第1章

3D打印概述目錄PART013D打印技術簡介PART023D打印材料PART033D打印步驟PART04打印模型3D打印技術PART053D打印機的分類PART06常用3D打印軟件本章導讀介紹3D打印的數字模型基礎，逐層構造物體過程，從制造模型到直接產品制造的普及趨勢。3D打印技術簡介早期應用于模具制造、工業設計，現拓展至汽車、武器甚至建筑，展示其廣泛和創新的使用場景。3D打印應用領域將詳細解析3D打印機如何使用可黏合材料，通過逐層打印技術制造出立體物體，解析其不可思議的工作原理。3D打印技術原理探析1.13D打印技術簡介1.1.13D打印技術的發展歷史3D打印技術起源始于19世紀末美國，80年代以快速成型技術成形，CharlesHull發明立體光刻工藝并獲專利。技術成型關鍵點1988年3DSystems推出SLA-250，首臺3D打印機面世，標志技術商業化進程開始。1.1.23D打印技術的應用領域電影中的定制道具，如《機械公敵》中的奧迪RSQ汽車，通過3D打印技術實現，效果逼真。適用于定制道具和小批量產品生產，省去模具費用，實現快速制造。將CAD模型快速轉為實體，驗證設計，節省大量時間和成本，提高開發效率。3D打印技術在驗證中的應用3D打印技術的小批量生產3D打印影視道具實踐3D打印產品與原型對比3D打印機打印的奧迪

RSQ

汽車1.1.33D打印技術的發展趨勢設備高速化，打印速度提升，未來可能解決速度與精度平衡問題。3D打印技術趨勢分析軟件作為關鍵驅動力，將不斷升級以適應更高精度的打印需求，提升整體技術性能。軟件技術升級目前主要使用樹脂和塑料，未來將實現更多原材料的多樣化，擴展應用領域。原料創新1.1.43D打印技術的發展前景醫療健康、工業制造、藝術設計、航空航天、教育與培訓等領域已廣泛應用，未來潛力巨大。3D打印技術應用領域01醫療定制、生產效率提升、藝術創新、零件制造和教育實踐等方面展現顯著優勢。3D打印技術優勢02工程塑料如ABS、PC，光敏樹脂，橡膠材料，金屬粉末等，滿足不同領域需求。3D打印材料種類0304數據獲取通過建模、掃描或拍照，3D打印逐層制造，后處理提升精度和表面質量。3D打印技術流程精度、速度、表面處理、材料多樣性和成本等方面仍有提升空間，發展前景廣闊。3D打印技術挑戰與展望051.23D打印材料1．工程塑料01用于工業零件或外殼，強度高、耐老化，包括ABS、PC和尼龍等類型，性能優異。工程塑料定義02廣泛應用于3D打印，尤其是ABS材料，因其高強度、韌性好和耐沖擊性，適合FDM技術。3D打印應用03ABS材料變形溫度超過90℃，可機械加工，具有良好的可加工性，可進行噴漆和電鍍處理。材料特性2．光敏樹脂光敏樹脂定義應用領域技術發展樹脂特性由聚合物單體與預聚體組成，液態，遇紫外線迅速固化，常用于3D打印。高強度、耐高溫、防水，適用于特殊材料制作，如Somos系列和環氧樹脂。主要研究公司如3DSystems和Objet，推動光敏材料3D打印技術革新。光敏樹脂3D打印技術，廣泛應用于制造復雜結構零部件和高精度模型。3．橡膠類材料橡膠材料特性3D打印應用01具備不同硬度、斷裂伸長率，抗撕裂和拉伸強度，適用于防滑或柔軟表面需求的多種場景。02消費電子、醫療設備、汽車內飾等領域廣泛應用，包括輪胎、墊片等，展示橡膠產品的多樣化。4．金屬材料聚焦金屬材料，尤其在國防領域，歐美國家大量投入研發，金屬粉末材料要求嚴格。01需高純度、高球形度、窄粒徑分布和低氧含量，確保打印質量。02主要包括鈦合金、鈷鉻合金、不銹鋼和鋁合金等，以及用于首飾打印的貴金屬粉末。03金屬零部件的3D打印是研究和應用的核心，對提升制造技術有重大意義。043D打印技術應用3D打印金屬粉末要求3D打印金屬材料類型3D打印研究重點1.33D打印步驟3D打印主要步驟包括軟件建模、掃描實物和多角度照片轉換，STL文件格式是常見標準。3D模型數據獲取01逐層打印，通過截面信息，使用FDM、SLS等技術，打印后可能需要去除支撐物。3D打印過程02打印出的模型可能需要打磨提高分辨率，部分技術打印速度較慢，可能有粗糙表面。后處理操作03按市場定位分為個人級、專業級和工業級，按原材料分為噴墨、粉劑和生物3D打印機。3D打印技術分類041.43D打印技術1.4.1FDM技術FDM技術通過熔融沉積成型，逐層堆積材料形成實體模型。FDM打印過程FDM技術打印速度慢，表面粗糙，需要后續處理。缺點FDM技術操作環境安全，材料利用率高，適合辦公室使用。優點1.4.2SLS技術SLS技術可用材料廣泛，精度高，無需支撐結構，材料利用率高。優點SLS技術表面質量一般，有異味，不適合直接成型高性能零件，成本高。缺點SLS技術利用激光燒結粉末材料，逐層固化形成零件。SLS打印過程1.4.3SLA技術液態光敏樹脂經紫外激光束掃描固化，層層疊加形成三維實體，精度高，表面質量優。SLA技術原理工藝成熟，應用廣泛，成型速度快，精度可達微米級別，表面光滑適合精細零件制作。SLA技術優勢需支撐結構，設備成本及維護費用高，光敏樹脂有毒性，材料強度有限，不利于長時間保存。SLA技術劣勢盡管有挑戰，但因其優勢，SLA技術在快速成型領域中仍占據重要地位，廣泛應用于原型制造。SLA技術應用1.4.4LOM技術LOM技術原理通過加熱黏合紙張，激光切割成形，逐層疊加制造零件，無須支撐，效率高，內應力小，成本低。技術優缺點LOM技術優缺點明顯：高效低成本，無需支撐，但材料利用率低，表面質量差，后處理復雜，易污染環境。3D打印機分類個人級3D打印機價格適中，適合個人使用；專業級技術先進，價格高；工業級滿足特殊需求，價格不固定。1.53D打印機的分類1.53D打印機的分類目前，國內還沒有一個明確的3D打印機分類標準，但是我們可以按設備的市場定位將其簡單分為三類：個人級3D打印機、專業級3D打印機和工業級3D打印機。按市場定位分013D打印機與傳統打印機最大的區別在于它使用的“墨水”是實實在在的原材料，堆疊薄層的形式多種多樣，可用于打印的介質種類也多種多樣，從繁多的塑料到金屬、陶瓷及橡膠類物質。按使用的原材料，可以將3D打印機分為噴墨3D打印機、粉劑3D打印機和生物3D打印機。2．按原材料分02個人級

3D打印機

專業級

3D打印機

工業級3D打印機1.6常用3D打印軟件1．Cura軟件Cura是Ultimaker的3D打印軟件，使用Python和C++編寫，集成CuraEngine作為切片引擎。因其速度快、穩定、適應性強和簡單參數設置，受到眾多用戶歡迎。Cura軟件功能包括3D模型切片、圖片轉浮雕切片及連接打印機打印。其優點是高度兼容多種打印機。軟件界面提供了解決翹邊的平臺附著類型，助力用戶順利打印。打印完成時間會根據參數設置變化。2．Magics軟件提供3D文件的瀏覽、測量、修復和編輯，支持多種格式轉換，確保STL文件質量。MagicsSTL處理軟件內可清晰查看STL模型細節，進行測量和標注，增強用戶操作體驗。3D模型可視化自動檢查并修復STL文件錯誤，如損壞三角片，確保打印準確性。STL錯誤修復2．Magics軟件接受多種格式文件導入，轉換為STL并進行編輯，如移動、旋轉、分割等操作。文件兼容與編輯快速自動設計多種類型的支撐結構，簡化去除過程，保證打印質量。智能支撐設計快速切片并輸出不同格式，結合切片校驗功能，優化打印準備過程。高效分層設置3．RPData軟件集成3D打印技術，多模型制作模塊，使用面向對象設計，具備OpenGL圖形處理功能，性能優越。RPData軟件功能特性基于Windows環境開發，針對3D打印技術需求進行大量優化，確保在各種Windows系統中穩定運行。軟件適用環境界面設計友好，操作簡便，即使對技術不熟悉也能快速上手，提升用戶使用體驗。用戶界面體驗4．Makerware軟件全英文界面，簡潔直觀，適合基礎用戶，左側按鈕用于模型移動和編輯，上方按鈕處理載入、保存和打印。Makerware界面特點根據正文提煉（不超過7個字）的短標題是：軟件操作界面詳解自動支撐生成，簡化初學者操作，但限制用戶編輯自由度，切片速度較慢，64%后可能出錯。軟件操作體驗便捷查看，旋轉模型無死角。強預覽功能，切片直接預覽，省去保存，設計人性化，考慮用戶需求。優勢功能展示0102035．FlashPrint軟件支持多機型包括Dreamer、Finder、Guider，啟動時需選擇機型，中文界面可切換多種語言。FlashPrint軟件特性概述首次使用會根據提示設置機型，出廠前已預設用戶語言習慣，提供便捷操作。用戶友好體驗支持自動生成和手動編輯支撐，特色樹狀支撐易去除且節省耗材，用戶可手動添加修改。創新支撐技術具備浮雕功能，一鍵生成3D模型，切割功能可按需切割模型，減少支撐，提高打印成功率。高效實用功能6．XYZware軟件