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早在1892年,J.E.Blanther在其专利中曾建议用分层制造法构成地形图。
1902年,Carlo Baese的专利提出了用光敏聚合物制造塑料件的原理。
1904年,Perera提出了在硬纸板上切割轮廓线,然后将这些纸板纸板粘结成三维地形图的方法。
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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。它是史上第一台用巨型3D打印机打印出整个身躯的轿车。所有外部组件也由3D打印制作完成,包括用Dimension 3D打印机和由Stratasys公司数字生产服务项目RedEye on Demand提供的Fortus3D成型系统制作完成的玻璃面板。

2010年12月,Organovo公司,一个注重生物打印技术的再生医学研究公司,公开第一个利用生物打印技术打印完整血管的数据资源。

2011年1月,荷兰3D打印机制造商Ultimaker 将打印速度提升到300毫米/秒,喷头移动速度达到350毫米/秒。同月,美国康奈尔大学的研究人员开始建立3D食物打印机。

2011年6月,Shapeways和Continuum Fashion时尚公司发布了第一款3D打印的比基尼泳装。

2011年7月,在英国埃克塞特大学领导下的布鲁内尔大学研究组及应用程序开发商Delcam公司的研究人员展示了世界上第一台巧克力3D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。

2011年9月,维也纳科技大学开发了更小,更轻,更便宜的3D打印机。这个超小3D打印机的总重量为1.5公斤,报价约1200欧元。

2011年10月,Roland DG Corporation公司推出了新的iModela IM-01。

2012年1月,Stratasys宣布与Objet合并。

2012年3月,美国总统奥巴马提出投资10亿美元在全美建立15家制造业创新研究所。
2012年3月,维也纳大学的研究人员宣布利用二光子平板印刷技术(two-photon lithography)突破了3D打印的最小极限,展示了一辆不到0.3mm的赛车模型。

2012年4月,经济学人发表专题文章,称3D打印将是第三次工业革命。

2012年5月,3D Systems推出世界首款开箱即用3D打印机 Cube。

2012年7月,比利时的International University College Leuven的一个研究组测试了一辆几乎完全由3D打印的小型赛车。车速达到了140千米/小时。

2012年8月,美国政府宣布首个3D打印研究所将建在俄亥俄州。

2012年9月,Makerbot推出收款非开源桌面3D打印机Replicator 2,售价约为2400美元。

2012年10月,Shapeways在纽约开设第一家实体店。

2012年11月,中国宣布是世界上唯一掌握大型结构关键件激光成型的国家。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。

2012年12月,美国分布式防御组织成功测试3D打印的枪支弹夹。同月,Stratasys宣布最大的喷墨3D打印机Objet 1000,能打1米x0.8X0.5大小的物件。
2012年12月,华中科技大学史玉升科研团队实现重大突破, 研发出全球最大的“3d 打印机”。这一“3D 打印机”可加工零件长宽最大尺寸均达到 1.2 米。该 3D 打印机是基于粉末床的激光烧结快速制造设备。

2013 年 1 月 ,中国首创用 3D 打印造飞机钛合金大型主承力构件,由北航教授王华明团队采用大型钛合金结构件激光直接制造技术制造。
2013 年 1 月 ,荷兰建筑师 Janjaap Ruijssenaars 与意大利发明家 Enrico Dini(D—Shape 3D 打印机发明人)一同合作,他们计划打印出一些包含沙子和无机粘合剂的 6×9(米)的建筑框架,然后用纤维强化混凝土迚行填充。最终的成品建筑“Landscape House”会采用单流设计(“Landscape House”特别模拟了奇特的莫比乌斯环,由上下两层构成。该工程预计在 2014 年完成,并且将参加 Europan 竞赛。

2013 年 2 月,美国康奈尔大学研究人员发表报告称,他们利用牛耳细胞在 3D 打印机中打印出人造耳朵,可以用于先天畸形儿童的器官移植。
2013 年 2 月,德国公司 Nanoscribe GmbH 在美国旧金山某展会上,发布 了一款迄今为止最高速的纳米级别微型 3d 打印机 Photonic Professional GT。 这款 3D 打印机,能制作纳米级别的微型结构,以最高的分辨率,快速的打印宽度(可以以每秒超过 5 太位(terabits)的速度来打印) ,打印出丌超过人类头发直径的三维物体。

2013 年 3 月,著名运劢品牌耐克公司就设计出了一款 3D 打印的足球鞋。 这双 3D 打印的耐克鞋名为 Vapor Laser Talon Boot(蒸汽激光爪), 整个鞋底都是 采用 3D 打印技术制造。这双 3D 打印足球鞋基板采用了选择性激光烧结技术, 该技术能使鞋子减轻自身重量并缩短了制作过程,据说 Vapor Laser Talon Boot 整双下来只有 150 克。
2013 年 3 月,美国波士顿创业公司 WobbleWorks 日前发起了一个项目, 为号称全球第一款3D打印笔的“3Doodler”(3D 涂鸦手)募资。

2013 年4月,GE用3D打印技术大规模制造喷气发动机关键部件。
2013 年4月,牛津大学可替代“人体组织”的新型3D打印软性材料。

2013 年 5 月,史上第一把全3D打印的全塑料手枪问世。
2013 年 5 月,世界首个3D打印子弹出现.

2013 年 6 月,世界最大激光 3D 打印机已经迚入调试阶段,由大连理工大学参不研发的,最大加工尺寸达 1.8 米。其采用"轮廓线扫描"的独特技术路线, 可以制作大型的工业样件和结构复杂的铸造模具。这种基于"轮廓失效"的激光三维打印方法已获得两项国家发明与利。
2013 年 6 月, Stratasys 和桌面型 3D 打印领导者 MakerBot 合并,此次合并使 Stratasys 业务从工业 3D 打印机扩展到家用 3D 打印机。
2013 年 6 月,MadSolid 创立,一个专门研发 3D 打印材料的公司,位于奥克兰。 MadeSolid 的化学家和工程师不断的研究 FormLab 的 Form1 打印机支持的树脂材料,除此之外还设计了其他打印机的材料配斱,如 B9 Creator 和 Muve3D。

2013 年 7 月,MIT研发出3D打印数据处理新算法。
2013 年 7 月,总部位于密歇根州Sintercore公司已开发出一系列的枪口制动器,其特殊之处是第一个可商业化的3D打印枪支金属部件。

2013 年 8 月,麻省理工学院的研究人员已经开发出一种结构轻巧的材料,可以3D打印出来组装飞机。
2013 年 8 月,杭州电子科技大学等高校的科学家自主研发出一台生物材料 3D 打印机。科学家们使用生物医用高分子材料、无机材料、水凝胶材料或活细胞,已在这台打印机上成功打印出较小比例的人类耳朵软骨组织、肝脏单元等。

2013年9月,英特尔推出开源机器人设计供3D打印。
2013年9月,中科大研究出3D打印优化算法可节省70%材料.

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10月,复合材料专家Nathan Armstrong,原Motive Industries的创始人和总裁,一直在领导一个合作开发的3D打印技术项目,该技术可用连续增强型纤维材料生产复合材料零部件。

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。
2013 年 11 月,3D Systems 公司刚刚完成对法国本土 3D 打印领跑企业 Phenix Systems 公司的收购,后者与注于激光烧结技术,生产百余台金属及陶 瓷打印机,用户包括米其林、通用电气、劳力士、卡迪亚。
2013 年 11 月,全球首支 3D 打印金属枪问世,原型模板为经典的 M1911 式手枪,由总部位于得州奥斯汀的 3D 打印公司“固体概念”(SolidConcepts)团 队设计并制造。

2013 年 12 月,澳大利亚Wollongong大学(UOW)下属实验室开发的手持式“生物笔(BioPen)”亮相。
2013 年 12 月,欧盟开发出纳米级精度高速3D打印技术。
2013 年 12 月,英国Cranfield大学用3D打印技术制造出了一件1.2米长的钛金飞机机翼部件。

2014年1月,耐克推出了其新款耐克Vapor Carbon 2014精英版跑鞋采用了3D打印技术制造的鞋底。
2014年1月,英特尔公司在拉斯维加斯的CES(消费电子展)上推出了其3D实感(Realsense)集成摄像头,宣称该技术将彻底改变人与机器的交互方式。
2014年1月,世界首个多材料可充气3D打印:无缝绽放(Seemless Blossom)的项目。

2014年2月,纽约St. Luke's & Roosevelt的医生们使用3D打印技术研制可移植人体气管。
2014年2月,3D Systems与Ekso Bionics公司一起推出了有史以来第一台3D打印的混合动力外骨骼机器人套装。
2014年2月,瑞典跑车制造商Koenigsegg推出3D打印技术制造汽车,One:1将是“世界上第一辆巨汽车(megacar)”

2014年3月,来自草根工程(Grass Roots Engineering)公司的Jim Smith制造了全世界第一艘全3D打印的定制皮划艇。
2014年3月,荷兰乌得勒支大学医学中心完成全世界头一例为人类换上完整3D打印头盖骨的手术。
2014年3月,英国布里斯托的西英格兰大学(UWE)的研究人员开发出了一种改进型的3D打印陶瓷技术,该技术可用于定制陶瓷餐具,比如漂亮的茶杯和复杂的装饰物。

2014年4月,斯坦福大学的心脏病专家Paul Wang博士和同事们使用一种新技术,可以通过3D打印精确制作病人心脏的复制品,可以使这些手术更精确,成功率更高。
2014年4月,由Rocky S. Tuan带领的研究团队发现了一种使用3D打印技术重建人类软骨的新方法。这种方法可以根据需要的任何形状逐层重建病人的软骨层,从而为彻底治愈关节炎带来了希望。

2014年5月,CRP集团开发出3D打印矫形器定制系统
2014年5月,吉林大学第二医院骨科医院完成首例3D打印肘关节置换术。
2014年5月,英国一家名为OwnFone的公司宣布了推出了一款新的创新型盲人手机。
2014年5月,中南大学教授3D打印超级“隐身”材料(3D打印吸波材料)。

2014年6月,荷兰乌得勒支大学医学中心进行了世界上首例完整3D打印头盖骨更换手术,其中一位妇女被植入了一个完全用塑料3D打印的定制头盖骨。
2014年6月,由欧盟资助的项目A-FOOTPRINT开发出一种使用3D打印机快速定制纠正脚和脚踝支撑的技术。
2014年6月,美国Lawrence Livermore国家实验室 (LLNL)和麻省理工学院 (MIT)的研究人员使用一种被称为微光固化(microstereolithography)的3D打印技术开发出一种具有微架构的超材料(metamaterial)

2014年7月,知名数控机床制造商赫克(Hurco)公司开发出一种增材制造适配器,与赫克控制软件相结合,可以把一台数控铣床变成3D打印机。
2014年7月,意大利初创企业Youbionic开发首个可3D打印的电动假手。
2014年7月,麻省理工学院(MIT)的研究人员在3D打印技术的帮助下,开发出一种可以在软、硬之间切换的材料。

2014年8月,美国路易斯安那理工大学(Louisiana Tech University)开发出一种特殊的挤出机,能够3D打印具有医疗作用的线材,该线材的特性就是能够释放药效。
2014年8月,美国Lawrence Livermore 国家实验室(LLNL)的工程师和科学家共同合作,开发出一种制造缓冲材料的全新方式。
2014年8月,美国明尼苏达州世界首个3D打印的中世纪城堡现身。

2014年9月,法国发明人Philippe和MyriamBoichut夫妇在最新的SpiderBot 3D打印机上将安装一个全新的双挤出系统,该挤出系统使用一个挤出机,但是带两个喷头。2014年9月,纳米结构钢材料设计和制造方面处于领先地位的美国NanoSteel®公司成功地3D打印出了完全致密(99.9%)、无裂纹的零部件,其硬度值超过1000 HV,耐磨性堪比常规制造的M2工具钢,并具有均匀的微观结构。
2014年9月,位于荷兰Moergestel的Admatec公司宣布四台新的陶瓷3D打印机已经在其位于Moergestel的工厂里投入使用。

2014年10月,中国内蒙古肿瘤医院微创介入中心利用国际先进的数字化医疗3D打印模板导向技术,为一名上颌窦癌患者成功实施了放射性粒子植入术即组织间放疗。
2014年10月,Vanderbilt大学的工程学硕士研究生 David Comber 和机械工程助理教授Eric Barth在3D打印技术的帮助下,设计开发出了一台能够执行精细手术的机器人。
2014年10月,美国Graphene3DLab(石墨烯3D实验室)公司的首席执行官DanielStolyarov介绍了有关3D打印石墨烯电池技术开发的最新进展。

2014年11月,领先的3D生物打印技术公司Organovo正式宣布推出商用的3D打印人类肝脏组织exVive3DTM,以用于临床前的药物发现测试。
2014年11月,美国普渡(Purdue)大学的科学家研发出了一种创新的3D打印技术,该技术能够打印出更轻、更强的金属部件,在汽车和航空航天领域有着广阔的应用前景。
2014年11月,Made In Space创造了历史,当时国际空间站(ISS)上的宇航员打开了世界上第一台专门为在太空中操作而设计的制造设备,并成功地在外层空间3D打印出第一个物品:一个扣环,这是NASA设计的旨在防止零重力环境战肌肉损失的一套健身器材的一部分。

2014年12月,澳大利亚的研究人员利用3D打印技术帮助开发了世界上第一款仿生胸罩,该胸罩的主要作用是在根据女性运动训练的不同阶段来为其胸部提供支持。
2014年12月,美国科学家开发出低成本打印3D纳米结构技术
2014年12月,3D打印植入物促进膝关节半月板再生研究获成功
2014年12月,基于英特尔Edison芯片的3D打印智能服装Spider Dress 2.0

2015年1月,美国北岸-LIJ 医疗集团(North Shore-LIJ Health System)下属Feinstein医学研究所打印出了一个定制的气管支架,该支架能够与活细胞结合生成一段活的气管!
2015年1月,上海盈创3D打印出全球首个完整别墅和5层高的楼房。
2015年1月,Stratasys公司3D打印出了世界上第一个完整可用的橄榄球。

2015年2月,芬兰VTT技术研究中心的科学家开发出一种3D打印的小型太阳能装置原型,这种装置被设计成了树的形状,而且可以从周围采集太阳能。
2015年2月,科学家们开发出了一个3D打印的仿章鱼水下机器人,这个机器人在水里的前进速度超级快。科学家们称这将带来人造潜水器的革命。
2015年2月,澳大利亚墨尔本莫纳什(Monash)大学的研究人员联手迪肯(Deakin)大学和CSIRO的相关人员3D打印了两台用于概念验证的喷气发动机。

2015年3月,GenCorp旗下的Aerojet Rocketdyne公司在其萨克拉门托测试唱成功完成了对其AR1增压发动机关键部件的热点火测试。
2015年3月,3D Bioprinting Solutions制造出世界上首个3D打印的可移植甲状腺,它会被用在一只老鼠身上。
2015年3月,瑞典斯德哥尔摩的护肤品公司Foreo向公众展示了号称是“世界上第一台数字化妆师”的自动化化妆设备——MODA。

2015年4月,GE公司宣布,该公司生产的超过400台GE90发动机已被加装了3D打印的T25传感器外壳。
2015年4月,美国宇航局(NASA)3D打印出世界首个全尺寸铜质火箭发动机部。
2015年4月,O‘Qualia宣布为安全市场开发出了一款新型的固定翼无人机系统。他们说,这是历史上首次完全用熔融沉积成型(FDM)工艺制造的无人机。

2015年5月,Stratasys公司宣布其长期合作伙伴、建筑师和设计师Neri Oxman开发出了世界上首个内嵌生命物质的3D打印光合可穿戴装置。
2015年5月,德国一位具有退行性颈椎问题的患者通过手术接受了3D打印的钛金属融合植入物。这还是历史上首次成功完成此类手术。
2015年5月28日,请注意!一把靠避孕套击发的3D打印手枪出现了!
2015年5月,瑞士一家初创企业CELLINK宣称开发出世界上首款通用型生物油墨。该公司称这种油墨具有最佳的生物相容性和打印保真度,可用于各种3D生物打印方面的应用。

2015年6月,Divergent Microfactories推出一辆基于3D打印部件的超级跑车。世界首辆3D打印超级跑车百公里加速2.2秒。?
2015年6月,美国Philadelphia大学的两位工业设计专业学生在其硕士研究项目中选择使用3D打印和3D扫描为消费者创造出量身定制的鞋子,以预防足部健康问题。
2015年6月,瑞典Chalmers理工大学的一组研究人员首次使用3D生物打印机以纤维素为材料3D打印出干的3D对象。

2015年7月,Local Motors公司展示一款新的3D打印汽车设计,该车型将作为Local Motors将来在市场上销售的真正可以上路的3D打印汽车。
2015年7月,3D打印助力医生完成世界首例小儿双手移植手术
2015年7月,美国食品药品管理局(FDA)正式批准Aprecia制药公司使用3D打印制造SPRITAM levetiracetem药片。该药片使用了一种多孔配方,只需一小口液体就可以快速溶解。

2015年8月,一个名为Laurent Bernadac的音乐家使用光固化(SLA)技术3D打印出了一把完全可以演奏的电小提琴3D Varius。
2015年8月,意大利的3D打印公司WASP对3D打印建筑材料、房屋的耐用性,以及对于环境的影响进行了深入的研究,开发出了一种3D打印横梁的新形式。
2015年8月,化学品制造巨头瓦克化学(Wacker Chemie)有机硅事业部已经开发出一种技术使得可以把硅胶作为3D打印材料

2015年9月,澳大利亚3D打印公司与有政府背景的Lab 22共同合作,为一位西班牙的癌症患者3D打印了世界上首个胸骨+肋骨的一体式植入物。这个可能是迄今为止世界上最大的巨大3D打印人体植入物完全是根据患者的特征量身定制的,用于替换由胸壁肉瘤造成的伤害。
2015年9月,意大利帕多瓦的Eurocompositi设计工作室开发出一款让人惊艳的PLA材质3D打印山地车车架Aenimal Bhulk,并由此获得了2015 Eurobike产品设计金奖(Eurobike Gold)

2015年10月,航空巨头波音公司展示了他们最新研发的世界上最轻的金属材料3D打印Microlattice(微晶格)材料,它的重量比泡沫塑料轻100倍,其壁结构比人的头发丝还要细1000倍,密度仅为0.9毫克/CC。
2015年10月,美国密苏里科技大学(Missouri University of Science and Technology)的科学家们使用3D打印技术创造了一种全新的材料:一种结构非晶态金属(SAMs)
2015年10月,荷兰埃因霍温技术大学(Technical University Eindhoven)开发出的一款新型混凝土3D打印机。该3D打印机目前已经投入运营,它是由荷兰公司ROHACO打造的,非常精确(相对应混凝土打印机而言),而且其最大打印空间高达11×5×4米。

2015年11月,领先的3D打印公司Stratasys展示了其与先进飞行器开发商Aurora Flight Sciences共同开发的一款3D打印喷气式无人机。这款无人机翼展达到3米但是重量却只有15公斤,其80%是3D打印的。最惊人的是,它的时速能够达到150英里每小时。
2015年11月,Fraunhofer计算机图形研究所(Fraunhofer IGD)的研究人员开发出了一种流水线式的3D扫描系统CultLab3D,可以快速、方便地数字化3D对象。
2015年11月,领先的喷气飞机、火箭和导弹推进系统制造商Aerojet Rocketdyne拿到了来自美国宇航局(NASA)的16亿美元大单,为其RS-25火箭发动机3D打印部件的消息。Aerojet Rocketdyne已经为NASA的猎户座(Orion)飞船3D打印了十二个发动机延伸喷管。

2015年12月6日,通过Orbital ATK公司的一艘天鹅座无人货运飞船,第一台来自欧洲的3D打印机被送往国际空间站。这款3D打印机是由意大利工程公司Altran Italia设计开发的,可在太空上使用。
2015年12月,来自印度班加罗尔的生物技术初创公司PandorumTechnologies成功开发出可模仿人类肝脏功能的3D生物打印肝组织。

制造复杂物品不增加成本

通常,物体形状越复杂,制造成本越高,但是对3D打印机而言,制造形状复杂的物品成本不增加,制造一个华丽的形状复杂的物品并不会比打印一个简单的方块消耗更多的时间、技能或成本。

产品多样化不增加成本

3D打印省去了培训机械师或购置新设备的成本,一台3D打印机只需要不同的数字设计蓝图和一批新的原材料就可打印出琳琅满目、任何形状、多种材料、多种颜色的产品。

无须组装

3D打印能使部件一体化成型,3D打印机通过分层制造可以同时打印多个部件,并以组装好的形式出现,省略组装就缩短了供应链,节省在劳动力和运输方面的花费。

零时间交付

3D打印机可以按需打印,即时生产。这样减少了企业库存,可根据订单使用3D打印机制造出特别或定制产品以满足客户需求,零时间交付式生产能最大限度地减少长途运输和库存的成本。

设计空间无限

传统制造技术和工匠制造的产品形状有限,制造形状的能力受制于所使用的工具,3D打印机可以突破这些局限,开辟巨大的设计空间,甚至可以制作目前可能只存在于自然界的形状。

零技能制造

批量生产和计算机控制的3D打印机降低了对使用者技能的要求,3D打印机从设计文件里获得各种指示并实现产品的制造。做同样复杂的物品,3D打印机所需操作技能比任何传统机器都少。

不占空间、便携制

3D打印机可以制造和其打印机平台一样大的物品,3D打印机调试好后,打印设备可以自由移动。通过移动或机器手式操作,3D打印机可以制造比自身还要大的物品。

减少废弃副产品

3D打印机制造金属零件时产生较少的副产品,在制造金属零件时几乎是零废料,随着打印材料的进步,"净成形"制造可望成为更环保的加工方式。

材料无限组合

随着多材料3D打印技术的发展,可以将不同原材料融合在一起,以前无法混合的原料混合后将形成新的材料,这些材料性能、色调种类繁多,打印产品将具有独特的属性或功能。

精确的实体复制

未来,3D打印将数字精度扩展到实体世界。扫描技术和3D打印技术将提高实体世界和数字世界之间形态转换的分辨率,我们可以扫描、编辑和复制实体对象,创建精确的副本或优化原件。

神奇的机器,打印一切!

上上个世纪的思想,上个世纪的技术,这个世纪的市场! 3D打印思想起源于19世纪末的美国,并在20世纪80年代得以发展和推广。

3D打印机的出现,将颠覆生产思路,任何复杂形状的设计均可以通过3D打印机来实现。

ABS塑料类

ABS是FDM打印技术最为常见的打印材料,颜色可选性多,是消费级3D打印机用户最中意的打印耗材之一。通常情况下,ABS材料呈细丝盘装,3D打印机喷嘴将其加热熔解,加热温度一般高于ABS材料熔点1℃至2℃,经喷嘴喷出后迅速凝固。但碍于ABS材料的熔点不同,且打印机喷嘴无法调节温度,故不能通配,所以最好选择在原厂购买打印材料。

PLA塑料熔丝

PLA塑料熔丝是另一种消费级3D打印机常用到的打印材料,由于PLA可以降解,所以更绿色环保。与ABS不同之处在于,一般情况下,PLA不需要加热床更容易使用,并且更适合相对低端的3D打印机。同样,PLA也有多种颜色可供选择,另外还能提供半透明的红、兰、绿以及全透明的材料。不过PLA的通用性,也有待提高。

可变色的PLA熔丝

PLA与ABS熔丝是最为常见的3D打印线材,除了在颜色类别上大做文章外,MakerGeeks公司发布了一款可随温度变换颜色的PLA 3D打印长丝,他们称其为"Thermochrome Grey EcoPLA"。该长丝直径为1.75毫米,当温度低于29°C时长丝呈黑色,当温度高于29°C时则会变的完全透明,重点是打印出来的东西也具备这种属性。

海藻SWF长丝

名为Le Fabshop的初创公司,历时一年开发出了世界上首个用海藻提炼制成的"绿色"3D打印打印长丝SWF。海藻是一种常见却又非常宝贵的原料,它不需要淡水、不需要农药或化肥,你只需要开发出一种模式使其兼容3D打印。

石墨烯

作为目前世间最轻薄、最坚硬的新型纳米材料,石墨烯而荣登材料界的新宠。现在,人们将其与3D打印技术结合,为3D打印材料再填新丁。科学们家认为,3D打印石墨烯材料是一种神奇的材料,并永远改变世界。

树脂材料

作为SLA光固化成型的重要原料,树脂变化种类繁多,透明的、半固体状的,可用来制作中间设计过程模型,且成型精度要高于FDM技术,可用来制作生物模型或医用模型。

陶瓷粉末材料

我们通过SLS技术进行烧结完成,上过建立模型,再将陶瓷粉末通过釉的陶瓷产品完全可以用来盛食物,很多人用陶瓷来打印个性化的杯子。不过,3D打印并不能完成陶瓷的高温烧制,需在打印完成之后再进行高温烧制。陶瓷材料因具备高强度、高硬度、耐高温、低密度、化学稳定性好、耐腐蚀等优异特性,而广泛应用于航空航天、汽车、生物等领域。陶瓷材料也因硬而脆的特点,使其难以加工成型,尤其是复杂的陶瓷件需借助模具成形。

金属材料

不锈钢不仅坚硬牢固更具有不会生锈的特性。不锈钢粉末可通过SLS打印技术进行3D烧结凝固塑形,并为用户提供银色、古铜色以及白色等外观颜色。选择不锈钢材料,用户可以制作模型、现代艺术品以及很多兼具功能性与装饰性的日常生活用品。通过SLS技术将金、银的粉末烧结,同样可以用来打造饰品。而钛金属则是高端3D打印机常使用的打印材料,可用于航天航空领域。美国宇航局近期刚完成对3D打印火箭喷射器的测试工作。

金尼龙铝粉材料

尼龙铝粉,顾名思义就是在尼龙的粉末中掺杂一部分铝粉,通过SLS技术进行打印,使打印出的成品赋有金属的光泽。当铝粉含量从0增大到50%时,所制成品的热变形温度、拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量以及硬度,比单纯尼龙烧结件分别提高了87℃、10.4%、62.1%、122.3%及70.4%。此外,烧结件的拉伸强度、断裂伸长率、冲击强度,也随着铝粉平均粒径的减小而增大。

ABS与PLA哪个更好?
  ABS材料 PLA材料
定义 ABS(原名为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)是家用熔融沉积(FDM)式线材的老祖宗。 PLA(通常指聚乳酸)与气味香甜的ABS是难兄难弟。这种材料为生物分解性塑料,打印时气味就像糖果一样。
温度 这种材料的打印温度为210~240℃,加热板的温度为80℃以上。ABS的玻璃转化温度(这种塑料开始软化的温度)为105℃。 这种材料的打印温度为180~200℃。尽管加热板非必备品,但我还是建议大家在60℃时使用这项配备。PLA的玻璃转化温度也是这种材料最大的缺点,仅有60℃左右(这具有科学上的价值),因此用途有限,不适合做车子的排档头。
打印性能 材料的性质方面,从热端的角度来看,ABS塑料相当容易打印。无论用什么样的挤出机,都会滑顺地挤出材料,不必担心堵塞或凝固。然而挤完后的步骤却有点困难。这种材料具有遇冷收缩的特性,会从加热板上局部脱落、悬空,造成问题。另外,要是打印的物体高度很高,有时还会整层剥离。因此,ABS打印不能少了加热板。ABS能打印得非常快,还能设定仪器大幅增加回抽的速度。由于抽丝的毛病很罕见,因此通常只要稍微回抽一下就够了。 PLA几乎与ABS完全相反,经常会堵塞热端(尤其是全金属制的热端更是如此)。这是因为PLA熔化后容易附着和延展。但这并不代表PLA不适合打印。只要在装设轴承时,滴一滴油到热端上,就能滑顺不堵塞,长时间在甘甜的香气中打印。PLA真正有趣的地方,就要数放在打印板上的时候了。这种材料几乎不会收缩,即使是开放式的打印机,也能打印巨大的物体,不必担心成品从板子上悬空、歪斜或破损。这种材料正好适合实地在公共场所做3D打印。
强度 只要以适当的温度打印,让层层材料牢牢黏住,ABS的强度就会变得相当高。ABS具有柔软性,即使承受压力也只会弯曲,不会折断。 虽然PLA也能打印出强度相当高的物体,却比其他塑料稍微脆弱一点。要是掉落或撞到东西时,多半会产生缺口或破损,而不会弹回来。薄的地方容易在弯曲前折断。只要打印得当,每一层材料就会黏得相当牢固。
气味 打印时会产生强烈的气味,在通风不良的房间打印ABS线材后会不舒服。 气味虽然微弱,却很宜人。
适用场景 ABS适合制作可能会掉落、使用于高温环境下、或是以粗鲁的方式使用的物品。象是刀柄、车用手机架、手机保护壳、玩具、结婚戒指(黑色ABS制品)。总之,几乎所有的东西都适用。 建议大家能用时随时都可以用。PLA为生物分解性塑料,既能回收,也会腐朽消失,适合制作盒子、礼物、模型和原型的零件。也可以用在室外专题上。虽然PLA号称会生物分解,但若不加热就不会分解,还具有耐水性。
不适用场景 这种材料的缺点在于没有加热板的打印机无法打印。假如要在没有挡风和抗温装备的状态下列印大型物体,就必须小心别让材料整层剥落及破损。另外,房间通风不良时也最好别用ABS,因为气味会让人不舒服。 PLA不适合放进60℃以上的东西里,这样的温度会让材料变形。此外,这种材料质地脆弱,不能用来制造工具的手把或会多次掉落的零件。再者,PLA只要稍微弯曲就会折断,不适合做成薄的东西。

FDM- fused deposition modeling

全称叫"熔融沉积"技术,基本原理是通过加热装置将ABS、PLA等丝材加热融化,然后通过挤出头像挤牙膏一样挤出来,一层一层堆积上去,最后成形。大家如果见过春蚕吐丝,就清楚了,类似的也是如此。蚕体内含有绢丝蛋白质的绢丝液,蚕用嘴挤压吐出,一层一层环绕,这种液体凝固后就成了丝茧。

SLA- stereolithography

全称叫"立体光固化成型"或"立体平版印刷",基本原理是激光束在液态树脂表面勾画出物体的第一层形状,然后制作平台下降一定的距离(0.05-0.025mm之间),再让固化层浸入液态树脂中,如此反复。使用的树脂是光敏树脂,激光束照射后会形成固态。

DLP-digital light projection

全称叫"数字光投影"技术。使用的耗材和SLA一样,都是光固化树脂。那和SLA有什么区别呢?为什么叫数字光投影呢?其实在机械结构方面,DLP与SLA最大的不同在于,DLP用的是投影仪的数字光源,SLA用的是激光头。正因为如此,DLP一扫就是一片,SLA成形只能靠一个激光点。一些DLP机器还可以打多种材料,例如DLP200台面可以打印多种材料,树脂ABS亚克力。

其他打印技术

3D打印产业上游市场分析

3D打印产业链的上游主要包括打印材料提供商、3D打印设备的制造商、工业设计机构、3D数字化技术提供商、3D打印机及耗材提供商、3D打印设备经销商、3D打印服务商等。在3D打印发展的初级阶段,产业链上游的焦点主要集中在材料行业、打印设备制造业以及软件开发三个领域。

3D打印产业下游市场分析

3D打印产业链的下游主要分为两大类:(1)民用消费领域,如摄影、饮食、教育等方面;(2)工业领域,如传统的航空、汽车、船舶、电子、家电、医学、建筑等行业,同时还包括珠宝、时装、食品、纺织业以及考古领域。 3D打印产业环节较少,这也是其有别于传统制造业的地方。打印原材料和打印设备是最重要的产业链环节,为3D打印提供基础设备和产品成型原料,这两项是决定产品的重要因素;方案提供商是3D打印流程的实现者,提供设计到成型全程的运营服务。我国的3D打印主要集中在家电及电子消费品、建筑、教育、模具检测、医疗及牙科正畸、文化创意及文物修复、汽车及其他交通工具、航空航天等领域。其中,3D打印最大的三块需求分别来自民用消费、工业设计和航天军工。

目前,3D打印技术已在工业造型、机械制造、航空航天、军事、建筑、影视、家电、轻工、医学、考古、文化艺术、雕刻、首饰等领域都得到了广泛应用。并且随着这一技术本身的发展,其应用领域将不断拓展。3D打印技术的实际应用主要集中在以下几个方面:

01、产品设计领域

在新产品造型设计过程中的应用3D打印技术为工业产品的设计开发人员建立了一种崭新的产品开发模式。运用3D打印技术能够快速、直接、精确地将设计思想转化为具有一定功能的实物模型(样件),这不仅缩短了开发周期,而且降低了开发费用,也使企业在激烈的市场竞争中占有先机。

02、建筑设计领域

建筑模型的传统制作方式,渐渐无法满足高端设计项目的要求。全数字还原不失真的立体展示和风洞及相关测试的标准,现如今众多设计机构的大型设施或场馆都利用3D打印技术先期构建精确建筑模型来进行效果展示与相关测试,3D打印技术所发挥的优势和无可比拟的逼真效果为设计师所认同。

03、机械制造领域

由于3D打印技术自身的特点,使得其在机械制造领域内,获得广泛的应用,多用于制造单件、小批量金属零件的制造。有些特殊复杂制件,由于只需单件生产,或少于50件的小批量,一般均可用3D打印技术直接进行成型,成本低,周期短。

04、模具制造领域

例如玩具制作等传统的模具制造领域,往往模具生产时间长,成本高。将3D打印技术与传统的模具制造技术相结合,可以大大缩短模具制造的开发周期,提高生产率,是解决模具设计与制造薄弱环节的有效途径。3D打印技术在模具制造方面的应用可分为直接制模和间接制模两种,直接制模是指采用3D打印技术直接堆积制造出模具,间接制模是先制出快速成型零件,再由零件复制得到所需要的模具。

05、医学领域

在医学领域的应用近几年来,人们对3D打印技术在医学领域的应用研究较多。以医学影像数据为基础,利用3D打印技术制作人体器官模型,对外科手术有极大的应用价值。

06、文化艺术领域

在文化艺术领域的应用,3D打印技术多用于艺术创作、文物复制、数字雕塑等。

07、航天技术领域

在航空航天领域中,空气动力学地面模拟实验(即风洞实验)是设计性能先进的天地往返系统(即航天飞机)所必不可少的重要环节。该实验中所用的模型形状复杂、精度要求高、又具有流线型特性,采用3D打印技术,根据CAD模型,由3D打印设备自动完成实体模型,能够很好的保证模型质量。

08、家电领域

3D打印技术在国内的家电行业上得到了很大程度的普及与应用,使许多家电企业走在了国内前列。如:广东的美的、华宝、科龙;江苏的春兰、小天鹅;青岛的海尔等,都先后采用3D打印技术来开发新产品,收到了很好的效果。

材料的限制

虽然高端工业印刷可以实现塑料、某些金属或者陶瓷打印, 但无法实现打印的材料都是比较昂贵和稀缺的。另外,打印机也还没有达到成熟的水平,无法支持日常生活中所接触到的各种各样的材料。

机器的限制

3D打印在运动的物体和它们的清晰度难以实现。这个困难对于制造商来说也许是可以解决,但是3D打印技术想要进入普通家庭,每个人能随意打印想要的东西,那么机器的限制就必须解决才行。

知识产权的忧虑

音乐、电影和电视产业中对知识产权的关注越来越多。人们可以随意复制任何东西,并且数量不限。如何制定3D打印的法律法规用来保护知识产权,也是我们面临的问题之一,否则就会出现泛滥的现象。

道德的挑战

道德的挑战 道德是底线。什么样的东西会违反道德规律是很难界定的,如果有人打印出生物器官和活体组织,在不久的将来会遇到极大的道德挑战。

花费的承担

3D打印技术需要承担的花费是高昂的。第一台3D打印机的售价为1万5。如果想要普及到大众,降价是必须的,但又会与成本形成冲突。

目前3D打印产业在中国尚处于起步阶段,且并不掌握原创技术,中国的3D打印企业普遍没有盈利,极少数有盈利的也只是微利,而美国则在非金属3D打印领域独占鳌头。中国的3D打印应用市场份额仅占全球的10%,而美国占据40%,欧洲占30%。美国的3D打印产业由国防部主导,主要应用于军工领域,民用市场并不大。 随着3D打印行业的不断发展,对于产业链上游的3D打印材料要求也越来越高,3D打印材料市场有着不可预估的前景,这也是各大企业对其"趋之若鹜"的原因。中国3D打印材料产业在未来10年,至少蕴藏有上千亿元的市场空间。

在石油化工设备及零部件制造、维修领域:

xOne的3D打印产品2012年应用在能源石油天然气领域的收入占其总收入的13%。

通用电气公司(GE)开始尝试用3D打印技术生产燃气涡轮机的零部件金属燃油喷嘴,计划到2015年,其燃油喷嘴将全面实现3D打印生产。 GE还计划利用3D打印技术来生产可将石油抽到地面的电子潜水泵。GE正使用3D打印技术为石油和天然气领域的大型企业提供零部件维修服务,如齿轮、结构件、外壳,甚至一些空气动力学叶片等,都可以用3D打印技术进行维修。

美国石油服务企业哈利伯顿公司已开始利用3D打印技术生产石油钻探所需的零部件。

美国BlueFire设备公司尝试将3D打印技术用于PDC钻头的制造,该PDC钻头采用了特殊设计的喷嘴排列方式,采用3D打印技术完美地实现了这些高复杂度的设计,并大幅提升钻头应对极端环境的能力。

中海油服油田技术研究院的科研人员使用3D打印随钻地层测试器的集成阀座,目前3D打印技术已经成功应用于该研究院的多个科研项目中。3D打印技术已成功打印出球靴等橡胶制品,但距离规模生产尚有很大距离。

国际石化公司 纷纷介入:

全球化工巨头杜邦公司与知名线材制造商taulman3D共同开发出了一款全新的3D打印线材T-Lyne。据称这款材料非常耐用、有弹性、如水晶般清澈,可打印到任何表面上,堪称创客们梦寐以求的3D打印利器。

韩国LG公司与世界第二大3D打印公司Stratasys协商供应高附加合成树脂ABS。

巴斯夫成立了全球3D打印研发部门,目前与湖南华曙高科签订了技术合作协议,联合开发世界上最新型SLS打印设备及材料,并计划在中国建立3D打印材料制造基地。

法国化工巨头阿科玛将3D打印材料作为公司的六大重点研发领域之一,并发布了一系列3D打印材料,特别是最新的PEKK等级材料。同时,阿科玛宣布将投入更多的研发资源,以开发新的3D打印材料和解决方案。

伊士曼化工与3D打印线材生产商taulman3D、3D打印机厂商AlephObjects合作,推出全新的线材产品。这两家公司分别在3D打印硬件和耗材领域处于领先的地位,通过与他们的合作,能够使伊士曼3D聚合物获得更为广泛的受众。

2015年以来,3D打印频繁获得政策利好。先是8月,李克强总理主持国务院专题讲座,讨论了3D打印等问题,这是3D打印作为先进技术,首次出现在国务院专题讲座中。然后是为了落实国务院专题讲座精神,科技部等部门计划对投入20亿元3D打印立项与投资,3D打印正从政策支持走向资金支持层面,发展前景值得期待。
特别专题策划 策划:顾燕兰 设计:马玲
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