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3D打印技术的由来和发展

来源:深圳市吉之祥科技   发布时间:2018-10-16   点击量:1034

3D打印技术是有早期的增量制造设备和材料在20世纪80年代发展起来,1981年,名古屋市工业研究所的小玉秀男发明了两种利用光硬化聚合物的增材制造三维塑料模型的方法,其紫外线照射面积由掩模图形或扫描光纤发射机控制。随后,三维系统公司的查克·赫尔发明了立体光刻,用紫外激光固化高分子光聚合物,将原材料层叠起来。
Hull称这一程序可以“通过创建打印目标物体每部分之间的联系来打印三维物体”,但该程序已由小玉发明。Hull的贡献是设计了STL文件格式,该格式被广泛应用于3D打印软件和电子切片与填充。“3D打印”这个术语最早是指使用标准的传统喷墨打印机喷头的流程,到现在为止,大部分3D打印机,特别是3D打印爱好者使用的和针对消费者设计的3D打印机,使用的大都是采用熔融沉积建模法。

针对金属烧结或金属熔化技术的增量制造在20世纪80年代和90年代通常采用不同的名称。尽管大量自动化技术当时已经被运用到几乎所有金属加工产品都需要经过的浇铸、制造、冲压、加工等程序中,只用一件工具或一个喷头就可以完成从原材料到成品全过程的想法还是只能让大多是人联想到金属切削(而不是增添)的过程,例如数控铣削,数控电火花加工和其他程序。但AM类型的烧结已经开始挑战这个假设。到了上世纪90年代中期,史丹佛大学和卡内基梅隆大学开发出了材料沉积新技术,包括微铸造和喷涂材料。牺牲材料和支撑材料也变得越来越普遍,让新的几何物体可以加工。

3D打印手板

“增量制造程序”这个雨伞术语在21世纪的头一个十年逐渐流行,因为各种增量制造程序都在逐渐成熟,金属切削很快将不再是金属加工过程唯一可以使用技术。在这个十年中,为了满足机器制造(金属切削是其永恒的话题)的需求,“减量制造”应运而生。然而,同时期,3D打印在大多数人心中只是一种聚合物工艺,增量制造这一术语可能更多地应用于金属加工制造背景下,而不是聚合物,喷墨打印或是立体平板印刷领域。“减量制造”并没有取代“加工”,而是在切削方法方面对“加工”这一术语进行了补充。
21世纪早期,“3D打印”和“增量制造”在涵义上有所发展,代指所有增量制造技术。尽管这与早期所指代的意义有所区别,但仍反映出3D工作流程在自动化控制下将材料层叠堆积的共同特点。在2010到2020年这10年,发动机托架和大号螺母等金属部件在分批生产上会有所增加,不再从属于棒料或金属板加工。
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