【正文】 程。以色列objet公司Objet是快速成型和快速制造的光固化技術(shù)先鋒，開發(fā)者，生產(chǎn)商及高精度，高分辨率三維打印方案的全球市場推廣者。這些系統(tǒng)在設(shè)計伊始均考慮到工具庫或工人的需求，帶有一個簡單的觸摸屏用戶界面，便于管理粉末處理系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)堅固?？焖傩∨恐圃旖饘俨考钠渌麘?yīng)用范例包括：定制醫(yī)療植入物、輕量級航空航天和賽車部件、高效散熱片、帶有隨形冷卻管道的注塑模具鑲件，以及牙帽、牙冠和牙橋。技術(shù)參數(shù)：最大成型尺寸 250mm250mm215mm；建造速度 230mm3/秒；層厚 20100微米；激光發(fā)射器類型 Ybfibre激光發(fā)射器 200W；光學(xué)系統(tǒng) Fthetalens；掃描速度最高速度為7m/秒；支撐結(jié)構(gòu)無；電源 220V，32A或380V，16A；最大功率 5500W；氮發(fā)生裝置標準；壓縮空氣支持 7bar，20m3/小時；產(chǎn)品尺寸2000mm1050mm1940mm；建議安裝空間 3500mm3600mm2500mm；重量 1130kg；數(shù)據(jù)處理PC Windows操作系統(tǒng)；軟件 EOS RP RP（Materialise）；CAD接口 STL或其他可轉(zhuǎn)換的格式；網(wǎng)絡(luò)以太網(wǎng)；產(chǎn)品認證 CE，NFPA；可使用材料 不銹鋼材料 鈷鉻鉬合金MP1 鈷鉻鉬合金SP1 馬氏體鋼 鈦合金 純鈦 超級合金IN718 鋁合金。1）、國外知名3D打印企業(yè)及機構(gòu)產(chǎn)品介紹德國EOS公司的金屬粉末燒結(jié)機EOSEOSINT M270金屬激光燒結(jié)系統(tǒng)，該設(shè)備采用EOS公司研發(fā)的DMLS技術(shù)（Direct Metal LaserSintering）進行金屬件制作。四、3D打印國內(nèi)外現(xiàn)狀3D打印國外現(xiàn)狀除了上面已提到的國外的企業(yè)/高校及產(chǎn)品，下面再列舉一些比較知名的：1996 年，3D Systems、Stratasys、Z Corporation公司分別推出 Actua 2100、Genisys、Z402產(chǎn)品，第一次使用了“3D 打印機”的稱謂。2012年8月16日，美國“國家增材制造創(chuàng)新中心”作為其首個“樣板示范”創(chuàng)新中心剪彩成立。家用3D打印機主要制造商有Reprap，Makerbot Industries，Ultimaker，Botmill，F(xiàn)abHome等。2012年11月，蘇格蘭科學(xué)家利用人體細胞首次打印出人造肝臟組織。2010年11月，世界上第一輛由3D打印機打印而成的汽車Urbee問世。1993年，麻省理工學(xué)院獲3D印刷技術(shù)專利。當然，整個過程是在電腦的控制下，由3D打印機系統(tǒng)自動完成的。但是，其基本原理都是一樣的，那就是分層制造，逐層疊加，這種工藝可以形象地叫做增長法或加法?？焖俪尚渭夹g(shù)(又稱快速原型制造技術(shù) Rapid Prototyping Manufacturing，簡稱RPM)，誕生于20世紀80年代后期，是基于材料堆積法的一種高新制造技術(shù)，是一種不再需要傳統(tǒng)的刀具、夾具和機床就可以打造出任意形狀，根據(jù)零件或物體的三維模型數(shù)據(jù)，通過成型設(shè)備以材料累加的方式制成實物模型的技術(shù)，被認為是近20年來制造領(lǐng)域的一個重大成果。它集機械工程、CAD、逆向工程技術(shù)、分層制造技術(shù)、數(shù)控技術(shù)、材料科學(xué)、激光技術(shù)于一身，可以自動、直接、快速、精確地將設(shè)計思想轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂幸欢üδ艿脑突蛑苯又圃炝慵?，從而為零件原型制作、新設(shè)計思想的校驗等方面提供了一種高效低成本的實現(xiàn)手段。形象地講，快速成形系統(tǒng)就像是一臺立體打印機，因此得名“3D打印機”。二、3D打印的發(fā)展歷程1984年，Charles Hull開始研發(fā)3D打印技術(shù)，【1986年】，他自立門戶，創(chuàng)辦了世界上第一家3D打印技術(shù)公司，也是現(xiàn)在的3D市場領(lǐng)軍者之一3D Systems 公司（NYSE: DDD），同年發(fā)布了【第一款商用3D打印機】，2012年1月，他們收購了另外兩家3D打印公司Zcorp和Vidar Systems；1988年，Scott Crump發(fā)明了FDM（熱熔擠制成型）技術(shù)，并于1989年成立了現(xiàn)在的另一家3D打印上市公司斯川塔斯Stratasys（NASDAQ:SSYS），該公司在1992年賣出了第一臺商用3D打印機。1995年，美國ZCorp公司（后被3Dsystems收購）從麻省理工學(xué)院獲得唯一授權(quán)并開始開發(fā)3D打印機。2011年6月6日，發(fā)布了全球第一款3D打印的比基尼。目前，美國擁有世界上３８．５％的３Ｄ打印設(shè)備，而中國所占的比例只有８．６％，有著很大的提升空間。三、3D打印為什么近兩年突然熱起來2012年3月19日，美國總統(tǒng)奧巴馬在卡內(nèi)基梅隆大學(xué)宣布創(chuàng)立美國“制造創(chuàng)新國家網(wǎng)絡(luò)”計劃。作為新技術(shù)研究、開發(fā)、示范、轉(zhuǎn)移和推廣的基礎(chǔ)平臺，號稱要成為增材制造技術(shù)全球卓越中心并提升美國制造全球競爭力。2005 年，Z Croporation 發(fā)布Spectrum Z510，這是世界上第一臺高精度彩色3D打印機。EOSINT M270激光燒結(jié)系統(tǒng)采用的是Ybfibre激光發(fā)射器，具有高效能、長壽命等特點。美國3D SYSTEMS公司這款sPro 250 SLM商用型金屬3D打印機為目前比較先進的制造系統(tǒng)，能夠提供長達為320毫米（）的高工藝金屬零件，具有出色的表面光潔度、精細的功能性細節(jié)與嚴格的公差。SLM工藝使用高功率激光逐層熔化直接來自CAD數(shù)據(jù)的金屬細粉末，以創(chuàng)建功能性金屬部件。只需選擇滿足客戶特定應(yīng)用需求的一種圍護結(jié)構(gòu)與材料。Objet系統(tǒng)都是基于經(jīng)過市場證明的自身專利技術(shù)的光敏樹脂噴射技術(shù)，使得極為復(fù)雜的三維部件都可以以高品質(zhì)，高精度和高速度打印出來。每打印完一層，機器內(nèi)部的成型底盤就會極為精確地下沉，而噴頭繼續(xù)一層一層地工作，直到原型件完成。支撐結(jié)構(gòu)的骨架先提前預(yù)排好程序用來配合復(fù)雜的成型件（如空腔，懸垂，底切，薄壁的截面）。目前，利用該技術(shù)可以生產(chǎn)不超過500毫米的小尺寸部件， 的大尺寸部件。國家激光中心希望在2012年底、2013年初完成該項技術(shù)設(shè)備的安裝與測試工作，之后將其拆分，運至Centurion的航天谷，在那里重新組裝并投入生產(chǎn)。當打印機開始工作時，它的上千個噴嘴中會同時噴出沙子和一種鎂基膠。2011年，世界上首款應(yīng)用3D打印技術(shù)的汽車“Urbee”在經(jīng)過15年的艱苦研制后在加拿大亮相，這輛名為“Urbee”的汽車包括玻璃嵌板在內(nèi)的所有外部組件都是通過大型3D打印設(shè)備生產(chǎn)。邁克爾不是使用打印機來打印整只槍，步槍的其他部分，則是利用標準部件組裝而成。一款槍械的設(shè)計藍圖，發(fā)布在網(wǎng)絡(luò)上供人任意下載，你使用家庭自備的機器就可以把槍的所有零件制造出來——這是2012年8月在網(wǎng)絡(luò)上發(fā)起的“維基武器”項目，發(fā)起者希望把制槍變成一種家庭作坊式的工作，而這一切都賴以一項名為“3D打印”的技術(shù)。今年年底A380客艙將首次使用3D打印機生產(chǎn)的行李架；預(yù)計2050年左右，空客將利用3D打印機造出整架飛機的所有零件。據(jù)英國廣播公司（BBC）網(wǎng)站2012年2月6日報道，2011年6月，荷蘭一位顎骨感染的83歲老人成功安裝3D打印機使用MRI數(shù)據(jù)打印的定制下巴植入物。每層鈦粉末都與上一層的截面黏合。此前最大規(guī)模的3D打印移植是2008年于芬蘭實施的半個上頜骨移植，科學(xué)家通過將3D打印的鈦微粒融入干細胞中，并植入病患的腹部才培養(yǎng)出了與生物兼容的組織。3D打印版的假肢已幫助3萬名病人正常行走，1000萬人正使用3D打印技術(shù)掃描患者耳朵輪廓后量身定做的助聽器，牙醫(yī)業(yè)掃描病患的每顆牙齒并使用3D打印機制造透明的隱性矯治牙箍。3D打印做成的鮮肉特別有彈性，而且烹飪后肉質(zhì)松散有嚼頭，絲毫不遜于真正的肉，就連肉里的微細血管都能打印出來。這種打印機可以安裝在商店里，讓顧客打印自己設(shè)計的首飾甚至衣服和鞋子。荷蘭時尚設(shè)計師IrisvanHerpen發(fā)布了他用3D打印機制作的錦綸立體服裝。紐約一家利用3D技術(shù)生產(chǎn)消費品的公司Quirky擁有20萬的注冊用戶，他們在線搜集用戶的創(chuàng)意，產(chǎn)品設(shè)計圖紙，用3D打印機以最快的速度成型，設(shè)計者常從一個創(chuàng)意就獲得不少的收入，有的用戶一年能賺幾萬美元。中國3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟由亞洲制造業(yè)協(xié)會聯(lián)合華中科技大學(xué)、北京航空航天大學(xué)、清華大學(xué)等權(quán)威科研機構(gòu)和3D行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)共同發(fā)起的中國3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟正式宣告成立：2012年10月15日下午，由亞洲制造業(yè)協(xié)會組織召開的中國3D打印技術(shù)研討會在北京國際飯店舉行，與會專家學(xué)者和企業(yè)家分別就“3D打印技術(shù)的現(xiàn)狀與前景展望”、“3D打印技術(shù)與傳統(tǒng)制造業(yè)結(jié)合”，“我國3D打印技術(shù)與國際差距”，“3D打印技術(shù)的技術(shù)障礙和應(yīng)用”等議題展開深入研討。但是，在材料和軟件開發(fā)，裝備等方面，還有一定的差距。從媒體報道及學(xué)術(shù)文章看，王教授提出“激光熔覆多元多相過渡金屬硅化物高溫耐磨耐蝕多功能涂層材料”研究新領(lǐng)域，研制出迄今世界最大、擁有核心關(guān)鍵技術(shù)的飛機大型整體鈦合金主承力結(jié)構(gòu)件激光快速成形工程化成套裝備，制造出中國最大的大型整體鈦合金飛機主承力結(jié)構(gòu)件，并通過裝機評審。在該領(lǐng)域的研究領(lǐng)先全球，具備產(chǎn)業(yè)化基礎(chǔ)。內(nèi)容包括重型金屬構(gòu)件電熔精密成型技術(shù)的研發(fā)、工程化裝備的研制以及產(chǎn)業(yè)化的實施，應(yīng)用前景在核電、火電、水電、冶金、化工、船舶等行業(yè)高端重型裝備制造等領(lǐng)域。2012年8月15日，銀邦股份與無錫安迪利捷貿(mào)易有限公司簽訂框架協(xié)議，合資成立飛而康快速制造科技有限責(zé)任公司，新公司主營業(yè)務(wù)暫定為高密度、高精度粉末冶金零件、各類新材料與復(fù)雜部件的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售。 華中科技大學(xué)1990年，華科王運贛教授在美國參觀訪問時接觸到了剛問世不久的快速成型機。1994年，華中科技大學(xué)快速制造中心研制出國內(nèi)第一臺基于薄材紙的 LOM樣機，1995年參加北京機床博覽會時引起轟動。據(jù)了解，從1991年開始，華中科技大學(xué)研究團隊開始快速制造技術(shù)研發(fā)工作，2002年開發(fā)出工作面為0．5米0．5米的裝備，超過了當時代表國際最先進水平的美國3D系統(tǒng)公司；2005年研制出了工作面達1米1米的裝備，遠遠超過國外同類裝備。史玉升教授研究團隊的重要骨干黃智告訴記者，廣西玉柴機器股份有限公司運用該技術(shù)生產(chǎn)六缸發(fā)動機缸蓋，一個星期內(nèi)可以整體成形出四氣門六缸發(fā)動機缸蓋砂芯。2010年該技術(shù)被歐洲空客公司（Airbus）等單位選中，聯(lián)合承擔(dān)了歐盟框架七項目，用于輔助航空航天大型鈦合金整體結(jié)構(gòu)件的快速制造。20年來，快速制造中心已從最早的不到10人，發(fā)展到100多人，成為目前華中科技大學(xué)最大的研發(fā)團隊之一，人員構(gòu)成涉及多個學(xué)科。浙江某飾品公司的負責(zé)人也專程前往該中心，希望能得到技術(shù)支持。國外的一些科研團隊、IT企業(yè)已成功實現(xiàn)了器官在計算機的三維重建、手術(shù)設(shè)計等。西安交大1992年，西安交大盧秉恒教授（國內(nèi)3D打印業(yè)的先驅(qū)人物之一）赴美做高級訪問學(xué)者，發(fā)現(xiàn)了快速成形技術(shù)在汽車制造業(yè)中的應(yīng)用，回國后隨即轉(zhuǎn)向研究這一領(lǐng)域，1994年成立先進制造技術(shù)研究所。在湖南長沙高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)湖南華曙高科技有限責(zé)任公司（下稱華曙高科）的生產(chǎn)車間，中國工程院院士、中國科學(xué)技術(shù)協(xié)會副主席黃伯云一行見證了選擇性激光尼龍燒結(jié)設(shè)備的運行情況，專家們對激光燒結(jié)作用下白色“PA”尼龍粉末逐漸凝結(jié)成工業(yè)零部件的過程贊嘆不已?！　?012年10月28日，科交會主場增量制造產(chǎn)業(yè)高端論壇暨激光燒結(jié)裝備發(fā)布會上，湖南華曙高科有限責(zé)任公司展示了其自主研發(fā)的國內(nèi)首臺高性能3D激光燒結(jié)機。經(jīng)過20多年的發(fā)展，這個產(chǎn)業(yè)，美國、以色列、德國領(lǐng)跑全球，中國跟隨其后。據(jù)深圳普力得科技資深工程師張維忠先生介紹，我國的3D打印產(chǎn)業(yè)，整體面臨核心環(huán)節(jié)對外依賴，耗材技術(shù)滯后等重大制約問題。軟件之于3D打印機，好比大腦之于人。過度依賴外需，內(nèi)需啟動緩慢，使國產(chǎn)3D打印產(chǎn)業(yè)生存現(xiàn)狀不容樂觀。相信在未來，3D打印確實能改變幾乎整個制造業(yè)。目前，3D打印技術(shù)存在著制造成本高，制造效率低，制造精度尚不能令人滿意，工藝與裝備研發(fā)不充分，尚未進入大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用等方面的問題?，F(xiàn)今，3D打印技術(shù)只有跟傳統(tǒng)制造業(yè)改造與提升相結(jié)合，才有更大生存空間。Stratasys工業(yè)級3D打印機FDM技術(shù)的桌面級3D打印機主要以ABS和PLA為材料，ABS強度較高，但是有毒性，制作時臭味嚴重，必須擁有良好通風(fēng)環(huán)境，此外熱收縮性較大，影響成品精度；PLA是一種生物可分解塑料，無毒性，環(huán)保，制作時幾乎無味，成品形變也較小，所以目前國外主流桌面級3D打印機均以轉(zhuǎn)為使用PLA作為材料。光固化技術(shù)，主要使用光敏樹脂為材料，通過紫外光或者其他光源照射凝固成型，逐層固化，最終得到完整的產(chǎn)品。但是光固化快速成型技術(shù)也有兩個不足，首先光敏樹脂原料有一定毒性，操作人員使用時需要注意防護，其次光固化成型的原型在外觀方面非常好，但是強度方面尚不能與真正的制成品相比，一般主要用于原型設(shè)計驗證方面，然后通過一系列后續(xù)處理工序?qū)⒖焖僭娃D(zhuǎn)化為工業(yè)級產(chǎn)品。3DP技術(shù)的典型設(shè)備，是3DS旗下zcorp的zprinter系列，也是3D照相館使用的設(shè)備，zprinter的z650打印出來的產(chǎn)品最大可以輸出39萬色，色彩方面非常豐富，也是在色彩外觀方面，打印產(chǎn)品最接近于成品的3D打印技術(shù)。SLS利用粉末材料在激光照射下燒結(jié)的原理，由計算機控制層層堆結(jié)成型。SLS家族最知名的是德國EOS的M系列，成品效果圖：激光燒結(jié)技術(shù)雖然優(yōu)勢非常明顯，但是也同樣存在缺陷，首先粉末燒結(jié)的表面粗糙，需要后期處理，其次使用大功率激光器，除了本身的設(shè)備成本，還需要很多輔助保護工藝，整體技術(shù)難度較大，制造和維護成本非常高，普通用戶無法承受，所以目前應(yīng)用范圍主要集中在高端制造領(lǐng)域，而目前尚未有桌面級SLS 3D打印機開發(fā)的消息，要進入普通民用領(lǐng)域，可能還需要一段時間。3D打印機的應(yīng)用對象可以是任何行業(yè)，只要這些行業(yè)需要模型和原型?！】茖W(xué)研究。文