爱吱声

标题: 随便说说3D打印机 [打印本页]

作者: 匡庐 时间: 2012-9-3 13:59
标题: 随便说说3D打印机
最近，3D打印机突然火起来了。甚至股市都为此炒作了几天。

当然，3D打印机的确很有用。新闻上有人用3D打印出来的部件制作了很吸引人的东西。但是，当前3D打印技术的根本问题，材料，仍然有待解决。

一般打印机里无非是黑色的墨粉，或者三基色的墨粉。

而真实可用的机器往往是多种材料制作而成的。3D打印机要打印出这些由多种材料（原子、分子和晶体结构各不相同）构成的机器，要么具备由简单的元素根据设计自行结合成特点分子从而构成特定结构的固体的本领，要么就是多台打印机各自打印单一材料构成的零件，最后组装成一台完整的机器。前者当然是科学家（物理、化学和材料学家）的梦想。即使是后者，也需要3D打印机具备很不一样的材料制备能力。你不能指望低温（或常温）低压下能得到许多特种材料的结构和性能。比如，一般室温下得不到特种陶瓷。

谁有本事用一台3D打印机，打印出一台电脑，一按鼠标就可以上爱吱声？或者一台涡扇10发动机，直接就可以用在J10上起飞？？

目前看，3D打印机最好的用途就是制作模具、模型。这已经很了不起了。

作者: 瓦片儿匠 时间: 2012-9-3 15:00
这么一说……那以后手工模型这门手艺不是要失传？

作者: profer 时间: 2012-9-3 15:18
只制作模型一点就能省不少成本

作者: 打死老a 时间: 2012-9-3 19:01
3d打印机能打3d打印机出来不

作者: 库布其 时间: 2012-9-3 22:42
能再聊聊能打印哪些材料吗？
1.塑料应该可以的吧？
2.金属粉末可以打印出来吗？

能聊聊打印之后的后期处理吗？例如假如可以打印金属粉末，能否进一步做烧结，热处理，强化结构强度？同样，塑料打印出来后，是否需要类似的高温熔接？

除了低强度的塑料类模具，还能做高强度的模具吗？例如金属锻模。

谢谢分享。这种成型方式的确是独一无二的，可以发挥创造力的地方很多。

作者: 晨枫 时间: 2012-9-3 23:12
同样想法！看到过一篇文章，把3D打印看成美国制造业的救星，从此可以小批多样廉价制造各种东西，打败“中国制造”了。至少在近几十年，看不到这个可能性，正如你所说的材料问题。还要加一条：金属热处理问题。3D打印还能淬火冷锻热锻不成？

作者: 宇文泰 时间: 2012-9-4 06:37
主要就是节省模具费

作者: dragonnj 时间: 2012-9-4 09:09
最近公司用3D打印机做了批样品外形结构，正好可以赶上展览会，效果还不错

作者: 老兵帅客 时间: 2012-9-4 10:03
这东西短期内也就是做做模型而已，多了没用。至于将来的发展，等到它具备了多种材料的多种处理能力，那和标准工厂还能有多少区别？我感觉只能更贵，因为产量太小了。

作者: 空山小径 时间: 2012-9-4 16:32
对这东西能否取代大工业生产还是有怀疑。

作者: MacArthur 时间: 2012-9-5 04:19

晨枫发表于 2012-9-3 10:12 6 N4 |" E" G& B% w @1 t
同样想法！看到过一篇文章，把3D打印看成美国制造业的救星，从此可以小批多样廉价制造各种东西，打败“中国 ...

无知媒体又一次瞎炒概念。。。

就是以前的所谓Rapid Prototype Development （快速成型），只不过这二年应用了点儿新材料而已。。。

这个要能打败“中国制造”，母猪都能上树。。。

母猪上树其实还更靠谱一点儿。。。

作者: 无人牛 时间: 2012-9-5 08:27
材料决定边界！
未来回忆-------------最粗糙的神器！

作者: hotwing 时间: 2012-9-6 15:19
这个前景还是有的，需要材料科学和生命科学的大飞跃来配合吧，也许有一天直接copy人也不一定！

作者: bayerno 时间: 2012-9-6 17:06
办公室买一台，加班的时候突然打了个人出来。。。。

作者: 大陆的兔兔 时间: 2012-9-6 22:20

晨枫发表于 2012-9-3 23:12
3 l8 S3 r; v; \0 [5 `0 B. C同样想法！看到过一篇文章，把3D打印看成美国制造业的救星，从此可以小批多样廉价制造各种东西，打败“中国 ...

目前一些发烧友用来做塑制品打印，利用了据说是一个英国教授的开源项目reprap来
处理3D模型和数据，然后用单片机来控制。国内一个成品大概4000左右，散件自己组装大概3000
人民币。我在纠结要不要买一个来玩儿一下，走通一下技术路线。

作者: 大陆的兔兔 时间: 2012-9-6 22:21

大陆的兔兔发表于 2012-9-6 22:20
) a; b& `( r6 ~) a目前一些发烧友用来做塑制品打印，利用了据说是一个英国教授的开源项目reprap来
/ s, j- k& X8 R z处理3D模型和数据，然后 ...

还有就是，估计还得军方溢出一些技术来，这个才会有更大的发展吧，呵呵

作者: MacArthur 时间: 2012-9-7 22:37
本帖最后由 MacArthur 于 2012-9-14 10:36 编辑

库布其发表于 2012-9-3 09:42 5 X1 J- m% U+ f( A7 x+ m! ~& N/ p: O9 F
能再聊聊能打印哪些材料吗？
/ w% g4 j+ g) ^3 O8 f6 I( k1.塑料应该可以的吧？+ p7 H6 J3 k8 ^
2.金属粉末可以打印出来吗？

随便百度一下，比方这个，http://baike.baidu.com/view/2826433.htm，解释得就挺好。

目前主要的打印材料就是光敏树脂或者靠粘结剂结合的工程塑料粉。。。你看“制件性能”就知道了，其性能顶多相当于工程塑料和蜡模，拿着玩玩，当模型比划两下可以，真要拿这玩意儿当工程零件使用，你放心？我反正是不放心。。。

金属粉末如何能结合在一起呢？如果用胶水胶合到一起，那么其性能跟塑料粉胶合又有啥区别呢？

上高温，让金属融合到一起。。。唔，听起来不错，可是一个立方分米的金属粉，融化凝结之后，得到的金属块还能是一立方分米吗？更重要的是，它会不变形吗？

或许在将来人类得到天顶星科技，发明出神奇金属粉。。。否则就目前技术水平而言，材料绝对是瓶颈。。。

******************
经不爱提示，学习后发现托大了：RP激光熔覆技术已经得到广泛应用。。。特此致歉。。。

三天不学习，不如刘少奇 -- 材料科学进步果然神速啊。。。

目前还是一个成本问题，不过随着时间的发展，相信成本早晚也会下来的。。。

作者: 江湖萝卜 时间: 2012-9-10 20:30
葡萄在西西河里提到一个细节，“1.朋友问，打印飞机这样的技术出现，能不能替代热处理。我回答是这样说的。在前几年，克虏伯公司宣布，根据他们一百多年的研究资料证明。他们宣布，他们某种特殊钢材的在特殊工艺下的特殊温度中，其产品所需要的特殊性能的结晶结构是恒定的。我接着说，以其位前提，打印技术可以替代这个钢材在特定工艺特定温度下所需要实现的产品性能的热处理工艺。”
对于汽车工业来说，大家用的钢板材料种类并不多，比如说45号钢的用量就非常之大，如果说对于“某种特殊钢材的在特殊工艺下的特殊温度中，其产品所需要的特殊性能的结晶结构是恒定的”，那就意味着，只要激光成型工艺能够实现特定的结晶结构的话，在提高成型速度之后，是可以替代目前的冲压/锻造/热处理工艺的。热处理是为了形成特定的结晶结构，冲压和锻造是为了成型，在材料种类比较少的情况下，比如说我查了一下常用的轿车用钢大约是8种(可能不准确，但是也不会太多)，生产8种金属粉末好像也不是不划算的事情。
但是问题的关键在于激光成型技术要能够形成满足性能的特定结晶结构，这个就取决于之前的经验积累，因为没有以前的研究经验，就无法在性能与结晶结构之间建立联系。
我认为，这在某种程度上加强了具有良好工业基础和工业体系国家的竞争力，毕竟经验的积累不是一朝而成的，同时设计到成品中间环节的简化，有利于创造力的发挥，这也增强了欧美的竞争力，不能不承认，他们的创新能力还是要强过我们。

作者: 江湖萝卜 时间: 2012-9-10 20:43
http://finance.people.com.cn/n/2012/0803/c153578-18667333.html
激光立体成形装备助力C919飞机钛合金结构件制造

这个报道里边说了，“1995年，黄卫东在科研中产生了关于快速成形技术的一个新构思：把快速原型制造的增材成形原理和同步送粉激光熔覆相结合，形成一种快速成形高性能致密金属零件的新技术，用于直接制造可以承载高强度的力学载荷的金属结构件。”

从这个报道来看，激光立体成形可以制造满足飞机要求的部件，至于汽车的覆盖件，似乎也没问题了。
如果真的行了，哎，冲压车间就可以取消了。

作者: code_abc 时间: 2012-9-11 08:37

晨枫发表于 2012-9-3 23:12 % P# ~" Y' H4 a4 ?* i2 |9 J
同样想法！看到过一篇文章，把3D打印看成美国制造业的救星，从此可以小批多样廉价制造各种东西，打败“中国 ...

这个东西是一种设计手段，不是生产手段。

作者: MacArthur 时间: 2012-9-13 10:06

江湖萝卜发表于 2012-9-10 07:30
+ Q. A' T8 X, s% H0 u葡萄在西西河里提到一个细节，“1.朋友问，打印飞机这样的技术出现，能不能替代热处理。我回答是这样说的。 ...

完全不知所云。。。

实在是高深莫测啊。。。

作者: 库布其 时间: 2012-9-13 10:12
这里有个公司做这个生意的，可以看看。
http://www.shapeways.com/

这东西触动我的地方，是对制造过程中，对于几何形状而引起的障碍，的一个跨越。几何形状几乎不再是障碍了。

现在的工艺设计，总是分解到一个个可以加工的小零件，然后组装起来。不这样做，没法装配。用这个东西，打印出来就是装配好的东西了。

对于想象力是一种解放。

当然，要挑这东西的毛病，可以挑出来无数。新东西，我喜欢看它新的地方。

作者: 库布其 时间: 2012-9-13 10:23

江湖萝卜发表于 2012-9-10 20:43
' z! I* Q F9 H" d# A0 F# qhttp://finance.people.com.cn/n/2012/0803/c153578-18667333.html
7 a6 F& Y& c0 C. A* V& n; D激光立体成形装备助力C919飞机钛合金结 ...

粉比板材应该贵很多。
板材是这样来的：矿石-》铸锭-》过轧机轧机出板材。
粉不知道，估计现在要从型材研磨出粉。
将来会不会原材料冶炼出来直接是粉，还没这个工艺。有足够的需求，也许会推动这方面的发展。但是要比板材便宜，现在看很难。

作者: 狐虫子 时间: 2012-9-13 13:56
3D打印人体器官，器官移植不是梦
http://www.sychaguan.com/forum.p ... 158&fromuid=421
看看这个，就知道，未来的3d打印人体器官的商业价值了

作者: 葡萄 时间: 2012-9-14 20:19

江湖萝卜发表于 2012-9-10 20:30 ! q- g& \2 g; `$ e$ C- _! ?
葡萄在西西河里提到一个细节，“1.朋友问，打印飞机这样的技术出现，能不能替代热处理。我回答是这样说的。 ...

我这里多说几句。其实克虏伯宣布的那个特殊金属出现特定晶象结构情况下，性能是恒定的，在物理上现在没有理论可以解释。这是一种现象。而我们不能有效复制这种金属，是因为在传统工艺中制造的复杂性。我们没有吃透。但是，如果我们知道特定金属的晶象结构，只要有具备分子级别的加工能力。跳过传统工艺实现这种特种金属的制造是可行的。用3D打印机使用分子级别的用原料来打印就可以实现。事实上，美国人的研究计划中，就提到在2020年开始实践分子级别3D打印加工技术。因为我从小在父亲实验室耳濡目染的就是金属材料有关分析，知道我们在传统工艺上和德国人积累的距离，因此才会对克虏伯宣布的那个发现感到比较激动。

作者: 葡萄 时间: 2012-9-14 21:12

打死老a 发表于 2012-9-3 19:01 4 O- c# Y; Q& h3 X. p Z* B2 |0 I) T
3d打印机能打3d打印机出来不

美国最早开发3D打印机的公司就有以这个为目标的研发小组，他们声称2017年出原型机。

作者: 葡萄 时间: 2012-9-14 21:18

库布其发表于 2012-9-3 22:42 5 n& v+ A/ p8 {
能再聊聊能打印哪些材料吗？
9 A2 b; C" X% X6 Q/ e1.塑料应该可以的吧？
' o6 a* v/ H+ s# v2.金属粉末可以打印出来吗？

上面看到谁提到用百度百科随便搜索下，我建议你用维基百科。然后你可以看到更多。两者介绍区别很大。尤其是对3D打印技术的进展更新相当快。

比如维基百科就已经介绍在2012年，某公司已经提供可以自动生产3D扫描图像的软件供智能手机连接扫描仪用。中文的你看不到这些实时更新的内容，用英语的才可以。另外英语维基百科在技术手段应用材料上的介绍也比百度百科介绍丰富的多。

作者: 葡萄 时间: 2012-9-14 21:26

空山小径发表于 2012-9-4 16:32 - P$ w1 F, r+ Z, T$ q1 [- N6 ` l
对这东西能否取代大工业生产还是有怀疑。

是这样，你不妨在市面上找一本书，大致标题叫第三次工业革命人类大规模生产方式的终结。这里提供的概念是，大规模生产方式是为了降低成本，让人去适应满足大规模生产的标准化生产方式。将会被能提供多样性个性化服务，但是成本与传统生产方式差不多的新型加工方式所替代。西方第三次工业革命的意思不是这里谁简单的想象为替代大规模生产，而是说给每个人提供各种满足自己特殊需要与偏好的技术及其生产方式来替代现在这种人去适应标准化的工业生产方式。

无论在西西河还是这里，很多人对这个技术的批评是自己树立假象的靶子自由射击。估计都是没有看过相关资料，看到别人的转述就喷上了。

作者: 不爱吱声 时间: 2012-9-14 22:39
本帖最后由不爱吱声于 2012-9-14 08:44 编辑

MacArthur 发表于 2012-9-7 08:37
; k' u$ ]) `7 T( H随便百度一下，比方这个，http://baike.baidu.com/view/2826433.htm，解释得就挺好。
* K" U: y) ]/ r; e; H+ ?2 W8 R2 k# w. s" ]* V
目前主要的打印材 ...

以前读过一篇文章，是说美国一家公司已经发展出来Rapid Prototype做金属了，当时是钛合金，用于飞行器的部件，强度不是问题，不比其他方法差，只是产品出来类似于沙模铸造件，可能必要的话，需要后期打磨，抛光。

原理和技术上，快速成型应用于金属应该可以，靠溶化金属粉是可以成型构件的。

费用上，比较常见金属可能不适合，但是对于钛这种常规加工方法特别困难，费用高的，快熟成型没有劣势，就比较适合了。

随着技术进步，快速成型技术应该有很高提升空间的，我是比较看好他的未来。

作者: 四处张望 时间: 2012-9-14 23:16
我看到这种讨论，尤其是那个狼的说法，总觉得没到点上。我很大程度上同意葡萄的一些说法，倒不是说现在技术可以怎样，未来技术的发展会带来什么变化才是关键。计算机一直也是五大三粗，手机也曾如砖头一样，现在不也说是一次工业革命了嘛。

作者: MacArthur 时间: 2012-9-14 23:22
本帖最后由 MacArthur 于 2012-9-14 10:37 编辑

不爱吱声发表于 2012-9-14 09:39
; S' ~$ \" c {# d* s- |& V( Z费用上，比较常见金属可能不适合，但是对于钛这种常规加工方法特别困难，费用高的，快熟成型没有劣势，就比较适合了。

关键在这里啊：对于普通金属加工，这样做目前没有任何成本上的优势。。。因为钛合金加工不易，所以用这个办法加工成型，也比没办法加工要好。。。

钛合金快速成型加工呢，说穿了就是撒一层金属粉，用激光烧一遍，把金属烧熔覆盖到前一层上。。。然后再撒，再烧，再撒，再烧。。。但是，因为涉及到反复加温、融合，成型件的精度达不到其他快速成型件的高度 -- 也就是说快速成型的优势并没有得以发挥，还需要后期精加工。。。，其金属性能只算较好，达到铸件水平，但是跟锻压加工比还没有什么优势。。。

这个技术我们在跟踪美国人，应该很早就开始了，北航有个“激光材料成型实验室”就是干这个的，据说参与了黑丝带的研发。。。目前也就是在航空、航天这些不计成本的领域应用一下吧。。。

作者: huaan128 时间: 2012-9-15 09:02
粉末治金技术的另一个马甲

作者: 葡萄 时间: 2012-9-19 19:48
标题: [转帖]3D打印机基础知识

原文链接

l    什么是3D打印机
3D打印机英文“3D Printers”，3D打印机这个名称是近年该产品来针对民用市场而出现的一个新词。其实在专业领域他有另一个名称“快速成形技术”。
快速成形技术又称快速原型制造(Rapid Prototyping Manufacturing，简称RPM)技术，诞生于20世纪80年代后期，是基于材料堆积法的一种高新制造技术，被认为是近20年来制造领域的一个重大成果。它集机械工程、CAD、逆向工程技术、分层制造技术、数控技术、材料科学、激光技术于一身，可以自动、直接、快速、精确地将设计思想转变为具有一定功能的原型或直接制造零件，从而为零件原型制作、新设计思想的校验等方面提供了一种高效低成本的实现手段。即，快速成形技术就是利用三维CAD的数据，通过快速成型机，将一层层的材料堆积成实体原型。
RPM技术是在现代CAD/CAM技术、激光技术、计算机数控技术、精密伺服驱动技术以及新材料技术的基础上集成发展起来的。不同种类的快速成型系统因所用成形材料不同，成形原理和系统特点也各有不同。但是，其基本原理都是一样的，那就是"分层制造，逐层叠加"，类似于数学上的积分过程。形象地讲，快速成形系统就像是一台"立体打印机"，因此得名“3D打印机”。
l    3D打印机的原理
3D打印机可以根据零件的形状，每次制做一个具有一定微小厚度和特定形状的截面，然后再把它们逐层粘结起来，就得到了所需制造的立体的零件。
每个截面数据相当于医学上的一张CT像片；整个制造过程可以比喻为一个"积分"的过程。
当然，整个过程是在电脑的控制下，由3D打印机系统自动完成的。不同公司制造的3D打印机所用的成形材料不同，系统的工作原理也有所区别，但其基本原理都是一样的，那就是"分层制造、逐层叠加"。这种工艺可以形象地叫做"增长法"或"加法"。
3D打印机的制作过程我们举个例子：例如我们制作一个塑料材质的苹果，首先我们需要在电脑上使用3D软件制作出一个苹果的3D模型文件，然后把它转换成3D打印机支持的文件格式。接下来需要给3D打印机放入塑料耗材，现在3D打印机就可以制作了。这个过程是不是像我们的平面打印机的操作呀！好下面说重点。
打印系统在制作的时候会从这个苹果3D模型底部开始切成很多片（多少片呢？这个要根据打印机的技术指标它所支持的“层厚”来决定。）也就是我们上面说的截面图。最先开始制作的是苹果模型的最底部的那一个截面，也就是苹果最底部的一层，这时候系统会控制激光器（或喷嘴）在这一层截面图的范围烧结原料（或挤出原料——不同的打印机技术制作方式也有区别这个下面我们会提到），这一层做好后是第二层依此类推。这样这个塑料苹果就一层层的“生长”出来了。
l    3D打印机的技术
现在市面上已经有十几种不同的3D打印机的技术，其中比较成熟的有UV、SLA、SLS、LOM和FDM等方法。我们将在下面介绍4种目前使用比较广泛的技术：
SLA技术3D打印机的原理
SLA是"Stereo lithography Appearance"的缩写，即立体光固化成型法。
用特定波长与强度的激光聚焦到光固化材料表面，使之由点到线，由线到面顺序凝固，完成一个层面的绘图作业，然后升降台在垂直方向移动一个层片的高度，再固化另一个层面。这样层层叠加构成一个三维实体。
SLA是最早实用化的快速成形技术，采用液态光敏树脂原料，工艺原理如图所示。其工艺过程是，首先通过CAD设计出三维实体模型，利用离散程序将模型进行切片处理，设计扫描路径，产生的数据将精确控制激光扫描器和升降台的运动；激光光束通过数控装置控制的扫描器，按设计的扫描路径照射到液态光敏树脂表面，使表面特定区域内的一层树脂固化后，当一层加工完毕后，就生成零件的一个截面；然后升降台下降一定距离，固化层上覆盖另一层液态树脂，再进行第二层扫描，第二固化层牢固地粘结在前一固化层上，这样一层层叠加而成三维工件原型。将原型从树脂中取出后，进行最终固化，再经打光、电镀、喷漆或着色处理即得到要求的产品。
SLA技术主要用于制造多种模具、模型等；还可以在原料中通过加入其它成分，用SLA原型模代替熔模精密铸造中的蜡模。SLA技术成形速度较快，精度较高，但由于树脂固化过程中产生收缩，不可避免地会产生应力或引起形变。因此开发收缩小、固化快、强度高的光敏材料是其发展趋势。
SLA 技术的优势
1.       光固化成型法是最早出现的快速原型制造工艺，成熟度高，经过时间的检验。
2.       由CAD数字模型直接制成原型，加工速度快，产品生产周期短，无需切削工具与模具。
3.       可以加工结构外形复杂或使用传统手段难于成型的原型和模具。
4.       使CAD数字模型直观化，降低错误修复的成本。
5.       为实验提供试样，可以对计算机仿真计算的结果进行验证与校核。
6.       可联机操作，可远程控制，利于生产的自动化。
SLA 技术的缺陷
1.       SLA系统造价高昂，使用和维护成本过高。
2.       SLA系统是要对液体进行操作的精密设备，对工作环境要求苛刻。
3.       成型件多为树脂类，强度，刚度，耐热性有限，不利于长时间保存。
4.       预处理软件与驱动软件运算量大，与加工效果关联性太高。
5.       软件系统操作复杂，入门困难；使用的文件格式不为广大设计人员熟悉。
6.       立体光固化成型技术被单一公司所垄断。
总结：SLA 的发展趋势与前景
　　立体光固化成型法的的发展趋势是高速化，节能环保与微型化。
　　不断提高的加工精度使之有最先可能在生物，医药，微电子等领域大有作为。
SLS技术3D打印机的原理
SLS(Selective Laser Sintering)选择性激光烧结（以下简称SLS）技术
最初是由美国德克萨斯大学奥斯汀分校的Carlckard于1989年在其硕士论文中提出的。后美国DTM公司于1992年推出了该工艺的商业化生产设备Sinter Sation。几十年来，奥斯汀分校和DTM公司在SLS领域做了大量的研究工作，在设备研制和工艺、材料开发上取得了丰硕成果。德国的EOS公司在这一领域也做了很多研究工作，并开发了相应的系列成型设备。
　　国内也有多家单位进行SLS的相关研究工作，如华中科技大学、南京航空航天大学、西北工业大学、中北大学和北京隆源自动成型有限公司等，也取得了许多重大成果，如南京航空航天大学研制的RAP-I型激光烧结快速成型系统、北京隆源自动成型有限公司开发的AFS一300激光快速成型的商品化设备。
选择性激光烧结是采用激光有选择地分层烧结固体粉末，并使烧结成型的固化层层层叠加生成所需形状的零件。其整个工艺过程包括CAD模型的建立及数据处理、铺粉、烧结以及后处理等。
SLS技术3D打印机的工作原理。
整个工艺装置由粉末缸和成型缸组成，工作时粉末缸活塞（送粉活塞）上升，由铺粉辊将粉末在成型缸活塞（工作活塞）上均匀铺上一层，计算机根据原型的切片模型控制激光束的二维扫描轨迹，有选择地烧结固体粉末材料以形成零件的一个层面。粉末完成一层后，工作活塞下降一个层厚，铺粉系统铺上新粉。控制激光束再扫描烧结新层。如此循环往复，层层叠加，直到三维零件成型。最后，将未烧结的粉末回收到粉末缸中，并取出成型件。对于金属粉末激光烧结，在烧结之前，整个工作台被加热至一定温度，可减少成型中的热变形，并利于层与层之间的结合。
SLS技术的特点
与其它3D打印机技术相比，SLS最突出的优点在于它所使用的成型材料十分广泛。从理论上说，任何加热后能够形成原子间粘结的粉末材料都可以作为SLS的成型材料。目前，可成功进行SLS成型加工的材料有石蜡、高分子、金属、陶瓷粉末和它们的复合粉末材料。由于SLS成型材料品种多、用料节省、成型件性能分布广泛、适合多种用途以及SLS无需设计和制造复杂的支撑系统，所以SLS的应用越来越广泛。
总结：SLS技术
3D打印机技术中，金属粉末SLS技术是近年来人们研究的一个热点。实现使用高熔点金属直接烧结成型零件，对用传统切削加工方法难以制造出高强度零件，对快速成型技术更广泛的应用具有特别重要的意义。展望未来，SLS形技术在金属材料领域中研究方向应该是单元体系金属零件烧结成型，多元合金材料零件的烧结成型，先进金属材料如金属纳米材料，非晶态金属合金等的激光烧结成型等，尤其适合于硬质合金材料微型元件的成型。此外，根据零件的具体功能及经济要求来烧结形成具有功能梯度和结构梯度的零件。我们相信，随着人们对激光烧结金属粉末成型机理的掌握，对各种金属材料最佳烧结参数的获得，以及专用的快速成型材料的出现，SLS技术的研究和引用必将进入一个新的境界。
LOM技术3D打印机的原理
分层实体制造法（LOM——Laminated Object Manufacturing），LOM又称层叠法成形，它以片材（如纸片、塑料薄膜或复合材料）为原材料，其成形原理如图所示，激光切割系统按照计算机提取的横截面轮廓线数据，将背面涂有热熔胶的纸用激光切割出工件的内外轮廓。切割完一层后，送料机构将新的一层纸叠加上去，利用热粘压装置将已切割层粘合在一起，然后再进行切割，这样一层层地切割、粘合，最终成为三维工件。LOM常用材料是纸、金属箔、塑料膜、陶瓷膜等，此方法除了可以制造模具、模型外，还可以直接制造结构件或功能件。
Lom技术的特点
该技术的特点是工作可靠，模型支撑性好，成本低，效率高。缺点是前、后处理费时费力，且不能制造中空结构件。
　　成形材料：涂敷有热敏胶的纤维纸；
　　制件性能：相当于高级木材；
　　主要用途：快速制造新产品样件、模型或铸造用木模。
FDM技术3D打印机的原理
熔积成型（FDM——Fused DepositionModeling）法，该方法使用丝状材料（石蜡、金属、塑料、低熔点合金丝）为原料，利用电加热方式将丝材加热至略高于熔化温度（约比熔点高 1℃），在计算机的控制下，喷头作x-y平面运动，将熔融的材料涂覆在工作台上，冷却后形成工件的一层截面，一层成形后，喷头上移一层高度，进行下一层涂覆，这样逐层堆积形成三维工件。
FDM技术的特点
该技术污染小，材料可以回收，用于中、小型工件的成形。下图为FDM成形原理图。
　　成形材料：固体丝状工程塑料；
　　制件性能：相当于工程塑料或蜡模；
　　主要用途：塑料件、铸造用蜡模、样件或模型。
Ps：目前国内常见的个人级3D打印机多用此技术
　　除了上述4种最为熟悉的技术外，还有许多技术也已经实用化，如三维打印技术、光屏蔽工艺、直接壳法、直接烧结技术、全息干涉制造等这里就不做详细介绍。（其实是我也不太了解了。嘻嘻）
l    3D打印机技术的优点
制造快速
3D打印机技术是并行工程中进行复杂原型或者零件制造的有效手段，能使产品设计和模具生产同步进行，从而提高企业研发效率，缩短产品设计周期，极大的降低了新品开发的成本及风险，对于外形尺寸较小，异形的产品尤其适用。
CAD/CAM技术的集成
设计制造一体化一直来说是现在的一个难点，计算机辅助工艺（CAPP）在现阶段由于还无法与CAD、CAM完全的无缝对接，这也是制约制造业信息化一直以来的难点之一，而快速成型技术集成CAD、CAM、激光技术、数控技术、化工、材料工程等多项技术，使得设计制造一体化的概念完美实现。
完全再现三维效果
经过快速成型制造完成的零部件，完全真实的再现三维造型，无论外表面的异形曲面还是内腔的异形孔，都可以真实准确的完成造型，基本上不再需要再借助外部设备进行修复。
材料种类繁多
到目前为止，各类 3D打印机设备上所使用的材料种类有很多，树脂、尼龙、塑料、石蜡、纸以及金属或陶瓷的粉末，基本上满足了绝大多数产品对材料的机械性能需求。
创造显著的经济效益
与传统机械加工方式比较，开发成本上节约10倍以上，同样，快速成型技术缩短了企业的产品开发周期，使的在新品开发过程中出现反复修改设计方案的问题大大减少，也基本上消除了修改模具的问题，创造的经济效益是显而易见的。
应用行业领域广
3D打印机技术经过这些年的发展，技术上已基本上形成了一套体系，同样，可应用的行业也逐渐扩大，从产品设计到模具设计与制造，材料工程、医学研究、文化艺术、建筑工程等等都逐渐的使用 3D打印机技术，使得 3D打印机技术有着广阔的前景。
l    3D打印机技术的市场应用
不断提高3D打印技术的应用水平是推动这项技术发展的重点。
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：
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
3D打印技术的应用很广泛，可以相信，随着3D打印技术的不断成熟和完善，它将会在越来越多的领域得到推广和应用。
l    3D打印机常见问题解答
（问题是我自己想的，自问自答。如果您有什么问题需要解答的可以登陆我的网站进行提问）
3D打印机是万能的吗？
答：至少目前3D打印机并不是万能的，它的生产制品受到原料耗材的制约，如果材料学有突破的话它会更加完美。
3D打印机会取代传统制造吗？
答：目前看来不会，它可以改变传统制作过程中某些环节，使其更高效更节省成本。
3D打印机能打印能直接打印出彩色吗？
答：专业级和生产级的3D打印机很多已经能够直接打印出有颜色的物品了，本人所知道的某些3D打印机能支持390,000 色的打印了。个人级的3D打印机可以通过选择有色原料也可以制作单色的物品。
为什么3D打印机有几千块的也有几十万的？
答：3D打印机产品针对的市场不同分为个人级、专业级、生产级，结构和采用技术、耗材各不相同，所以价格差距很大。
什么是开源3D打印机？
答：开源是只某公司设计出一个产品，这个产品的核心技术对外免费开放，允许二次开发不存在技术专利。
开源3D打印机对这个行业的发展带来很大的帮助，通过爱好者对开源3D打印机的DIY 研究，能使3D打印机技术更成熟，设备成本更低。
如购买3D打印机需要注意那些产品参数？
答：1打印技术：不同的打印技术直接影响到你能使用的耗材，从而决定了你的产品品质。
2托盘尺寸：能制作多大的物件就要看这个托盘尺寸，一般来说最大支持的物件尺寸稍略小于托盘尺寸。
3成型速度：3D打印机制作的快慢就看这个指标。
4细节精度：3D打印机制作的物品是否精细除了设计3D模型以外这个指标也很关键。（可以通过3D打印机的层厚和壁厚指标来参考）
5支持的耗材：不同的材料直接影响你制作出物品的质量，同时不同的耗材原料价格也差距很大。

PS：现在知道的爱好者团购最少团购价格是2500。自己和朋友商量团购后改进电机伺服步进系统以及在开源平台基础上修改软件。不过因为朋友结婚，时间要拖上一个月。有心得的时候再分享。

作者: luxueyou 时间: 2012-9-19 21:37
擦，葡萄你……这是本尊么？

作者: morgansys 时间: 2012-9-19 21:41
哇，这个地板做的值

作者: 葡萄 时间: 2012-9-20 01:02
晕合并之后的东西都去哪里了

作者: 一身轻松 时间: 2012-10-1 03:29

不爱吱声发表于 2012-9-14 22:39 2 s) k" Y( k, j
以前读过一篇文章，是说美国一家公司已经发展出来Rapid Prototype做金属了，当时是钛合金，用于飞行器的 ...

在军品管理上, 这个东西是有很大潜力的, 即使是按照现在已经达到的技术水平

比如汽车零件如传动轴等非活动简单构造件, 前方管理安全不需要准备对应的成型零件, 只需要准备一定数量的金属原料粉末, 到时按照现场需要临时打印就行了

这对军品后勤管理带来的变化不说是革命性的, 至少也是极大简化了相当多的部分

作者: 阿忙 时间: 2012-10-1 12:39
可能这个是我从90年代就盼着的一个时代的萌芽，我管它叫小批量精密制作时代，就是使用非常高通用性高自动化的工业自动机器人或者机器系统，一个订单来，设计完成，很快输入系统，制作系统自动或几乎自动调节，然后迅速进入生产。

作者: 葡萄 时间: 2012-10-30 15:50

阿忙发表于 2012-10-1 12:39 $ \: R1 f. o$ @' G) c
可能这个是我从90年代就盼着的一个时代的萌芽，我管它叫小批量精密制作时代，就是使用非常高通用性高自动化 ...

国内爱好者现在进展也很快，不过技术好的现在集中在北京。

现在爱好者衡量技术水平的标准是打印尤达大师。

作者: 茉莉 时间: 2012-10-31 06:04
机器猫的时代要来临了

作者: 小游 时间: 2012-10-31 07:58
现在的3D打印机不过只是数字机床的另外一个说法而已

作者: 海阔 时间: 2012-11-5 18:16
现在的设计是依附于生产，可出现了这个技术，生产可能要依附于设计了；

作者: 葡萄 时间: 2012-11-9 08:56

小游发表于 2012-10-31 07:58
! ]1 p, y" _7 T现在的3D打印机不过只是数字机床的另外一个说法而已

有区别的设计上数字机床不能加工的器件，这个工具可以加工。比如一次性直接加工在完全闭合的空间内的复杂结构。这种应用在高附加值产品总会有实际应用价值。

作者: 葡萄 时间: 2012-11-9 08:57

海阔发表于 2012-11-5 18:16
+ h$ B7 A! E, a- R1 o' w# x" J现在的设计是依附于生产，可出现了这个技术，生产可能要依附于设计了；

暂时只适合每批次50件以内的商业订单。

作者: awer 时间: 2012-11-10 13:27
http://t.cn/zjPBBne

各种生成3d模型的技术

我用过catch 123d，不知道为什么，计算速度非常慢

David scanner 这个需要一个激光笔和一个工业摄像机，我差一点就买了，但是后来觉得ReconstructMe更划算，所以打算入一个这个，这个买来之后还可以玩游戏...

作者: awer 时间: 2012-11-10 13:34

库布其发表于 2012-9-3 22:42
4 d0 V( D# ]3 X9 Q; K. _能再聊聊能打印哪些材料吗？
8 E$ p( f5 \( [; z/ o1.塑料应该可以的吧？
4 a5 y: n, S4 E, t2.金属粉末可以打印出来吗？

陶瓷粉末可以用粘合剂做成胶体打印，然后把粘合机热处理去掉，然后再往模型里灌金属，这样会获得类似金属的强度

作者: awer 时间: 2012-11-10 13:36

晨枫发表于 2012-9-3 23:12
; w- c: ^2 o: [( g; {. ?同样想法！看到过一篇文章，把3D打印看成美国制造业的救星，从此可以小批多样廉价制造各种东西，打败“中国 ...

晨大，淬火问题还真不是个问题，激光3d打印不是用激光么，现在激光淬火工艺很成熟啊

作者: 晨枫 时间: 2012-11-10 13:45

awer 发表于 2012-11-9 23:36
, |' F& i$ x1 O% X4 p晨大，淬火问题还真不是个问题，激光3d打印不是用激光么，现在激光淬火工艺很成熟啊 ...

激光不是只能做表面的热处理吗？

作者: awer 时间: 2012-11-10 13:47

晨枫发表于 2012-11-10 13:45
1 C3 H+ C2 N: Y# G* t5 n4 F激光不是只能做表面的热处理吗？

激光可以切割，可以淬火，可以冲击强化，可以弯曲金属（加工）

作者: 葡萄 时间: 2012-11-12 08:14

晨枫发表于 2012-11-10 13:45 & [: B; p" ?8 J- I/ S6 {
激光不是只能做表面的热处理吗？

其实相关原理我前面已经说了，不过被这里某个版主贬为不知所云。就拿我们国内自行研制的激光3D成型的大兴件C919飞机拱肋来说，其实现原理就是复制已经合格的应用件的具体晶像。简单点说，特定的晶像结构意味着特定的金属性能这个发现出现后。那么就金属加工本身实现的工艺手段可以被简化与复制。类似的成果在中国航空工业单晶叶片上也在更早的阶段应用。

http://www.casad.cas.cn/document.action?docid=12916

上面是航空高性能大型复杂整体构件激光直接制造技术研究进展视频

作者: windzeng 时间: 2012-11-13 22:55
水果也来到这边来了？哈

作者: awer 时间: 2012-11-25 18:53

葡萄发表于 2012-11-9 08:56 _4 f0 ?* U$ N/ k: ?* W
有区别的设计上数字机床不能加工的器件，这个工具可以加工。比如一次性直接加工在完全闭合的空间内的复杂 ...

其实这个技术还有一个好处就是可以用非常低的成本扩展材料的研究范围，比如一些非平衡相或者金属间化合物，原来的模式加工困难，非常难于使用的，用这个技术就很好做了，看王华明的论文，原来还做比较成熟的现有的材料，现在做的很多材料都是新的，难做的

作者: 葡萄 时间: 2012-12-18 13:35

awer 发表于 2012-11-25 18:53
F$ J9 H1 U6 `其实这个技术还有一个好处就是可以用非常低的成本扩展材料的研究范围，比如一些非平衡相或者金属间化合物 ...

中美两国都把3D打印技术实验列入2020前后的空间实验规划中了。

作者: alexjak 时间: 2012-12-18 13:53

葡萄发表于 2012-12-18 13:35
7 d% @5 ]' ^& Z中美两国都把3D打印技术实验列入2020前后的空间实验规划中了。

上面是西西河的葡萄？

作者: alexjak 时间: 2012-12-18 13:54
3D打印作为工程应用的一种肯定是有很大探索价值的不过不可能有一种技术包打天下的可能

作者: 桃李不言 时间: 2012-12-19 03:57

葡萄发表于 2012-11-9 08:57 * C3 K. H% q% e* h% e0 Q5 _& \
暂时只适合每批次50件以内的商业订单。

我们只用来做样品或概念展示。

作者: awer 时间: 2012-12-19 16:55

删除发表于 2012-12-19 10:55 ! z% T* y; b6 Y2 T4 C
请问退火，回火，正火，3D打印能实现么？

退火回火正火目的是为了什么? 激光打印出来的东西金相组织和传统的材料是不同的，这些处理未必需要

作者: 库布其 时间: 2012-12-19 23:16

awer 发表于 2012-12-19 16:55 " N( |( A# Q" w7 ~! D
退火回火正火目的是为了什么? 激光打印出来的东西金相组织和传统的材料是不同的，这些处理未必需要 ...

以这里的数字看，打印出来的金属结构强度和延展性都非常好啊，有些材料是难以置信的好：
http://www.optomec.com/Additive- ... itive-Manufacturing

Material Ultimate Tensile Strength (MPa) Yield Strength (MPa) Elongation (%)
LENS 316 Stainless Steel 799 500 50
316 SS Anneal bar 591 243 50
LENS Inconel® 625 938 584 38
IN 625 Annealed bar 841 403 30
LENS Ti-6Al-4V 1077 973 11
Ti-6Al-4V Annealed Bar 973 834 10

作者: 葡萄 时间: 2012-12-20 16:20

删除发表于 2012-12-19 10:55
/ M/ g/ F* g" c请问退火，回火，正火，3D打印能实现么？

尝试一下，前面我提到过德国人的研究发现，只要做到特定的金属晶像，就能满足特定的金属性能需求。这个表述已经被这里某个版主讥讽为不知所云。同样在本楼国内某教授关于3D打印在航空领域应用也提到了他们团队在实践过程中本身就是通过打印特定的金属镜像来达到实践目的的。具体视频地址你可以在本楼里找找。

我尝试的解答想说的是，你说说的各种工艺，其目的实际在得到特定的金属性能。所以根据上一段落说的原理。你问的问题重要的不在于实现具体金属性能的工艺实践是怎么样的，关键在于形成特定金属晶像的时候能不能实现特定需要的金属性能。如果可以。那么原料到一定的粉末级别与加工级别到一定精度，你说的那些加工工艺所要实现的金属性能，通过3D打印技术来实现是可行的。

作者: gsm手机 时间: 2013-2-25 22:28
打败中国？难道中国就不会发展这玩艺？
3D打印机最妙的是思想、想象力！有这想法，总有一天会不止打印模具呢

作者: njyd 时间: 2013-2-26 00:40

gsm手机发表于 2013-2-25 22:28 % V# w1 k5 j' z' P1 a
打败中国？难道中国就不会发展这玩艺？
( J1 D2 A- R6 O# S3D打印机最妙的是思想、想象力！有这想法，总有一天会不止打印模具 ...

这个狼还没来兔子先来了，http://www.sinonet.org/news/tech/2013-01-20/247872_2.html

作者: 小刀 时间: 2013-4-23 21:54
最近跟风买了个山寨版的ultimaker 3D 打印机，用起来要调节很多参数，像进料速度，打印速度，打印头运动速度，加热温度等等，参数选择对打印质量影响太大了。 Hobbist 玩玩还行普及家用还远着呢。

作者: jin155 时间: 2013-4-26 11:45
这个世界越来越精细化，但是目前还没有出现宏观上改变的新方向。
以前是锻造、浇铸，后来是锻造浇铸所使用材料的精益求精，再后来是锻造浇铸工艺环境的精益求精，现在和未来的3D打印，应该也是锻造浇铸的更加精细化。
这些，都是微观上的精益求精。

欢迎光临爱吱声 (http://www.aswetalk.net/bbs/)