3D 打印技术发展及其耗材应用进展
2021-12-02陈继飞陈文刚
中国铸造装备与技术 2021年6期
王 超,陈继飞,冯 韬,陈文刚
(西南林业大学 机械与交通学院,云南昆明 650224)
0 引言
三维打印技术(3D 打印)最早出现于上世纪八十年代末期,是一种使用计算机技术将物体拆分成层层的“薄片”后,结合数字控制技术在二维空间内先完成一层的制造,随后逐层制造叠加形成三维立体零件的增材制造技术。与传统的制造技术相比,它具备时间短、成型快、精度高和节省材料等诸多优点,是当今信息化时代特征下快速成型制造技术的杰出代表[1-4]。随着科学技术和材料的不断发展,3D 打印技术在工业制造、生物医学和航空航天等诸多领域发挥着重要的作用[5-11]。根据材料的特性和打印成型特点将3D 打印分为四类[12]:(1)丝线类材料,主要是熔融沉积成型(FDM);(2)液态光敏类材料,主要是光固化成型(SLA);(3)粉末类材料,主要是选择性激光烧结(SLS)、选择性激光熔融(SLM)和电子束选择性成型(EBM);(4)板、片、布等层类材料,分层实体制造成型(LOM)。
供3D 打印使用的耗材材料是3D 打印技术不断发展的前提和关键。纵观3D 打印技术的发展历史,耗材材料不仅是限制3D 打印技术进一步发展的瓶颈[13],而且往往材料的发展趋势决定了3D打印技术的未来发展前景。在当今绿色发展和科技引领未来的主题潮流引领下,可供3D 打印的耗材材料逐渐丰富,使用范围包含了各行各业。其中耗材材料主要可分为三类:其一是非金属材料例如塑料、橡胶、石膏、陶瓷等在工业发展和日常生活中应用及其广泛;其二是金属材料如铝合金、钛合金不锈钢等合金材料主要应用于航空航天和军工制造业等领域;……
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