產(chǎn)業(yè)集群化發(fā)展:各地將形成更多的 3D 打印產(chǎn)業(yè)集群,吸引上下游企業(yè)集聚,實現(xiàn)資源共享、協(xié)同創(chuàng)新,提高產(chǎn)業(yè)整體競爭力。產(chǎn)業(yè)集群還能促進(jìn)技術(shù)交流和人才培養(yǎng),推動 3D 打印產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。市場規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大:隨著技術(shù)的進(jìn)步、應(yīng)用領(lǐng)域的拓展和成本的降低,3D 打印市場規(guī)模將繼續(xù)保持高速增長。預(yù)計在未來幾年,全球 3D 打印市場規(guī)模將不斷突破新高,中國等新興市場國家的增長速度可能更為。服務(wù)模式創(chuàng)新:出現(xiàn)更多的 3D 打印服務(wù)提供商,為企業(yè)和個人提供一站式的 3D 打印解決方案,包括設(shè)計、打印、后處理等服務(wù)。還可能形成基于互聯(lián)網(wǎng)的 3D 打印共享平臺,實現(xiàn)設(shè)備、材料和技術(shù)的共享,提高資源利用效率。3D打印技術(shù)利用粉末狀金屬或塑料等材料進(jìn)行打印。宿遷樹脂3D打印工廠
樹脂打印(光聚合)原理:使用光源在容器中選擇性地固化(或硬化)光聚合物樹脂。換句話說,光被精確地引導(dǎo)到液體塑料的特定點或區(qū)域,使其硬化。類型:立體光刻(SLA)、液晶顯示(LCD)、數(shù)字光處理(DLP)、微立體光刻(μSLA)等。材料:光聚合物樹脂(可澆注、透明、工業(yè)、生物相容性等)。特點:精度高,表面光滑,能夠打印復(fù)雜的細(xì)節(jié)。
粉末熔融(粉末床熔融,PBF)原理:熱能源選擇性地在構(gòu)建區(qū)域內(nèi)熔化金屬粉末顆粒(塑料、金屬或陶瓷),以逐層創(chuàng)建固體物體。類型:選擇性激光燒結(jié)(SLS)、激光粉末床熔融(LPBF)、電子束熔化(EBM)等。材料:金屬、塑料、陶瓷等粉末材料。特點:能夠打印度的材料,適合工業(yè)級打印。 福建汽車零部件3D打印3D打印在教育領(lǐng)域用于教學(xué)模型制作,提升學(xué)習(xí)體驗。
不同技術(shù)類型的生產(chǎn)效率:
FDM:優(yōu)點是設(shè)備成本低、操作簡單,適合個人和小型企業(yè)使用,但打印速度較慢,一般用于制作簡單的模型、零部件或小批量的產(chǎn)品原型。
SLS和DLP:這兩種技術(shù)的生產(chǎn)效率相對較高,常用于工業(yè)領(lǐng)域的快速成型和小批量生產(chǎn)。SLS可以在較短時間內(nèi)制造出強度較高的金屬或塑料零件。
DLP則以高精度和較快的固化速度著稱,適合制造精細(xì)的模型和零件。BinderJetting(粘結(jié)劑噴射):這種技術(shù)打印速度非常快,能夠在短時間內(nèi)完成大量粉末材料的粘結(jié)成型,適用于大型零件的快速制造和批量生產(chǎn),但后續(xù)處理工藝可能較為復(fù)雜。
其他類型電子束熔化(EBM)原理類似于SLM,但使用電子束而不是激光束來熔化金屬粉末。材料主要是金屬粉末。材料噴射通過噴嘴將液態(tài)或粉末狀的材料噴射到打印區(qū)域,并使其固化或燒結(jié)。材料可以是多種類型,如塑料、金屬、陶瓷等。粘結(jié)劑噴射使用噴嘴將粘結(jié)劑噴射到粉末材料上,通過粘結(jié)劑將粉末顆粒粘合在一起。材料通常是粉末狀,如陶瓷粉末、金屬粉末等。定向能沉積通過高能束(如激光或電子束)將材料直接熔化并沉積在基板上,逐層構(gòu)建物體。材料可以是金屬粉末或絲狀材料。片材層壓將薄片材料逐層疊加,通過熱壓或粘合劑固定,形成三維物體。材料可以是紙張、塑料薄膜等。珠寶設(shè)計,3D打印讓創(chuàng)意快速成真。
早期構(gòu)想與探索1859年,法國雕塑家弗朗索瓦?威廉姆(Fran?oisWillème)申請了多照相機(jī)實體雕塑(photosculpture)的,這是3D掃描技術(shù)的早期雛形。1892年,法國人JosephBlanther提出使用層疊成型方法制作地形圖的構(gòu)想,這是增材制造技術(shù)基本原理的初步探索。1940年,Perera提出類似設(shè)想,通過沿等高線輪廓切割硬紙板并層疊成型制作三維地形圖。
技術(shù)奠基與突破1972年,Matsubara在紙板層疊技術(shù)的基礎(chǔ)上提出了使用光固化材料的方法,為后續(xù)的3D打印技術(shù)奠定了基礎(chǔ)。1983年,美國科學(xué)家查爾斯?胡爾受紫外線使桌面涂料快速固化的啟發(fā),萌生了3D打印的想法,并發(fā)明了SLA(Stereolithography,液態(tài)樹脂固化或光固化)3D打印技術(shù),他將其稱作立體平版印刷,3D打印技術(shù)由此正式誕生。1984年,立體光刻技術(shù)(SLA)正式發(fā)明,同年查爾斯?胡爾為該技術(shù)申請美國專利。1986年,查爾斯?胡爾獲得了快速原型技術(shù)的,創(chuàng)建了STL文件格式,并開發(fā)出世界上臺3D打印機(jī),隨后以這種技術(shù)為基礎(chǔ)成立了世界上家3D打印設(shè)備公司3DSystems。 3D打印與AI結(jié)合,提升打印精度和效率,實現(xiàn)自適應(yīng)打印。蘇州工業(yè)3D打印設(shè)計
遠(yuǎn)程打印,實現(xiàn)跨地域即時制造。宿遷樹脂3D打印工廠
跨界創(chuàng)新與融合:3D 打印將與其他前沿技術(shù)深度融合,如與區(qū)塊鏈技術(shù)結(jié)合,為 3D 打印產(chǎn)品創(chuàng)建不可篡改的數(shù)字證書,增強產(chǎn)品來源和質(zhì)量的透明度;生物打印的進(jìn)一步發(fā)展可能在醫(yī)療領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)更復(fù)雜的組織和打印。應(yīng)用領(lǐng)域拓展與深化:在航空航天領(lǐng)域,3D 打印技術(shù)從 “可選項” 過渡到 “必選項”,并向天空探索、衛(wèi)星通信、無人機(jī)等細(xì)分領(lǐng)域拓展;在汽車制造、生物醫(yī)療、建筑等領(lǐng)域的應(yīng)用也不斷深化,如 3D 打印在汽車制造中實現(xiàn)鏤空一體化打印,在再生醫(yī)療領(lǐng)域有望在藥物篩選和修復(fù)等方面發(fā)揮巨大作用。宿遷樹脂3D打印工廠