3D打印技术应用课件

北京太尔时代科技有限公司3D打印技术与应用北京太尔时代科技有限公司3D打印技术与应用1第三次工业革命的提出引起全球三维打印机热潮第三次工业革命的提出引起全球三维打印机热潮 2012年4月21日英国經濟學人雜称以3D打印为代表，以数字化、人工智能化制造与新型材料的应用为标志的第三次工业革命已经到来，3D打印機將像蒸汽機、內燃機和計算機一樣,開創一個嶄新的工業時代。第三次工业革命的提出引起全球三维打印机热潮 2工业工业4.04.0 三大主题一是“智能工厂”-重点研究智能化生产系统及过程，以及网络化分布式生产设施的实现；二是“智能生产”-主要涉及整个企业的生产物流管理、人机互动以及3D技术在工业生产过程中的应用等三是“智能物流”-主要通过互联网、物联网、物流网，整合物流资源，充分发挥现有物流资源供应方的效率，而需求方，则能够快速获得服务匹配，得到物流支持。德国联邦教研部与联邦经济技术部在2013年汉诺威工业博览会上提出的概念，旨在提升制造业的智能化水平，建立具有适应性、资源效率及人因工程学的智慧工厂，在商业流程及价值流程中整合客户及商业伙伴。其技术基础是网络实体系统及物联网。工业4.0 三大主题 3中国制造中国制造20252025中国制造20254中国制造2025中国制造2025是中国版的“工业4.0”规划。规划经李克强总理签批，由国务院于2015年5月8日公布。规划提出了中国制造2025提出，坚持“创新驱动、质量为先、绿色发展、结构优化、人才为本”的基本方针，坚持“市场主导、政府引导，立足当前、着眼长远，整体推进、重点突破，自主发展、开放合作”的基本原则，通过“三步走”实现制造强国的战略目标：第一步，到2025年迈入制造强国行列；第二步，到2035年我国制造业整体达到世界制造强国阵营中等水平；第三步，到新中国成立一百年时，我制造业大国地位更加巩固，综合实力进入世界制造强国前列。中国制造2025中国制造2025是中国版的“工业4.0”5国家增材制造产业发展推进计划（2015-2016年）2015年2月28日工业和信息化部、发展改革委、财政部联合印发国家增材制造产业发展推进计划（2015-2016年）计划提出的目标，到2016年初步建立较为完善的增材制造产业体系，整体技术水平保持与国际同步，在航空航天等直接制造领域达到国际先进水平，在国际市场上占有较大的市场份额。着力突破增材制造专用材料，加快提升增材制造工艺技术水平，加速发展增材制造装备及核心器件 建立和完善产业标准体系 大力推进应用示范 国家增材制造产业发展推进计划（2015-2016年）206全球全球3D3D打印行业信息统计打印行业信息统计权威调研机构Gartner的报告正式出炉，2014年全球3D打印机出货量为108151台。Wohlers2014年度报告指出，全球个人3D打印机市场在2013年明显提速扩张，销售收入实现了同比116.7%的增长，达到了8700.6万美元，在3D打印产业整体市场的占比从过去的6.5%显著增长到了9%。全球3D打印行业信息统计权威调研机构Gartner的报告正式7创客运动创客运动安德森说：“人们用数字化工具在线制造可以触摸的实实在在的物品，这就是创客运动线下真实世界产业革命的基础是3D打印技术，它就像代码之于网络创客运动安德森说：“人们用数字化工具在线制造可以触摸的实实在8大众创业大众创业 万众创新万众创新大众创业 万众创新9传统厂商的加入推动传统厂商的加入推动3D3D打印市场发展打印市场发展苹果微软谷歌Adobeautodesk惠普海尔联想Structure sensor 传统厂商的加入推动3D打印市场发展苹果Structure s10谷歌模块化手机谷歌模块化手机-Project Ara Spiral 2-Project Ara Spiral 2谷歌模块化手机-Project Ara Spiral 211思考：3d打印+物联网+大数据+云计算+互联网？思考：3d打印+物联网+大数据+云计算+互联网？12什么是三维打印？什么是三维打印？三维打印（快速原型或增材制造）是根据分析CAD数据得到加工路径，通过材料叠加堆积而形成三维实体模型的工艺总称。什么是三维打印？三维打印（快速原型或13三维打印技术的研究20世纪70年代末到80年代初，美国的Alan J.Hebert、日本的小玉秀、美国UVP公司的Chareles W.Hull等人相继提出了快速原型(Rapid Prototyping，RP）的概念。国内，清华大学激光快速成形中心最早于1992年前后进行了快速成形（三维打印）技术的研究，是国内最早从事快速成形技术研究的机构三维打印技术的研究20世纪70年代末到80年代初，美国的Al14三维打印技术的常见工艺分类SLASLSFDM3DPLOM三维打印技术的常见工艺分类SLASLSFDM3DPLOM15各种工艺的诞生 1989年，C.R.Dechard发明SLS技术，利用高强度激光将材料粉末烤结，直至成型。后来，美国DTM公司（现已并入美国3DSystems公司）于1992 年推出了该工艺的商业化生产设备Sinter Sation。1992年，Helisys发明LOM技术，利用薄片材料、激光、热熔胶来制作物体。1993年，麻省理工大学教授Emanual Sachs发明Three-Dimensional Printing技术（3DP技术），1995年，Z Corporation（现已被3D System收购）获得麻省理工大学的许可，利用该技术来生产第一台彩色3D打印机。2008年，开源3D打印项目RepRap发布“Darwin”，3D打印机制造进入新纪元；2008年，以色列objet公司（现已与美国Stratasys公司合并）推出Conne*500，让多材料3D打印成为可能。各种工艺的诞生 1989年，C.R.Dechard发明SLS16SLA光固化（立体光刻）采用激光一点点照射光固化液态树脂使之固化的方法成形，是当前应用最广泛的一种高精度成形工艺。SLA光固化（立体光刻）采用激光一点点照射光固化液态树脂使之17SLA展件展件SLA展件18液态光敏树脂在一定波长（=325/355nm）和功率（P=3040mW）的光源照射下能迅速发生光聚合反应，分子量急剧增大，材料也从液态转变成固态1.紫外光敏树脂2.可见光敏树脂SLASLA的成型材料的成型材料液态光敏树脂SLA的成型材料19SLA工艺对光敏树脂的要求固化收缩率小光敏树脂在由液态转化为固态的过程中会产生内应力收缩导致原型件在制作过程中的变形、翘曲、开裂等，成型件的精度降低，机械性能下降是SLA制件精度最主要的影响因素机械性能良好一定的硬度、强度等以满足使用的需要SLA工艺对光敏树脂的要求固化收缩率小20SLA工艺对光敏树脂的要求溶胀小湿态成型件在液态树脂中的溶胀会造成零件尺寸偏大储存稳定性好不发生缓慢聚合反应不发生因其中组分挥发而导致粘度增大不被氧化而变色毒性小成本低目前进口材料约1200元/公斤SLA工艺对光敏树脂的要求溶胀小21LOM 分层实体制造采用激光切割箔材，箔材之间靠热熔胶在热压辊的压力和传热作用下熔化并实现粘接，一层层叠加制造原型。LOM 分层实体制造采用激光切割箔材，箔材之间靠热熔胶在热压22LOM展件展件LOM展件23LOM成型材料薄材，如纸、塑料薄膜涉及三个方面的问题：纸热熔胶涂布工艺LOM成型材料薄材，如纸、塑料薄膜24LOM工艺对纸的性能要求抗拉强度 保证在加工过程中不被拉断浸润性 保证良好的涂胶性能抗湿性 不易吸水收缩率小 不因水份损失而变形易打磨 表面光滑稳定性 零件可长期保存易剥离 垂直方向抗拉强度不是很大LOM工艺对纸的性能要求抗拉强度 保证在加工过程中不被拉25LOM工艺对热熔胶的性能要求热熔胶的主要成份EVA树脂+增粘剂+蜡+抗氧化剂等热熔胶的性能指标熔融粘度、流动性、收缩性、粘接强度、浸润性、热分解温度等LOM工艺对热熔胶的性能要求热熔胶的主要成份26SLS 选择性激光烧结采用激光逐点烧结粉末材料，使包覆于粉末材料外的固体粘接剂或粉末材料本身熔融实现材料的粘接。SLS 选择性激光烧结采用激光逐点烧结粉末材料，使包覆于粉末27SLS展件展件SLS展件28“球化”现象粉末熔化后，液体质点对固体金属粉末的作用力远比松散的固体金属粉末之间的作用力大，结果导致金属粉末被液体质点粘结形成较大的球体，激光功率越大，球的直径也越大烧结机理模型烧结机理模型“球化”现象烧结机理模型29“球化”现象的解决办法多元系液相烧结（1）使用具有不同化学性质的粉末混合料，该混合料的液相来自低熔点组元的熔化或者低熔共晶物的形成。如：聚合物包裹的金属粉末或陶瓷粉末（2）将预合金化的粉末加热到固相线温度和液相线温度之间的温度，进行超固相线温度烧结。如：金属粉末、塑料颗粒“球化”现象的解决办法多元系液相烧结30铺粉与铺粉密度 铺粉时，铺粉辊筒一边向前平移，一边自转。粉末在辊筒压力的作用下，克服粉末颗粒间微弱的吸附力(结合力及摩擦力)互相滚动或滑动而变得致密。因此，在铺粉厚度、铺粉辊筒平移及自转速度不变的情况下，粉末颗粒的大小及形状是影响铺粉密度的重要因素。铺粉与铺粉密度 铺粉时，铺粉辊筒一边向前平移，一边31SLS的材料粉末或颗粒蜡粉、聚苯乙烯（PS)、工程塑料（ABS）、聚碳酸酯（PC)、尼龙（PA)、金属粉末、覆膜砂、覆膜陶瓷粉等近年来更多的采用复合粉末，粉粒直径为50125mSLS工艺最大的优点选材较为广泛，如尼龙、蜡、ABS、树脂裹覆砂（覆膜砂）、聚碳酸脂（Poly Carbonates）、金属和陶瓷粉末等都可以作为烧结对象SLS的材料粉末或颗粒32SLSSLS对材料性能的基本要求成型材料应具有：良好的热塑（固）性、一定的导热性和足够的粘接强度良好的烧结性能，即无需特殊工艺即可快速、精确地成型原型对直接应用的零件机械性能和物理性能要满足使用要求对间接使用的原型要求有利于快速、方便的后续处理SLS对材料性能的基本要求成型材料应具有：33SLS工艺的特点材料适应面广不仅能制造塑料制件，还能制造蜡模、陶瓷和金属零件；能直接制造制件成型精度一般制件翘曲变形相对较小，对于容易发生变形的地方应设计有支撑结构适合中小零件的生产实心零件成型时间较长与铸造工艺的关系极为密切烧结的陶瓷型可作为铸造之型壳、型芯，蜡型可做蜡模，热塑性材料烧结的模型可做消失模SLS工艺的特点材料适应面广34SLS工艺的应用与发展直接金属激光选区烧结（DMLS）激光选区熔化（SLM）激光近净成形（LENS）电子束选区熔化（EBM）电子束自由制造（EBF3）高熔点材料等离子熔射直接制造金属零件直接制造金属零件高能束流快速制造技术SLS工艺的应用与发展直接制造金属零件高能束流快速制造技术353DP工艺采用逐点喷射粘接剂来粘接粉末材料的方法制造原型，该工艺可以制造彩色模型，在概念型应用方面很有竞争力3DP工艺采用逐点喷射粘接剂来粘接粉末材料的方法制造原型，该363DP工艺工艺3DP工艺373DP工艺过程每一层粉末粘结完毕后，成型缸下降一个距离（等于层厚：0.0130.1mm）,供粉缸上升一高度，推出若干粉末，并被铺粉辊推到成型缸，铺平并被压实喷头在计算机控制下，按下一层的成形数据有选择地喷射粘结剂建造该片层，铺粉辊铺粉时将多余的粉末收集回供粉缸如此周而复始地送粉、铺粉和喷射粘结剂，最终完成一个三维实体的粘结。未被喷射粘结剂的地方为干粉，在成形过程中起支撑作用，成形结束后，比较容易去除3DP工艺过程每一层粉末粘结完毕后，成型缸下降一个距离（等于38FDM熔融沉积成形采用丝状热塑性成形材料，连续地送入喷头后在其中加热熔融并挤出喷嘴，逐步堆积成形。FDM熔融沉积成形采用丝状热塑性成形材料，连续地送入喷头后在39FDMFDM40FDM的材料FDM工艺要求材料具有以下特点粘度低流动性好，阻力小，有助于材料顺利挤出熔融温度低有利于提高喷头的寿命和整个机械系统的寿命粘结性好保证层与层间的结合强度，从而保证零件成型后的强度收缩率小利于防止零件翘曲、开裂FDM的材料FDM工艺要求材料具有以下特点41FDM工艺的特点不使用激光，使用、维护简单，成本低用蜡成形的零件原型可直接用于失蜡铸造用ABS工程塑料制造的原型具有较高强度，在产品设计、测试与评估等方面得到广泛应用制件精度较低翘曲变形FDM工艺一般在80120C进行，材料的收缩必然会引起尺寸误差，同时会产生热应力需要设计支撑结构FDM工艺适合成型小塑料件填充式扫描，成型时间较长可采用多个热喷头同时进行涂覆，提高成型效率FDM工艺的特点不使用激光，使用、维护简单，成本低42适于3D打印机的特点成型速度较快FDM工艺可通过减小原型密实程度的方法提高成型速度塑料丝材，清洁，更换容易与使用粉末和液态材料的3DP工艺相比，丝材更清洁，易于更换、保存，不会在设备中或附近形成污染后处理简单无需二次固化；支撑剥离仅需要几分钟到一刻钟不使用激光，维护简单，成本低价格是成型工艺是否适于3DP的一个重要因素适于3D打印机的特点成型速度较快433D打印之材工程塑料-工程塑料指被用做工业零件或外壳材料的工业用塑料，是强度、耐冲击性、耐热性、硬度及抗老化性均优的塑料。工程塑料是当前应用最广泛的一类3D打印材料，常见的有ABS类材料、PC类材料、尼龙类材料等。光敏树脂-光敏树脂即UV树脂，由聚合物单体与预聚体组成，其中加有光（紫外光）引发剂（或称为光敏剂）。在一定波长的紫外光（250300nm）照射下能立刻引起聚合反应完成固化光敏树脂一般为液态，可用于制作高强度、耐高温、防水材料目前，研究光敏材料3D打印技术的主要有美国3D System公司和以色列Object公司。常见的光敏树脂有Somos Next材料、树脂Somos 11122材料、Somos 19120材料和环氧树脂。橡胶类材料橡胶类材料-橡胶类具备多种级别的弹性材料特征，这些材料所具备的肖氏 A 级硬度、断裂伸长率、抗撕裂强度和拉伸强度，使其非常适合于要求防滑或柔软表面的应用领域，如消费类电子产品、医疗设备和汽车内饰、轮胎、垫片等。材料热变形温度为40。金属材料金属材料-3D打印所使用的金属粉末一般要求纯净度高、球形度好、粒径分布窄、氧含量低。目前，应用于3D打印的金属粉末材料主要有钛合金、钴铬合金、不锈钢和铝合金材料等，此外还有用于打印首饰用的金、银等贵金属粉末材料。陶瓷材料陶瓷材料-陶瓷材料具有高强度、高硬度、耐高温、低密度、化学稳定性好、耐腐蚀等优异特性，在航空航天、汽车、生物等行业有着广泛的应用。但由于陶瓷材料硬而脆的特点使其加工成形尤其困难，特别是复杂陶瓷件需通过模具来成形。模具加工成本高、开发周期长，难以满足产品不断更新的需求。3D打印用的陶瓷粉末是陶瓷粉末和某一种粘结剂粉末所组成的混合物。由于粘结剂粉末的熔点较低，激光烧结时只是将粘结剂粉末熔化而使陶瓷粉末粘结在一起在激光烧结之后，需要将陶瓷制品放入到温控炉中，在较高的温度下进行后处理。陶瓷粉末和粘结剂粉末的配比会影响到陶瓷零部件的性能。粘结剂份量越多，烧结比较容易，但在后置处理过程中零件收缩比较大，会影响零件的尺寸精度。粘结剂份量少，则不易烧结成形。颗粒的表面形貌及原始尺寸对陶瓷材料的烧结性能非常重要，陶瓷颗粒越小，表面越接近球形，陶瓷层的烧结质量越好。3D打印之材工程塑料-工程塑料指被用做工业零件或外壳材料的44几种常见工艺特点比较几种常见工艺特点比较45数字化驱动，无需编程可打印任何复杂结构无需模具直接成型材料种类多设计制造一体化三维打印三维打印制造技术特点制造技术特点三维打印机三维打印机是数字化、新是数字化、新型材料应用与型材料应用与人工智能化制人工智能化制造完美结合体造完美结合体数字化驱动，无需编程三维打印制造技术特点三维打印机46传统加工与快速成形对比传统加工与快速成形对比传统加工与快速成形对比47强度分析强度分析数字预装配数字预装配装配过程仿真装配过程仿真设计数字化设计数字化 强度分析数字预装配装配过程仿真设计数字化 48制造过程智能化制造过程智能化自动运转无需人工干预自动运转无需人工干预制造过程智能化自动运转无需人工干预49可做任何复杂结构可做任何复杂结构 满足定制化满足定制化可做任何复杂结构 满足定制化50制造可网络化制造可网络化制造可网络化51三维打印的应用领域三维打印的应用领域由于快速成形技术能够缩短产品开发周期、提高生产效率、改善产品质量、优化产品设计，已在航空航天、汽车、机械、电子、电器、医学、玩具、建筑、艺术品等许多领域获得了广泛应用三维打印的应用领域由于快速成形技术能够缩短产品开发周期、提高523D3D打印应用广泛打印应用广泛制造业制造业制造业也需要很多3D打印产品，因为3D打印无论是在成本、速度和精确度上都要比传统制造好很多。而3D打印技术本身非常适合大规模生产，所以制造业利用3D技术能带来很多好处，甚至连质量控制都不再是个问题。食品产业食品产业没错，就是“打印”食品。研究人员已经开始尝试打印巧克力了。或许在不久的将来，很多看起来一模一样的食品就是用食品3D打印机“打印”出来的。当然，到那时可能人工制作的食品会贵很多倍。汽车制造业汽车制造业不是说你的车是3D打印机打印出来的(当然或许有一天这也有可能)，而是说汽车行业在进行安全性测试等工作时，会将一些非关键部件用3D打印的产品替代，在追求效率的同时降低成本。饰品饰品/工艺品工艺品这是最广阔的一个市场。在未来不管是你的个性笔筒，还是有你半身浮雕的手机外壳，抑或是你和爱人拥有的世界上独一无二的戒指，都有可能是通过3D打印机打印出来的。甚至不用等到未来，现在就可以实现3D打印应用广泛制造业食品产业汽车制造业饰品/工艺品53三维打印能做什么？三维打印能做什么？用于产品设计评估与校审；用于产品工程功能试验用于快速模具制造；用于快速直接制造用作厂商与客户的交流手段；应用于医学、建筑等行业三维打印能做什么？用于产品设计评估与校审；用于产品工程功能试54产品开模前原型验证产品开模前原型验证小批量零件的制造小批量零件的制造快速制造技术与模具工业快速制造技术与模具工业产品开模前原型验证小批量零件的制造快速制造技术与模具工业55采用采用MEMMEM制造的原型制造的原型 消失模铸造得到的铸件消失模铸造得到的铸件与采用激光制作石蜡型的技术与采用激光制作石蜡型的技术(SLS)(SLS)相比，相比，MEMMEM技术在制造周期及成本上均具有优势。技术在制造周期及成本上均具有优势。采用MEM制造的原型 消失模铸造得到的铸件与采用激光制作563D打印技术的应用制造硅胶模真空注型机3D打印技术的应用制造硅胶模573D打印技术应用课件583D打印技术应用课件59医学生物技术的融合医学生物技术的融合根据根据CTCT扫描信息，应用熔融扫描信息，应用熔融挤压快速成形的方法可以快挤压快速成形的方法可以快速制造人体的骨骼（如颅骨、速制造人体的骨骼（如颅骨、牙齿）和软组织（如肾）等牙齿）和软组织（如肾）等模型，可以进行手术模拟、模型，可以进行手术模拟、人体骨关节的配制，颅骨修人体骨关节的配制，颅骨修复。复。医学生物技术的融合根据CT扫描信息，应用熔融挤压快速成形的方60术前规划术前规划 案例分析案例分析术前规划 案例分析61生物打印生物打印 创新实验创新实验生物打印 创新实验62632024/6/18 制造业的发展趋势制造业生产规模的发展方向制造业生产规模的发展方向:小批量小批量少品种大批量少品种大批量多品种变批量多品种变批量 制造业资源配置的发展方向制造业资源配置的发展方向:劳动密集劳动密集设备密集设备密集信息密集信息密集知识密集知识密集制造技术生产方式的发展方向制造技术生产方式的发展方向 手工手工机械化机械化单机自动化单机自动化刚性流水自动化刚性流水自动化 柔性自动化柔性自动化智能自动化智能自动化 632023/8/9 制造业的发展趋势制造业生63制造业数字化、网络化、智能化制造业数字化、网络化、智能化未来制造企业将不仅仅进行硬件的销售，而是通过提供售后服务和其他后续服务，来获取更多的附加价值，这就是软性制造。而带有“信息”功能的系统成为硬件产品新的核心，意味着个性化需求、批量定制制造将成为潮流。制造业数字化、网络化、智能化未来制造企业将不仅仅进行硬件的销64制造数字化数字化制造是先进制造技术与信息技术相结合的产物，体现数字化制造是先进制造技术与信息技术相结合的产物，体现了制造技术的发展趋势和学科前沿；了制造技术的发展趋势和学科前沿；制造数字化数字化制造是先进制造技术与信息技术相结合的产物，体65662024/6/18Manufacturing Cell1Manufacturing Cell nOEM 1OEM mInternet 网Customer 1Customer pSystem portalClient expertTechnology supportNetworked manufacturer在网络化制造系统下，需要有在网络化制造系统下，需要有客户、供应商、网络化制造集客户、供应商、网络化制造集成者、技术专家等的共同参与成者、技术专家等的共同参与。他们借助于网络化制造的门。他们借助于网络化制造的门户网站进行异地网络化制造系户网站进行异地网络化制造系统的组建、管理、合作协调等统的组建、管理、合作协调等。制造网络化制造网络化662023/8/9Manufacturing Cell1M66企业信息化企业信息化 企业信息化是用信息技术改造传统产业和实现信息化带动工业化的突破口。企业信息化将信息技术、自动化技术、现代管理技术与制造技术相结合，带动产品设计方法和工具的创新，企业管理模式的创新，企业间协作关系的创新，实现产品设计制造和企业管理的信息化、生产过程控制的智能化、制造装备的数字化、咨询服务的网络化，全面提升企业的竞争力企业信息化 企业信息化是用信息技术改造传统产业和实现信息67企业信息化企业信息化 CPC/PLM 虚拟企业应用平台虚拟企业应用平台（Virtual Enterprise Application Platform）SCM/ERPCAOCAQX.工程/产品数据计划/管理数据工艺过程规划产品规划产品设计制订生产计划 生产 市场开发 销售 服务CAD CAPP CAQCAMCAxPDMMESInternet Intranet Extranet电子商务增值链 虚拟产品知 识 库产品企业信息化 CPC/PLM 虚拟企业应68692024/6/18 服务平台化：服务平台化：ANXANX：美国：美国：美国：美国ENXENX：欧洲：欧洲：欧洲：欧洲JNXJNX：日本：日本：日本：日本KNXKNX：韩国：韩国：韩国：韩国AANXAANX：澳大利亚：澳大利亚：澳大利亚：澳大利亚TANXTANX：中国台湾：中国台湾：中国台湾：中国台湾以公共服务平台为基础，采用一对多的服务方式，为中小企业提供以公共服务平台为基础，采用一对多的服务方式，为中小企业提供制造业信息化的应用服务，支持企业的业务过程、实现产业链协作制造业信息化的应用服务，支持企业的业务过程、实现产业链协作的信息集成。的信息集成。692023/8/9 服务平台化：ANX：美国以公共服69三维打印三维打印技术的发展趋势技术的发展趋势桌面化设备桌面化设备金属零件直接快速制造金属零件直接快速制造与传统工业相结合与传统工业相结合与微纳制造相结合与微纳制造相结合与生物医学制造领域相结合与生物医学制造领域相结合与互联网信息技术相结合与互联网信息技术相结合与材料科学技术相结合与材料科学技术相结合三维打印技术的发展趋势桌面化设备70PCMPCM工艺工艺PCM工艺71PCM工艺工艺1.收到客户加工三维数据，要求制作两件毛坯目标周期十天排气歧管材料：QT500-7技术要求：铸件精度CT8表面粗糙度RA12.5PCM工艺1.收到客户加工三维数据，要求制作两件毛坯目标周期72PCM工艺工艺2.将三维数据分模处理，把处理好的三维图通过相关软件转化成铸型CAD模型，数据化后输入PCM无模铸型快速制造设备图形处理制作周期一天 累计一天PCM工艺2.将三维数据分模处理，把处理好的三维图通过相关软73PCM工艺工艺3.设备喷头在每层铺好的型砂上由计算机控制精确地喷射粘结剂及催化剂再次铺砂。不断循环动作，就这样把零件的砂型一层一层堆叠出来了。砂型成型制作周期一天 累计：两天PCM工艺3.设备喷头在每层铺好的型砂上由计算机控制精确地喷74PCM工艺工艺4.砂型造出后清除多余的散砂、加固、检查修整、涂上耐热屏蔽涂料、打磨使其更光滑。PCM工艺4.砂型造出后清除多余的散砂、加固、检查修整、涂上75PCM工艺工艺5.合箱浇注PCM工艺5.合箱浇注76PCM工艺工艺6.拆箱及铸件后处理PCM工艺6.拆箱及铸件后处理77PCMPCM技术的特点：技术的特点：1 1、制造时间短、制造时间短 2 2、制造成本低、制造成本低 3 3、无需木模、无需木模 4 4、造型材料价廉易得、造型材料价廉易得 5 5、一体化造型、一体化造型 6 6、型、芯同时成形、型、芯同时成形 7 7、无起模斜度、无起模斜度 8 8、易于制造含自由曲面（曲线）的铸型、易于制造含自由曲面（曲线）的铸型 9 9、能制造大型铸型、能制造大型铸型PCM技术的特点：1、制造时间短 78广东佛山峰华公司的广东佛山峰华公司的PCM-1200PCM-1200设备设备广东佛山峰华公司的PCM-1200设备79LENSLENSLENSLENS（Laser Engineered Net ShapingLaser Engineered Net Shaping）是在激光）是在激光熔覆技术和快速原型技术的基础上发展起来的一种熔覆技术和快速原型技术的基础上发展起来的一种金属零件直接快速制造新技术。金属零件直接快速制造新技术。19991999年，年，LENSTMLENSTM获得了美国工业界中获得了美国工业界中“最富创造力最富创造力的的2525项技术项技术”之一的称号。之一的称号。LENSLENS（Laser Engineered Net 80激光熔覆快速制造技术制造的零件激光熔覆快速制造技术制造的零件激光熔覆快速制造技术制造的零件81微纳米加工中的微纳米加工中的融合融合日本大阪大学“纳米牛”光固化技术美国University of Illinois微笔喷射技术美国西北大学蘸水笔技术清华大学激光引导直写技术清华大学尖笔直写技术微纳米加工中的融合日本大阪大学“纳米牛”光固化技术82日本大阪大学将双光子吸收与光固化制造微结构方法相结合，日本大阪大学将双光子吸收与光固化制造微结构方法相结合，用非线性方法获得了尺寸小于光学亚衍射限，达到用非线性方法获得了尺寸小于光学亚衍射限，达到120nm120nm的微的微结构。图为他们用结构。图为他们用TPATPA制造的制造的“纳米牛纳米牛”，总长为，总长为10mm10mm，总高，总高为为7mm7mm，其中细部特征尺寸达到，其中细部特征尺寸达到150nm150nm。日本大阪大学日本大阪大学日本大阪大学将双光子吸收与光固化制造微结构方法相结合，用非线83采用含有聚阴离子和聚阳离子的高分子混合物通过微笔喷射到溶液中并迅速固化，成型网状三维结构，细丝直径为0.55.0m 美国美国伊利诺伊大学采用含有聚阴离子和聚阳离子的高分子混合物通过微笔喷射到溶液中84美国西北大学美国西北大学MirkinMirkin小组首先提出了蘸水笔纳米加工技术小组首先提出了蘸水笔纳米加工技术DPN(Dip-Pen Nanolithography)DPN(Dip-Pen Nanolithography)，实现样品表面高精度图形，实现样品表面高精度图形的直接加工。的直接加工。DPNDPN利用原子力显微镜利用原子力显微镜AFMAFM探针将探针将SAM(self SAM(self assembly monolayer)assembly monolayer)材料涂覆在样品表面，得到单分子层的材料涂覆在样品表面，得到单分子层的淀积图形。淀积图形。美国美国西北大学西北大学美国西北大学Mirkin小组首先提出了蘸水笔纳米加工技术DP85清华大学利用激光捕获粒子或者细胞，并将细胞输清华大学利用激光捕获粒子或者细胞，并将细胞输运到制定的位置，通过移动底板，可以进行微米级运到制定的位置，通过移动底板，可以进行微米级结构器件的堆积成型。结构器件的堆积成型。清华清华大学激光引导直写技术大学激光引导直写技术清华大学利用激光捕获粒子或者细胞，并将细胞输运到制定的位置，86引导实验引导实验n n激光波长1064nmn n激光功率600mW引导实验激光波长1064nm87直写实验直写实验300mW 10min/dot 30um/dot 18dots直写实验300mW 10min/dot 30um/dot 188利用高分子溶液剪切变稀的原理，在重力作用下，利用高分子溶液剪切变稀的原理，在重力作用下，实现微流体的堆积。实现微流体的堆积。清华清华大学尖笔直写技术大学尖笔直写技术利用高分子溶液剪切变稀的原理，在重力作用下，实现微流体的堆积893D打印技术应用课件90分级空心薄壁管支架，壁厚150m分级空心薄壁管支架，壁厚150m91新型三维打印材料与设备食品打印建筑打印特种加工打印电子打印服装打印新型三维打印材料与设备食品打印923D打印实用性陶瓷技术3D打印实用性陶瓷技术933D打印-电子电路元器件3D打印-电子电路元器件94Strati在2015年底特律车展上，美国Local Motors公司推出世界首款3D打印汽车Strati在2015年底特律车展上，美国Local Mot95StratiStrati963D鞋打印公司-Feetz3D鞋打印公司-Feetz97澳大利亚两位设计师打印澳大利亚两位设计师打印3D3D机器人机器人皮尤(Jethro Pugh)和尼克尔斯基(Sam Nikolsky)两名来自澳大利亚墨尔本的工业设计师成功地为机器手赋予了“生命”，让其可以灵活地活动。几乎每一块部件都是两人在一个大篷车内制作出来的，耗时数周，最终组合成型。作为他们的3D打印产品的一部分，机械手将参加他们在全澳的巡回展示。澳大利亚两位设计师打印3D机器人皮尤(Jethro Pugh98未来：从“想制造什么就制造什么”到“人人都可以制造”未来：从“想制造什么就制造什么”99随着生物技术的发展，利用三维打印技术进行干细胞、骨组织培养、乃至生命体的克隆将成为可能！未来：克隆时代的到来未来：克隆时代的到来随着生物技术的发展，利用三维打印技术进行干细胞、骨组织培养、100未来：在太空忘带东西？未来：在太空忘带东西？别忘带别忘带3D3D打印机就行打印机就行未来：在太空忘带东西？别忘带3D打印机就行101未来：未来：万里长城万里长城随机打印随机打印未来：万里长城随机打印102未来：设计的天堂未来：设计的天堂 打印的世界打印的世界未来：设计的天堂 打印的世界103互联网时代中国3D打印产业的未来互联网时代中国3D打印产业的未来104中国社会的时代变迁农业时代工业时代互联网时代中国社会的时代变迁农业时代工业时代互联网时代105中国网民的构成数据来源：中国互联网络发展状况统计报告（2015年1月）单位：亿人中国网民的构成数据来源：中国互联网络发展状况统计报告（201106网络应用与电子商务有关数据来源：中国互联网络发展状况统计报告（2015年1月）单位：亿人107网络应用与电子商务有关数据来源：中国互联网络发展状况统计跨界制造行业与互联网行业的融和金融互联网制造行业跨界制造行业与互联网行业的融和金融互联网制造行业108互联网思维快速迭代个性化设计定制化的制造口碑传播爆款的产品用户参与高效极致用户价值互联网思维快速迭代 个性化设计定制化的制造口碑传播爆款的产品1093D打印生态圈软件材料扫描仪等硬件上游桌面级3D打印机工业级3D打印机中游线下3D打印服务店3D打印云服务3D打印模型网络交易平台下游B2BB2C设计商业模式互联网金融O2O第三方支付政策环境3D打印生态圈软件上游桌面级3D打印机中游线下3D打印服务店110 服务平台化服务平台化 服务平台化111影响中国3D打印产业发展的政策中南海紫光阁影响中国3D打印产业发展的政策中南海紫光阁112中国3D打印产业现状一览产业规模规模小集中度低上游和下游缺乏领先型企业技术创新微创新不断颠覆性创新缺乏开源金融投资投资金额偏低无从事3D打印产业的企业上市113中国3D打印产业现状一览产业规模规模小集中度低上游和下游缺乏中国3D打印市场的变化相关行业消费市场3D打印技术的认知度不断提高教育设计3D打印应用增长最快的领域国内外企业竞争壁垒市场竞争正在日趋激烈114中国3D打印市场的变化相关行业3D打印技术的认知度不断提高教3D打印在设计领域应用的未来潜力每年新增设计人员拥有设计专业的高等院校1917所所20万万3D打印在设计领域应用的未来潜力每年新增设计人员拥有设计专业1153D打印在教育领域中应用的未来潜力全国在校初高中生全国中小学校城区约40000所城区约2560万人3D打印在教育领域中应用的未来潜力全国在校初高中生全国中小学116未来发展的第一个支点产品客户的痛点研制出最好的产品设计价格精度速度稳定性人机交互界面的易用性价格为客户创造价值未来发展的第一个支点产品客户的痛点研制出最好的产品设计价117未来发展的第二个支点用户参与研制测试测评预售销售未来发展的第二个支点用户参与研制测试测评预售销售118未来发展的第三个支点社会化媒体互联网时代口碑传播非常重要太尔时代自媒体未来发展的第三个支点社会化媒体互联网时代口碑传播非常重要1193D打印的控制器设计、打印、状态、剩余时间。3D打印的控制器设计、打印、状态、剩余时间。1203D打印的“第四张屏”网络电视多鼠标操作，实现父母与孩子共同设计，相互分享。3D打印的“第四张屏”网络电视多鼠标操作，实现父母与孩子1213D打印的物联网办公室家中途中3D打印的物联网办公室家中途中1223D打印APP模型设计培训课程用户互动打印控制商用服务3D打印APP模型培训用户打印商用1233D打印云服务3D打印云服务124追随性还是颠覆性创新？追随性还是颠覆性创新？125未来发展需要解决的问题1.3D打印产业发展的国家规划2.新技术的产业化和市场化推进3.3D打印应用的示范项目4.知识产权的保护5.研究机构与企业的紧密合作6.3D打印产业的聚集效应.未来发展需要解决的问题3D打印产业发展的国家规126大道无形大道无形127案例框哥诞生记案例框哥诞生记128 UP！3D打印机实践与操作 UP！3D打印机实践与操作129桌面级桌面级UP!UP!三维打印机系列三维打印机系列2010年1月，太尔时代第一代桌面级3D打印机UP！Plus面市2013年5月，太尔时代推出第二代桌面级3D打印机UP！Plus 22013年11月，太尔时发布售价为6699元桌面级3D打印机-UP!mini技术先进、操作便捷、功能丰富、性能可靠、质量上乘、物超所值技术先进、操作便捷、功能丰富、性能可靠、质量上乘、物超所值桌面级UP!三维打印机系列2010年1月，太尔时代第一代桌130走近走近UP!UP!三维打印机三维打印机UP mini三维打印机外廓尺寸：240 x 355 x 340 成形尺寸：120 x 120 x 120 成形层厚：0.20成形材料：ABS 走近UP!三维打印机131走进！桌面三维打印机走进！桌面三维打印机UP！PLUS 三维打印机外廓尺寸：245 x 260 x 350 成形尺寸：140 x 140 x 135 成形层厚：0.成形材料：ABS 走进！桌面三维打印机UP！PLUS 三维打印机132专业级桌面机首选：专业级桌面机首选：UP BOXUP BOX成型空间：255 x 205 x 205 mm成型材料：abs或pla 无需配件的全自动调平和喷头测高，校准过程中无需人为干预；内置的空气净化系统，机身内配有降低烟气和打印气味的空气过滤器；显示打印状态的呼吸指示灯，可以实时显示UP BOX初始化、打印中、暂停、出错等多种运行状态；封闭式的成型空间保证了温度的稳定性，配上新的ABS打印表面，使模型更好地粘合在平台上，双管齐下有效解决打印大件模型时翘边的问题。专业级桌面机首选：UP BOX成型空间：255 x 205 133MAKEMAKE杂志全球公测杂志全球公测UP!UP!三维打印机获综合性能第一三维打印机获综合性能第一 2012年7月，第十一期美国MAKE杂志对现有全球流行的15款个人三维打印机进行了权威公测。太尔时代的UP！三维打印机以操作方便，功能丰富，打印精度最高，荣登榜首MAKE杂志全球公测UP!三维打印机获综合性能第一 201134MAKEMAKE杂志授予杂志授予UP Plus 2 UP Plus 2 消费者最易使用奖第一名消费者最易使用奖第一名2013年11月，UP Plus 2荣获该杂志2013年度消费者最易使用奖(Best in Class:Just Hit Print)的第一名在参与测评的23种来自全球不同制造商的桌面级3D打印机中，唯独UP Plus 2拥有打印平台自动水平校准和喷嘴与打印平台之间的自动对高这两项“令人惊叹”的功能。MAKE杂志授予UP Plus 2 消费者最易使用奖第一名2135以中国创新服务全球以中国创新服务全球用户用户以中国创新服务全球用户136太尔时代的理念将创新整合视为驱动公司发展的强大动力将信任关系视为建立品牌声誉的扎实根基将开放合作视为优化公司经营的上佳途径将潜心致远视为建立领先地位的坚实保障将社会责任视为维护良好生态的有效法宝太尔时代的理念将创新整合视为驱动公司发展的强大动力将信任关系137UPUP！打印机软件下载安装！打印机软件下载安装太尔时代官网太尔时代官网太尔时代论坛太尔时代论坛支持支持windowswindows、VistaVista、MacMac、UP！打印机软件下载安装太尔时代官网www.tiertime138制造数字化制造数字化-CAD-CAD数字驱动数字驱动只需将设计好的文件保存为只需将设计好的文件保存为STLSTL格式即可！格式即可！艺术设计建筑设计工业设计制造数字化-CAD数字驱动只需将设计好的文件保存为STL139STL文件和三角网格参数曲面和三角形网格一个可以用于三维打印的三角形网格，必须是有效的、封闭的、有方向的，而且不包含任何的自交叉。STL文件和三角网格参数曲面和三角形网格一个可以用于140STLSTL文件常见错误文件常见错误重叠面法向错误面不闭合自交叉STL文件常见错误重叠面141打印方向的选择打印方向的选择1.支撑面积的多少和剥离支撑难易程度2.受力情况3.零件视觉方向打印方向的选择1.支撑面积的多少和剥离支撑难易程度142打印只需三步打印只需三步载入数据文件设置打印参数点击打印打印只需三步载入数据文件143打印参数的设置打印参数的设置打印参数的设置144模型后处理模型后处理支撑剥离外表面打磨上色处理模型后处理支撑剥离145筑造梦之屋筑造梦之屋146 车行天下车行天下 完美智造完美智造 车行天下 完美智造1473D打印技术应用课件148服装首饰服装首饰 穿戴新时尚穿戴新时尚服装首饰 穿戴新时尚1493D打印技术应用课件150动漫手办动漫手办 高端定制高端定制动漫手办 高端定制1513D打印技术应用课件152构筑想象，创意无限构筑想象，创意无限构筑想象，创意无限153创意生活 随心打造创意生活创意生活创意生活 随心打造创意生活154三维打印机-创意微工场创意生活创意生活三维打印机-创意微工场创意生活155机械控制机械控制机械控制1563D打印技术应用课件1573D打印技术应用课件1583D打印技术应用课件1593D打印技术应用课件1603D打印技术应用课件161谢谢！谢谢！162