精细,则需要每层厚度减小;如果想提高打印速度,则需要增加层厚,而这势必影响产品的精度质量。若生产同样精度的产品,同传统的大规模工业生产相比,没有成本上的优势,尤其是考虑到时间成本,规模成本之后。
5.整个行业没有标准,难以形成产业链
21世纪3d打印机生产商是百花齐放,如战国时代。 3D打印机缺乏标准,同一个3d模型给不同的打印机打印,所得到的结果是大不相同的。此外,打印原材料也缺乏标准,2012-2013年3d打印机厂商都想让消费者买自己提供的打印原料,这样他们能获取稳定的收入。这样做虽然可以理解,毕竟普通打印机也走这一模式,但3d打印机生产商所用的原料一致性太差,从形式到内容千差万别,这让材料生产商很难进入,研发成本和供货风险都很大,难以形成产业链。表面上是3D打印机捆绑了3D打印材料,事实上却是材料捆绑了打印机,非常不利于降低成本和抵抗风险。
6.意料之外的工序:3d打印前所需的准备工序,打印后的处理工序
很多人可能以为3d打印就是电脑上设计一个模型,不管多复杂的内面,结构,摁一下按钮,3d打印机就能打印一个成品。这个印象其实不正确。真正设计一个模型,特别是一个复杂的模型,需要大量的工程,结构方面的知识,需要精细的技巧,并根据具体情况进行调整。用塑料熔融打印来举例,如果在一个复杂部件内部没有设计合理的支撑,打印的结果很可能是会变形的。后期的工序也通常避免不了。媒体将3d打印描述成打印完毕就能直接使用的神器。可事实上制作完成后还需要一些后续工艺:或打磨,或烧结,或组装,或切割,这些过程通常需要大量的手工工作。
7. 缺乏杀手锏产品及设计
都说3d打印能给人们巨大的生产自由度,能生产前所未有的东西。可直到2012年,这种“杀手”级别的产品还很少,几乎没有。做些小规模的饰品,艺术品是可以的,做逆向工程也可以的,但要谈到大规模工业生产,3d打印还不能取代传统的生产方式。如果3d打印能生产别的工艺所不能生产的产品,而这种产品又能极大提高某些性能,或能极大改善生活的品质,这样或许能更快的促进3d打印机的普及。可2012-2013年3d打印机这方面并不尽如人意。
❺ 谁发明史上首台3D打印机
全世界第一台3D打印机是由Charles (Chuck) Hull在1983年3月9日发明的。
当时还没有“3D打印”这个名字,Hull将这台机器命名为“SLA-1”,对其的功能描述为快速成型,Hull发明它主要是为了缩短创建产品原型所需要的漫长时间,当时使用一次性模具工艺大约要花6-8周。
三年后,即1986年,Hull成立了一家名为3D Systems的公司开始在市场上销售他的“快速成型”机器,这时候它已经开始被人们称为“3D打印机”或者“增材制造”机器。
❻ 3D打印机技术发展历史能简单概括一下吗
3D打印是一种快速成型的技术,利用数字建模软件,通过打印喷嘴把原材料逐层堆积成型,从而实现三维蓝图文件到3D实物的神奇转变。2D印刷技术和3D打印技术原理基本相同,只是打印材料有所区别,普通打印机使用的材料是墨水和纸张,3D打印机使用的原材料是塑料、金属、陶瓷、木屑、砂等粉末状可粘合性物质。
Pi-Top
2015年,全球首座由3D打印的模块新材料别墅在中国西安搭建完成。
21世纪,3D打印这项技术已经跨领域应用于教学教育、医疗行业、工业设计、模具制造、土木工程和施工、地理信息系统等各个领域,并取得斐然成绩。
❼ 3D打印的历史发展
3D打印技术出现在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最新快速成型装置。它与普通打印工作原理基本相同,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。
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3D打印的比基尼。
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。
2013年10月,全球首次成功拍卖一款名为“ONO之神”的3D打印艺术品。
2013年11月,美国德克萨斯州奥斯汀的3D打印公司“固体概念”(SolidConcepts)设计制造出3D打印金属手枪。
❽ 3D打印假肢发展历史
现在3d打印假肢,接受腔还只是概念并没有真正运用到市场上,假肢公司还有穿专戴假肢的人对属3d打印都有浓厚的兴趣。如果3D打印技术可以真正运用到假肢领域并且得到很好的印证,相信很多人会选择,微信公众号51假肢邦曾经提到过3d打印假肢,但是还是需要得到市场和假肢穿戴者的验证的。
❾ 3D打印机的发展历史。
3D打印并非是新鲜的技术,这个思想起源于19世纪末的美国,并在20世纪80年代得以发展和推广。中国物联网校企联盟把它称作“上上个世纪的思想,上个世纪的技术,这个世纪的市场”。三维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。
使用打印机就像打印一封信:轻点电脑屏幕上的“打印”按钮,一份数字文件便被传送到一台喷墨打印机上,它将一层墨水喷到纸的表面以形成一副二维图像。而在3D打印时,软件通过电脑辅助设计技术(CAD)完成一系列数字切片,并将这些切片的信息传送到3D打印机上,后者会将连续的薄型层面堆叠起来,直到一个固态物体成型。3D打印机与传统打印机最大的区别在于它使用的“墨水”是实实在在的原材料。
堆叠薄层的形式有多种多样。有些3D打印机使用“喷墨”的方式。例如,一家名为Objet的以色列3D打印机公司使用打印机喷头将一层极薄的液态塑料物质 喷涂在铸模托盘上,此涂层然后被置于紫外线下进行处理。之后铸模托盘下降极小的距离,以供下一层堆叠上来。另外一家总部位于美国明尼阿波利斯市的公司Stratasys使用一种叫做“熔积成型”的技术,整个流程是在喷头内熔化塑料,然后通过沉积塑料纤维的方式才形成薄层。
还有一些系统使用粉末微粒作为打印介质。粉末微粒被喷撒在铸模托盘上形成一层极薄的粉末层,然后由喷出的液态粘合剂进行固化。它也可以使用一种叫做“激光烧结”的技术熔铸成指定形状。这也正是德国EOS公司在其叠加工艺制造机上使用的技术。而瑞士的Arcam公司则是利用真空中的电子流熔化粉末微粒。以上提到的这些仅仅是许多成型方式中的一部分。
3d打印机和打印物(19张)
当遇到包含孔洞及悬臂这样的复杂结构时,介质中就需要加入凝胶剂或其他物质以提供支撑或用来占据空间。这部分粉末不会被熔铸,最后只需用水或气流冲洗掉支 撑物便可形成孔隙。如今可用于打印的介质种类多样,从繁多的塑料到金属、陶瓷以及橡胶类物质。有些打印机还能结合不同介质,令打印出来的物体一头坚硬而另 一头柔软。
3D打印源自100多年前美国研究的照相雕塑和地貌成形技术,上世纪80年代已有雏形,其学名为“快速成型”。它的
最早的3d打印机
原理是:把数据和原料放进3D打印机中,机器会按照程序把产品一层层造出来。打印出的产品,可以即时使用。
在20世纪80年代中期,SLS被在美国德州大学奥斯汀分校的卡尔Deckard博士开发出来并获得专利,项目由DARPA赞助的。1979年,类似过程由RF Housholder得到专利,但没有被商业化。
1995年,麻省理工创造了“三维打印”一词,当时的毕业生Jim Bredt和Tim Anderson修改了喷墨打印机方案,变为把约束溶剂挤压到粉末床的解决方案,而不是把墨水挤压在纸张上的方案。
说到3D打印,就不得不提3D打印机:
3D打印机又称三维打印机,是一种累积制造技术,通过打印一层层的粘合材料来制造三维的物体。现阶段三维打印机被用来制造样品。 2003年以来三维打印机的销售逐渐扩大,价格也开始下降。
该技术可用于珠宝,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,和许多其他领域。
最早的3D打印出现在上个世纪的80年代,价格极其昂贵且所能打印的产品数量也少得可怜。
❿ 3d打印机的发展简史是怎么样的
1.19世纪末,美国研究出了的照相雕塑和地貌成形技术,随后产生了打印技术的3D打印核心制造思想。
2.20世纪80年代以前,三维打印机数量很少,大多集中在“科学怪人”和电子产品爱好者手中。主要用来打印像珠宝、玩具、工具、厨房用品之类的东西。甚至有汽车专家打印出了汽车零部件,然后根据塑料模型去订制真正市面上买到的零部件。
3.1979年,美国科学家RF Housholder获得类似“快速成型”技术的专利,但没有被商业化。
4.到20世纪80年代后期,美国科学家发明了一种可打印出三维效果的打印机,并已将其成功推向市场,3D打印技术发展成熟并被广泛应用。普通打印机能打印一些报告等平面纸张资料。而这种最新发明的打印机,它不仅使立体物品的造价降低,且激发了人们的想象力。