3D打印技术在建筑领域的应用现状及前景分析
2019-03-29
(重庆交通大学 重庆 400074)
一、3D打印概况
(一)3D打印概念及发展历程
3D打印(Three Dimensional Printing)技术,也即“三维打印技术”,被称为是具有工业革命意义的制造技术[1]。3D打印的本质是利用软件创建好3维模型再通过3D打印设备和树脂、热塑性塑料等打印材料逐层打印、堆积、粘接而成的实物产品。随着技术的进步,3D打印技术日益完善,并从最初的实验阶段逐步进入到实际应用中,出现市场化的趋势,目前许多学科领域都已开始运用该项技术。
3D打印思想和技术最早于20世纪80年代在美国提出,1986年,Charles Hull提出了光固化方法(SLA)的3D打印技术。1993年,世界上首台3D喷墨打印机面世。自20世纪90年代初,中国的几所知名理工类高校开始研究3D打印设备、材料、设计与成型软件开发、工业应用等方面。2012年,国内有关3D打印技术的文章席卷而来,3D打印研究文献遍布于多个学科领域,该技术广泛应用于建筑、汽车、医疗产业、航空航天等领域。
(二)3D 打印技术的分类
根据方法的不同可将3D打印技术分为6类:选择性激光烧结(SLS)、立体光固化(SLA)、熔融堆积成型(FDM)、叠层实体制造(LOM)、喷墨3D打印(3DP)、电子束熔融成型(EBM),不同的3D打印技术具有其各自的特点以及各自适用的领域。本文重点介绍一下SLS、SLA、FDM技术:①SLS打印技术,该项技术是预先铺设一层薄状粉末材料,利用电脑控制激光烧结模型实体轮廓,循环往复层层堆积成型。该技术制造工艺简单,材料多元,成本低,烧结速度快,主要用于模具的迅速成型制造。②SLA打印技术,该技术以液态光敏树脂为原料,通过电脑控制将工件的每层截面数据在树脂表层逐点打印,再在固化好的液态树脂表面涂一层新的树脂,直到形成整个实体模型。……
