3D打印技術(shù)的應(yīng)用.ppt

3D打印技術(shù)的應(yīng)用,馬國(guó)鋒 手機(jī)E-mai：mgfeng,5、衣食住行,4、生物醫(yī)療,3、文化產(chǎn)業(yè),2、建筑設(shè)計(jì),1、工業(yè)應(yīng)用,3D打印所具有的無(wú)模具、快速、自由成形的制造特點(diǎn)給工業(yè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)思想和制造方法帶來(lái)了翻天覆地的變化。,工業(yè)應(yīng)用,航空航天,航空航天產(chǎn)品要求長(zhǎng)壽命、高可靠和能適應(yīng)各種環(huán)境、同時(shí)要滿足高強(qiáng)度、輕量化的要求，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，使得研發(fā)制造周期較長(zhǎng)，3D打印技術(shù)所具有的無(wú)模、快速、自由成形的特點(diǎn)有望縮短航空航天產(chǎn)品的研發(fā)和生產(chǎn)周期。,航空航天,航空航天精密復(fù)雜零件的金屬直接成形,激光近成形的葉片 （美國(guó)Optomec公司）,激光選區(qū)熔化制造的整體葉環(huán) （美國(guó)Morris公司）,薄壁渦輪燃燒室零件 （德國(guó)EOS公司）,航空航天,航空航天精密復(fù)雜零件的金屬直接成形,帶筋壁板的優(yōu)化設(shè)計(jì)與制造： 整體制造，減少裝配，提高安全性 內(nèi)空結(jié)構(gòu)，節(jié)省材料與能耗，是實(shí)現(xiàn)綠色航空航天的新手段。,航空航天,航空航天精密復(fù)雜零件的金屬直接成形,高溫合金空心渦輪葉片樣件（西安交通大學(xué)）,航天飛行器的激光近成形一體化制造樣件（西北工業(yè)大學(xué)）,航空航天,航空航天金屬結(jié)構(gòu)件的激光成形修復(fù),激光成形修復(fù)的誤加工或有缺陷零件： （a）高溫合金葉片；（b）鈦合金葉片；(c) 鈦合金機(jī)匣 （西北工業(yè)大學(xué)）,汽車制造,3D打印技術(shù)所具有的高度柔性化、個(gè)性化的實(shí)體自由成形特點(diǎn)，及快速的所見即所得實(shí)景展現(xiàn)優(yōu)勢(shì)，使其在個(gè)性張揚(yáng)的汽車設(shè)計(jì)、研發(fā)和零件的快速制造中應(yīng)用日漸廣泛。,汽車制造,3D打印汽車在車展上亮相,汽車整車車身開發(fā) （西安交通大學(xué)）,汽車制造,整車及儀表盤、前后保險(xiǎn)杠、發(fā)動(dòng)機(jī)殼體的快速制造（西安交通大學(xué)）,汽車制造,激光選區(qū)燒結(jié)原型與精密鑄造結(jié)合得到的鋁合金摩托車零部件,激光選區(qū)燒結(jié)原型與精密鑄造結(jié)合得到的鋁合金汽車零部件（華中科技大學(xué)）,家用電器,3D打印技術(shù)能為家電企業(yè)提供新的制造方法、制作工藝，尤其是小批量、定制化的產(chǎn)品，開發(fā)周期和制作費(fèi)用大大降低。為企業(yè)升級(jí)轉(zhuǎn)型、提升競(jìng)爭(zhēng)力提供了有力的支撐。同時(shí)，由于家電行業(yè)產(chǎn)品更新速度較快，增材制造技術(shù)為家電行業(yè)提供了新產(chǎn)品定型及檢測(cè)的新方法，通過(guò)增材制造技術(shù)能迅速縮短產(chǎn)品的研發(fā)周期，使企業(yè)在瞬息萬(wàn)變的行業(yè)中占領(lǐng)市場(chǎng)。,家用電器,采用光固化制造的家電產(chǎn)品殼體：(a) 黃河機(jī)電25寸多媒體彩電前殼;(b) 長(zhǎng)虹DVD前面板; (c) 阿爾卡特手機(jī)外殼,家用電器,采用激光選區(qū)熔化技術(shù)制造的復(fù)雜家電零部件：(a) 復(fù)雜結(jié)構(gòu)的空調(diào)換熱器（EOS）(b) 家電產(chǎn)品電子感應(yīng)器,空調(diào)設(shè)計(jì)實(shí)例,手板模型造型設(shè)計(jì)與制造 （浙江余姚市某公司）,模具開發(fā),傳統(tǒng)模具制造工藝復(fù)雜、時(shí)間長(zhǎng)、費(fèi)用高而影響了新產(chǎn)品對(duì)于市場(chǎng)的響應(yīng)速度。而傳統(tǒng)的快速模具（例如中低熔點(diǎn)合金模具、電鑄模、噴涂模具等）又由于工藝粗糙、精度低、壽命短，很難完全滿足用戶的要求。另外，為了提高模具的使用壽命并輔助成形工藝，往往需要設(shè)計(jì)復(fù)雜的內(nèi)部冷卻流道，傳統(tǒng)方法通常是鉆若干直孔，對(duì)于復(fù)雜結(jié)構(gòu)冷卻效果難以達(dá)到最優(yōu)，影響生產(chǎn)效率甚至引起零件變形。因此，應(yīng)用增材制造技術(shù)制造快速模具，在最終生產(chǎn)模具開模之前進(jìn)行產(chǎn)品的試制與小批量生產(chǎn)，可以大大提高產(chǎn)品開發(fā)的一次成功率，有效地節(jié)約開發(fā)時(shí)間和費(fèi)用。,模具開發(fā),等離子噴涂熔射技術(shù)得到的模具（華中科技大學(xué)）：(左) 凹模；(右) 凸模,汽車方向盤電弧噴涂模具（左）與制件（右）（清華大學(xué)）,模具開發(fā),航天飛行器的激光近成形一體化制造樣件（西北工業(yè)大學(xué)）,SLS制造的砂芯及鑄件（德國(guó)EOS公司）,帶有隨形冷卻水道的注塑模具型芯（華中科技大學(xué)）,其它工業(yè)設(shè)計(jì),SLM直接制造的自由曲面耦合設(shè)計(jì)的齒輪,手機(jī)外殼造型設(shè)計(jì)（引自玩機(jī)Dang）,SLM直接制造的扳手,尼龍3D打印自行車（引自互動(dòng)百科）,5、衣食住行,4、生物醫(yī)療,3、文化產(chǎn)業(yè),2、建筑設(shè)計(jì),1、工業(yè)設(shè)計(jì),建筑模型通常由手工雕塑，精度差強(qiáng)人意，無(wú)法完整表達(dá)設(shè)計(jì)師思想。3D打印技術(shù)可很快地、準(zhǔn)確地建筑設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)理念轉(zhuǎn)為看得見、摸得著的建筑模型，使得建筑設(shè)計(jì)的表現(xiàn)更為具化和直接。,建筑設(shè)計(jì),建筑設(shè)計(jì),發(fā)電站水庫(kù)大壩模型,Piet Meijs制造的建筑模型（引自O(shè)bjet公司）,增材制造制作的實(shí)物模型,建筑模型的附屬模型,建筑設(shè)計(jì)模型,建筑設(shè)計(jì),造型展示,西安大雁塔增材制造縮放實(shí)物模型,用于裝飾的附屬模型,彩色建筑模型（引自Zprinter）,建筑設(shè)計(jì),NASA用蜘蛛3D打印機(jī)微波打印出首個(gè)月球基地(概念),Stone Spray Project: 把沙子變成3D打印建筑的機(jī)器人,5、衣食住行,4、生物醫(yī)療,3、文化產(chǎn)業(yè),2、建筑設(shè)計(jì),1、工業(yè)設(shè)計(jì),文化產(chǎn)業(yè),文化創(chuàng)意,3D打印技術(shù)是文化創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)廣泛應(yīng)用的基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性工具技術(shù)。包括工程設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)、數(shù)控編程、仿真分析、虛擬現(xiàn)實(shí)、展覽展示、影視動(dòng)漫、地產(chǎn)宣傳片、3D立體畫、電子樓書、教育訓(xùn)練等,機(jī)器人模型（北京殷華公司）,為倫敦奧運(yùn)會(huì)制作的倫敦馬球圖微縮禮品模型,哈利波特與死亡圣器中的魔法圣器飾品,文化產(chǎn)業(yè),工藝美術(shù)品,工藝美術(shù)的靈感來(lái)源于人類的生產(chǎn)實(shí)踐，反映了時(shí)代的先進(jìn)制造技術(shù)水平。,中國(guó)龍藝術(shù)品（深圳禮品公司）,3D陶瓷花瓶（引自Sculpteo）,印章模型,猛獸燈（北京工業(yè)設(shè)計(jì)促進(jìn)中心）,文化產(chǎn)業(yè),文物重塑,電影中的獸首復(fù)制,雕塑重塑,北齊石獅子模型（引自百度圖片）,5、衣食住行,4、生物醫(yī)療,3、文化產(chǎn)業(yè),2、建筑設(shè)計(jì),1、工業(yè)設(shè)計(jì),生物醫(yī)療,體外醫(yī)療模型和醫(yī)療器械的制造,基于生物醫(yī)學(xué)圖像（如CT、MRI等）的生物三維建模，然后轉(zhuǎn)化為個(gè)性化的生物體外模型，應(yīng)用于外科整形、手術(shù)規(guī)劃和個(gè)性化假肢設(shè)計(jì)等領(lǐng)域。,體外齒科頭骨模型（清華大學(xué)）,熔融沉積制造的患者骨盆模型（北京殷華公司）,生物醫(yī)療,永久植入物的制造,Arcam公司制作的鈦合金關(guān)節(jié)窩器件及人工頭蓋骨補(bǔ)片,SLM制造鈷鉻合金義齒（德國(guó)EOS公司）,生物醫(yī)療,3D直接細(xì)胞打印,細(xì)胞組裝機(jī)（右）及其成形的肝細(xì)胞結(jié)構(gòu)體（左）（清華大學(xué)）,三維細(xì)胞受控組裝設(shè)備多細(xì)胞組裝機(jī),5、衣食住行,4、生物醫(yī)療,3、文化產(chǎn)業(yè),2、建筑設(shè)計(jì),1、工業(yè)設(shè)計(jì),衣食住行,個(gè)性化服飾,3D打印制造新款鞋、服飾等，設(shè)計(jì)師可在幾個(gè)小時(shí)內(nèi)做出原型，而不是以往的數(shù)月之久。,3D打印新奇的晚禮服,衣食住行,個(gè)性化服飾,3D打印制造新款鞋、服飾等，設(shè)計(jì)師可在幾個(gè)小時(shí)內(nèi)做出原型，而不是以往的數(shù)月之久。,個(gè)性化手套,Nike的Vapor Laser Talon球鞋,衣食住行,個(gè)性化食物,食物打印允許使用者自行設(shè)計(jì)食譜并與他人分享，即使是對(duì)烹飪一竅不通的人，也可以通過(guò)下載名廚食譜，用食物打印機(jī)制作精美大餐，或者“打印”出醫(yī)生推薦、營(yíng)養(yǎng)全面的美味菜肴。,甜蜜的情人巧克力（引自日本CUBE 3D體驗(yàn)館）,增材制造的漢堡（引自BBC）,衣食住行,個(gè)性化首飾,首飾制造業(yè)制作原模耗工、耗時(shí)，技術(shù)過(guò)硬的起版師千金難尋。采用3D打印制作首飾原版，精度高，降低起版師的工作難度和勞動(dòng)成本，也加快了產(chǎn)品的上市速度。,戒指及其它工藝品,18K黃金個(gè)性化袖扣（引自德國(guó)EOS公司）,鈦金屬蜂鳥工藝品,衣食住行,創(chuàng)新性教育,3D打印技術(shù)及相關(guān)設(shè)備走進(jìn)高?；蛘吒叩嚷殬I(yè)學(xué)校，可以使學(xué)生們充分了解先進(jìn)制造技術(shù)的突出優(yōu)勢(shì)與傳統(tǒng)加工技術(shù)的區(qū)別，并在一定程度上掌握、實(shí)際應(yīng)用該技術(shù)，對(duì)未來(lái)