UGNX综合建模与3D打印课件项目13D打印建模基础.ppt

1、项目一项目一 3D3D打印打印建模基础建模基础 UG NXUG NX综合建综合建模与模与3D3D打印打印1 13D3D打印技术的原理与工艺打印技术的原理与工艺目录目录 CONTENTCONTENT2 23D3D打印技术的应用现状打印技术的应用现状3 33D3D打印技术的发展趋势打印技术的发展趋势4 4UG NX11.0UG NX11.0软件概述软件概述1 13D3D打印技术的原理与工艺打印技术的原理与工艺3D3D打印原理打印原理-增材制造（分层切片、逐层堆积）增材制造（分层切片、逐层堆积）减材制造减材制造等材制造等材制造增材制造增材制造1 13D3D打印技术的原理与工艺打印技术的原理与工艺3D

2、3D打印原理打印原理-增材制造（分层切片、逐层堆积）增材制造（分层切片、逐层堆积）喷砂抛光、打磨组装等物理实现过程（堆积、成型过程）数据处理过程（离散过程）Z Z向离散化（分层）向离散化（分层）图片信息处理图片信息处理层片加工控制信息层片加工控制信息产品成型产品成型后处理后处理层面堆积层面堆积层片加工层片加工CADCAD模型模型1 13D3D打印技术的原理与工艺打印技术的原理与工艺3D3D打印技术核心打印技术核心 零件建模与分层切片零件建模与分层切片三维设计软件3D扫描仪1 13D3D打印技术的原理与工艺打印技术的原理与工艺3D3D打印技术核心二打印技术核心二 成型工艺成型工艺1 13D3D打

3、印技术的原理与工艺打印技术的原理与工艺SLA技术原理3D3D打印技术核心打印技术核心-成型工艺成型工艺SLA技术：原理是UV激光立体固化，属于冷加工，材料是液态树脂，表面效果佳。世界上装机量最大的工业级3D打印技术，运行成本便宜，适合于有一定规模的铸造企业。透明材料适合消失模铸造，硬材料可用于精度要求高的砂型铸造原模。1 13D3D打印技术的原理与工艺打印技术的原理与工艺FDM技术原理3D3D打印技术核心打印技术核心-成型工艺成型工艺FDM技术：原理类似于挤牙膏，属于热加工，材料是丝材，力学性能佳。世界上装机量最大的3D打印技术，便宜，工程师用得起。ABS材料可用于砂型铸造原模，更结实的工程塑

4、料可以做压铸模具，PLA或者类似蜡的材料可用于消失模铸造。适合于小型工厂及工程师。1 13D3D打印技术的原理与工艺打印技术的原理与工艺SLS/SLM技术原理3D3D打印技术核心打印技术核心-成型工艺成型工艺SLS技术：原理是高能量激光选择性烧结粉末，属于热加工，材料是覆膜砂，强度高，可用于砂型铸造的砂芯，结合呋喃树脂工艺的砂型，是最早用于铸造的工业级3D打印技术，运行稳定，适合于有一定规模的铸造企业。1 13D3D打印技术的原理与工艺打印技术的原理与工艺3D3D打印技术核心打印技术核心-成型工艺成型工艺金属3D打印技术路线能量源能量源复合加工复合加工激光激光电弧电弧电子束电子束电子束制造电子

5、束制造EBMEBM激光沉积制造激光沉积制造LMDLMD选区激光熔化选区激光熔化SLMSLM电弧增材制造电弧增材制造WAAMWAAM。结构形式结构形式送粉式送粉式增减材增减材一体化一体化铺粉式铺粉式铸锻铣铸锻铣一体化一体化送丝式送丝式金属金属3D3D打印技术路线与粉打印技术路线与粉/丝尺寸的关系：丝尺寸的关系：nm um nm um 目目mmmm1 13D3D打印技术的原理与工艺打印技术的原理与工艺3D3D打印技术核心打印技术核心-成型工艺成型工艺SLM技术：激光选区熔融技术，是使用激光照射预先铺展好的金属粉末，层层叠加，直到金属零件成型。目前广泛应用于复杂管道、薄壁件、精密模具、复杂组件制造等

6、工业领域。SLM技术原理1 13D3D打印技术的原理与工艺打印技术的原理与工艺3DP技术原理3D3D打印技术核心打印技术核心-成型工艺成型工艺3DP技术：原理是高速阵列式喷头喷射粘结砂子，属于冷加工，材料是覆膜砂、硅砂等，可用于砂型铸造，可以打比较大的砂铸模具，速度快，材料成本低，可以直接做呋喃树脂的砂型打印，也可以做覆膜砂的砂芯，适合于大型铸造企业。1 13D3D打印技术的原理与工艺打印技术的原理与工艺DMD/LENS技术原理3D3D打印技术核心打印技术核心-成型工艺成型工艺LENS技术：原理是高能量激光的选择性堆焊金属粉末，属于热加工，材料是模具钢等，强度高，可以达到锻件要求，可用于压铸模

7、具、金属型模具的制造，适合于中等规模以上的铸造企业。1 13D3D打印技术的原理与工艺打印技术的原理与工艺3D3D打印技术核心打印技术核心-成型工艺成型工艺电弧增材制造技术（WAAM）：是一种利用逐层熔覆原理，采用MIG焊、TIG焊以及等离子体焊接电源（PA）等焊机产生的电弧为热源，通过丝材的添加，在程序的控制下，根据三维数字模型由线-面-体逐渐成形出金属零件的先进数字化制造技术。1 13D3D打印技术的原理与工艺打印技术的原理与工艺3D3D打印技术核心打印技术核心-成型工艺成型工艺增减材复合制造增减材复合制造利用增材制造和切削加工制造的加工样品（不锈钢涡轮机壳）。制造约耗时6个小时德马吉森精

8、机的5轴加工中心具有激光沉积焊接的增材制造功能，是现有的数控切削加工和“增材制造”功能加以组合的混合型设备方案。新设备使用独特的粉末喷嘴，相比以往的金属粉末积层法最大可实现20倍的积层速度。3D3D打打印技印技术的术的应用应用领域领域（3 3）航空航天）航空航天（4 4）设计与艺术）设计与艺术（5 5）汽车行业）汽车行业（8 8）食品行业）食品行业2 23D3D打印技术的应用现状打印技术的应用现状（9 9）其他行业）其他行业（2 2）工模具行业）工模具行业（6 6）建筑行业）建筑行业（7 7）生物医疗）生物医疗2 23D3D打印技术的应用现状打印技术的应用现状型模制作与后处理型模预处理与装配组

9、树 制壳脱蜡除去型模清除灰烬预热与浇铸精密铸造技术2 23D3D打印技术的应用现状打印技术的应用现状精密铸造技术 PolyCast材料和PolySmooth技术，打印出工业蜡件，抛光处理，灌浆制壳，沾砂，加热模具900度汽化蜡膜，电炉加热不锈钢，当不锈钢将被加热到1612摄氏度而模具则加热到1300摄氏度的时候浇铸，冷却，剥离，切割，抛光。3D3D打印精密铸造流程（打印精密铸造流程（SLASLA）4快速精密铸造应用（快速精密铸造应用（SLASLA）某铸造厂用某铸造厂用SLASLA铸造铝合金汽车部件铸造铝合金汽车部件精密铸造技术2 23D3D打印技术的应用现状打印技术的应用现状4某铸造厂用某铸造

10、厂用SLASLA铸造铝合金航空部件铸造铝合金航空部件快速精密铸造应用（快速精密铸造应用（SLASLA）精密铸造技术2 23D3D打印技术的应用现状打印技术的应用现状2 23D3D打印技术的应用现状打印技术的应用现状3D3D打印快速砂型铸造技术（打印快速砂型铸造技术（SLS/3DPSLS/3DP）砂型铸造技术2 23D3D打印技术的应用现状打印技术的应用现状3D3D打印快速砂型铸造流程（打印快速砂型铸造流程（SLS/3DPSLS/3DP）2 23D3D打印技术的应用现状打印技术的应用现状一汽一汽-某款发动机排气歧管某款发动机排气歧管某汽车发动机的水套及气道砂芯某汽车发动机的水套及气道砂芯2 23

11、D3D打印技术的应用现状打印技术的应用现状（2 2）工模具行业）工模具行业一、模具型芯等零件制造一、模具型芯等零件制造(SLS)(SLS)二、小型模具直接制造（二、小型模具直接制造（DLS)DLS)三、模具再制造三、模具再制造(模具组合增材制造应用)2 23D3D打印技术的应用现状打印技术的应用现状（2 2）工模具行业）工模具行业金属3D打印的模具3D3D打印金属打印金属随形、异型水路模具带来的效益，典型案例分析：随形、异型水路模具带来的效益，典型案例分析：模具设计模具设计时间减少时间减少75%75%制造端人力可以节省制造端人力可以节省50%50%省下省下1414射出模具生产周期射出模具生产周

12、期 制造费用制造费用得以节省得以节省16%16%。金属金属3D3D打印技术制造负杂冷却水道模具打印技术制造负杂冷却水道模具2 23D3D打印技术的应用现状打印技术的应用现状（2 2）工模具行业）工模具行业创新结构设计创新结构设计 轻质三维多孔结构设计制造技术 空中客车集团的3D打印摩托车Light Rider通过设计优化最大化发挥增材制造的潜力通过设计优化最大化发挥增材制造的潜力 最大的设计空间 拓扑优化结果 基于优化结果的重新设计SandiaSandia国家实验室成形金属制件国家实验室成形金属制件 Michigan Michigan大学基于大学基于DMDDMD制造的模具制造的模具 AeroM

13、etAeroMet公司公司TiTi合金零件合金零件 2 23D3D打印技术的应用现状打印技术的应用现状（2 2）工模具行业）工模具行业2 23D3D打印技术的应用现状打印技术的应用现状（3 3）航空航天）航空航天2 23D3D打印技术的应用现状打印技术的应用现状（3 3）航空航天）航空航天增压级/高压气机叶片导叶/静子导叶片可应用增材制造的航空发动机零件风扇 金属包边 整体叶盘机匣高压压气机机匣主燃烧室机匣高压涡轮机匣低压涡轮机匣安装组件可调静子叶片衬套隔热罩管路和支架高/低压涡轮转子叶片导向叶片封严环2 23D3D打印技术的应用现状打印技术的应用现状（3 3）航空航天）航空航天美国Sciak

14、y公司生产的钛合金飞机零件激光3D打印（前）及铸造的（后）空客机翼支架2 23D3D打印技术的应用现状打印技术的应用现状（3 3）航空航天）航空航天钛合金主承力构件加强框（左）和C919大飞机中央翼缘条（右）v钛合金大型复杂整体构件激光成形技术研究北京航空航天大学王华明团队将激光直接制造技术用于大型客机C919机复杂整体构件的制造，使我国成为目前世界上唯一突破飞机钛合金主承力结构件激光快速制造技术、并实现装机应用的国家，制造时间大幅度降低，构件成本不到欧洲锻造模具费的十分之一，该技术获2012年国家技术发明奖一等奖。珠海航展歼10B眼镜蛇动作2 23D3D打印技术的应用现状打印技术的应用现状（

15、3 3）航空航天）航空航天2012年，美国弗吉尼亚大学工程系的研究人员采用最新的3D打印技术制造了一架无人飞机，机翼宽6.5英尺（约合1.9米），巡航时速达到45英里（约合72千米）。2007年为了设计建造一个塑料涡轮风扇发动机需要两年时间，成本大约25万美元。但是使用3D技术，我们设计和建造这架3D飞机仅用4个月时间，成本大约2000美元。这将创建一个前所未有的飞行教学平台。2 23D3D打印技术的应用现状打印技术的应用现状（3 3）航空航天）航空航天 为先进飞机和高推比发动机中关键零件的研制及生产开辟一条快速、经济、高效、高质量的途径。美国为先进飞机和高推比发动机中关键零件的研制及生产开辟

16、一条快速、经济、高效、高质量的途径。美国军方对这项技术的发展给予了相当的关注和支持，在其直接支持下，美国已率先将这一先进技术实用化。军方对这项技术的发展给予了相当的关注和支持，在其直接支持下，美国已率先将这一先进技术实用化。军工应用（飞机、潜艇等装备维修）军工应用（飞机、潜艇等装备维修）2 23D3D打印技术的应用现状打印技术的应用现状（4 4）设计与艺术）设计与艺术 在未来不管是你的个性笔筒，还是有你半身浮雕的手机外壳，抑或是你和爱人拥有的世界上独一无二的戒指，都有可能是通过3D打印机打印出来的。甚至不用等到未来，现在就可以实现一、珠宝首饰一、珠宝首饰-饰品饰品二、工业设计二、工业设计-工艺

17、品工艺品三、乐器部件三、乐器部件2 23D3D打印技术的应用现状打印技术的应用现状（4 4）设计与艺术）设计与艺术一、一、珠宝首饰珠宝首饰-3D-3D打印珠宝首饰打印珠宝首饰 个性化，珠宝加工自是对此类需求最为迫切的行业之一，而3D打印所具备的优势正好可以平衡消费者需求与加工成本之间的矛盾加工成本与造型复杂程度完全无关。事实上在Shapeways上就有大量的设计师们对珠宝类目情有独钟(事实上最早加入的成员就已开始利用3D打印制造首饰)。A.超高精度应用（蜡模）B.高精度应用（树脂模）2 23D3D打印技术的应用现状打印技术的应用现状（4 4）设计与艺术）设计与艺术二、工业设计二、工业设计/工艺

18、品工艺品产品外观造型设计行业产品外观造型设计行业2 23D3D打印技术的应用现状打印技术的应用现状（4 4）设计与艺术）设计与艺术二、工业设计二、工业设计/工艺品工艺品产品外观造型设计行业产品外观造型设计行业2 23D3D打印技术的应用现状打印技术的应用现状（4 4）设计与艺术）设计与艺术二、工业设计二、工业设计/工艺品工艺品 教育创新教育创新2 23D3D打印技术的应用现状打印技术的应用现状（4 4）设计与艺术）设计与艺术二、工业设计二、工业设计/工艺品工艺品 教育创新教育创新2 23D3D打印技术的应用现状打印技术的应用现状（4 4）设计与艺术）设计与艺术三、乐器部件三、乐器部件2 23D

19、3D打印技术的应用现状打印技术的应用现状（4 4）设计与艺术）设计与艺术三、乐器部件三、乐器部件2 23D3D打印技术的应用现状打印技术的应用现状（4 4）设计与艺术）设计与艺术三、乐器部件三、乐器部件世界首把3D打印电子小提琴的制作者Laurent Bernadac曾表示过，他的小提琴可以完美复制世界最昂贵的斯特拉迪瓦里小提琴的音色，我们也许可以在某种程度上相信3D打印小提琴的质量。乐器创造出或优美或炫酷的独一无二的造型。2 23D3D打印技术的应用现状打印技术的应用现状（5 5）汽车行业）汽车行业一、打印塑料件一、打印塑料件二、打印金属件二、打印金属件三、打印模具三、打印模具2 23D3D

20、打印技术的应用现状打印技术的应用现状（5 5）汽车行业）汽车行业一、打印塑料件一、打印塑料件2 23D3D打印技术的应用现状打印技术的应用现状（5 5）汽车行业）汽车行业二、打印金属件二、打印金属件2 23D3D打印技术的应用现状打印技术的应用现状（5 5）汽车行业）汽车行业三、打印模具三、打印模具2 23D3D打印技术的应用现状打印技术的应用现状（5 5）汽车行业）汽车行业三、打印模具三、打印模具汽车发动机缸体世界上第一款3D打印汽车面世。据连线杂志报道，Urbee 2是一款三轮的混合动力汽车，它的所有零部件都是3D打印出来的。这辆汽车有三个轮子，动力5kW，后轮驱动。除了发动机和底架是金属

21、，大部分材料都是用塑料3D打印得到。传统的汽车制造是生产出各部分然后再组装到一起，3D打印机能打印出单个的、一体式的汽车车身，再将其他部件填充进去。新版本3D汽车需要50个零部件左右，而一辆标准设计的汽车需要成百上千的零部件。Urbee的原型使用了abs塑料的熔融沉积建模方法。车辆由大块和许多个小块组成。根据thewire的报道，544公斤的车辆花费了大约2500个小时来打印，原型车的造价约为5万美金。2 23D3D打印技术的应用现状打印技术的应用现状（5 5）汽车行业）汽车行业建筑模型制作应用建筑模型制作应用2 23D3D打印技术的应用现状打印技术的应用现状（6 6）建筑行业）建筑行业荷兰建

22、筑设计师最近设计了全球第一座3D打印建筑物“Landscape House”，而且特别模拟了奇特的莫比乌斯环。莫比乌斯环(Mbius strip/Mbius band)，是一种拓扑学结构，只有一个面(表面)和一个边界，由德国数学家、天文学家莫比乌斯和约翰李斯丁1858年独立发现。它可以用一个纸带旋转半圈再把两端粘上之后轻而易举地制作出来，本身具有很多奇妙的性质。2 23D3D打印技术的应用现状打印技术的应用现状（6 6）建筑行业）建筑行业 和打印一般小东西不同，这次需要用到的3D打印机也十分庞大，是由意大利发明家Enrico Dini设计出来的“D-Shape”，可以使用砂砾层、无机粘结剂打印

23、出一幢两层小楼。尽管如此强大，让它打印一座庞大的建筑也太难了，Dini因此建议只用它打印整体结构，外部则使用钢纤维混凝土来填充。2 23D3D打印技术的应用现状打印技术的应用现状（6 6）建筑行业）建筑行业 2 23D3D打印技术的应用现状打印技术的应用现状（6 6）建筑行业）建筑行业2 23D3D打印技术的应用现状打印技术的应用现状（6 6）建筑行业）建筑行业2 23D3D打印技术的应用现状打印技术的应用现状（7 7）生物医疗）生物医疗一、打印人体支架一、打印人体支架二、打印牙齿二、打印牙齿三、打印器官模型三、打印器官模型 美国科学家已经成功打印出耳朵、肾脏、血管、皮肤、骨头等器官。普通3D

24、打印多采用塑料，但打印人体器官(bio-printing，生物打印)采用的是一种来自细胞的胶状物质。但骨头除外，用的是陶瓷粉。3D生物打印技术的发展意味着，在不久的将来，医生将能为每个患者提供与他们完美匹配的身体备件：骨、皮肤或肾脏(已经有了3D打印出的肾脏，但功能上还不能和正常的人肾脏相比)。从实用性上看，虽然3D打印尚不能完成整个肢体的打印，但打印义肢的技术却已经比较成熟，成本不到100美元，打印全程只需要几个小时。2 23D3D打印技术的应用现状打印技术的应用现状（7 7）生物医疗）生物医疗图 EBM成形的金属骨小梁髋臼假体图 SLM成形多孔组织结构的颅骨植入物图 SLM成形的下颌骨内置

25、固定骨板胸骨+肋骨的一体式植入物3D打印牙模3D3D打印人体支架打印人体支架德国DLP光固化3D打印技术-牙科行业完美应用2 23D3D打印技术的应用现状打印技术的应用现状（7 7）生物医疗）生物医疗打印牙齿打印牙齿 受制于牙齿个性化的特点，传统的齿科，比如义齿、牙冠、牙桥等，都需要有经验的人工一个个去做，存在产量低、效率低、质量不稳定的缺陷，而3D打印技术，依靠数字化建模很好的解决了个性化需求，同时时间更短、成本更低、舒适度更高，且品质更有保障。在科技部公布的首批“十三五”国家重点研发计划获批项目中，北京大学口腔医院唐志辉教授牵头的“增材制造和激光制造”重点专项项目“增材制造个性化牙种植体与

26、颌面骨、颞下颌关节修复体的关键技术研发”位列其中，这也是“增材制造和激光制造”重点专项内获批的唯一口腔医学研究项目。科学家最近利用3D打印技术打印了第一份真实人类的心脏。该心脏样本是由塑料制成，是患有不寻常并发症病人的心脏的精确解剖副本。美国华盛顿国家儿童医学中心的儿科心脏病专家劳拉奥利弗瑞手中握着的正是3D打印的人类心脏，该3D打印机耗费了25万美元。劳拉表示心脏副本对于练习复杂手术来说是非常理想的对象，它使得手术外科医生能够看清他们要进行手术的精确解剖情景。3D3D打印人类心脏打印人类心脏2 23D3D打印技术的应用现状打印技术的应用现状（7 7）生物医疗）生物医疗美国的研究人员合作，利用

27、三维（3D）打印技术和含有牛耳活细胞的凝胶造出一种新型人工耳，无论在外观还是功能上，均可与真耳相媲美。通常的人工耳材料密度和泡沫聚苯乙烯差不多，质感与真耳相差较大；如果用病人的肋骨组织以手术方式重塑外耳，不仅难度大，还给病人带来很大痛苦，因此很难制成既美观又实用的人造耳。为造出这种生物工程耳，研究人员先用快速旋转3D相机拍摄数名儿童耳朵信息，输入计算机形成3D图像，然后按照图像用3D打印机打出一个固体模子，并在其中注入一种高密度胶原蛋白凝胶，其中含有能生成软骨的牛耳细胞。此后数周内，软骨逐渐增多并取代凝胶，3个月后软骨会形成柔韧的外耳，替代最初用于塑形的胶原蛋白支架。2 23D3D打印技术的应

28、用现状打印技术的应用现状（7 7）生物医疗）生物医疗打印人工耳打印人工耳2013年2月9日报道，美国的一家医院完成了一项非常大胆的手术：使用3D打印出人的头骨，来替代患者原本高达 75%已受损骨骼。这次手术在本周早些时候顺利完成，使用了康涅狄格州牛津性能材料公司提供的原材料，至2013年2月为止，患者的病情已稳定。2 23D3D打印技术的应用现状打印技术的应用现状（7 7）生物医疗）生物医疗打印头骨打印头骨2 23D3D打印技术的应用现状打印技术的应用现状（8 8）食品行业）食品行业2 23D3D打印技术的应用现状打印技术的应用现状（8 8）食品行业）食品行业2 23D3D打印技术的应用现状打

29、印技术的应用现状（9 9）其他行业）其他行业服装行业 3D打印机制作出来的衣服，在商店里还不能买到，但已经被模特们早早地穿上身。如图，模特身穿专门为其量身定做的3D打印服装。衣服上有3千多个连接，特别衬托出Teese的曲线美。随着3D服装打印技术的普及，不用裁缝量体裁衣也能做到人人个不重样的个性化定制。3D3D打打印技印技术的术的发展发展趋势趋势（3 3）3D3D打印最新技术打印最新技术（2 2）3D3D打印精度性能影响因素打印精度性能影响因素3 33D3D打印技术的发展趋势打印技术的发展趋势3 33D3D打印技术的发展趋势打印技术的发展趋势 2014年，全球3D打印市场规模约60亿美元，相比

30、2014年同比增长50%。根据Wohlers report2014统计，近三年的年复合增长率为73%，均表明3D打印产业进入加速成长期。预计到2016年全球3D打印市场规模将达到100亿美元，到2020年将达到200亿美元，呈现指数型增长，需求空间将巨大延伸。3 33D3D打印技术的发展趋势打印技术的发展趋势2014年消费类产品及消费电子是目前最重要的行业之一，占比约22%，其次是交运设备、医疗牙科、工业设备和航空航天。在应用方式上，直接零件制造占比约28%，比重较大。预计在未来三年，在“工业4.0”和“智能制造”的政策推动下，工业级3D打印机在航空航天、汽车制造、机械制造等领域将实现较大增长

31、。3D3D打打印技印技术的术的发展发展趋势趋势（3 3）3D3D打印最新技术打印最新技术（2 2）3D3D打印精度性能影响因素打印精度性能影响因素3 33D3D打印技术的发展趋势打印技术的发展趋势3 33D3D打印技术的发展趋势打印技术的发展趋势影响金属打印过程的工艺参数（以影响金属打印过程的工艺参数（以LDMLDM为例）为例）工艺参数研究工艺参数研究四类工艺参数：四类工艺参数：激光参数 材料特性材料特性 过程参数过程参数 环境条件 四参数原则四参数原则 激光比能量激光比能量 送粉速度 搭接率搭接率 前后处理模块3 33D3D打印技术的发展趋势打印技术的发展趋势LDMLDM打印在线监测缺陷重要

32、意义打印在线监测缺陷重要意义缺陷发生是制约增材制造技术推广的瓶颈冶金缺陷、应力应变、组分偏差等冶金缺陷、应力应变、组分偏差等成品率低、质量不稳定、成本高昂成品率低、质量不稳定、成本高昂工艺策略复杂、使用门槛高工艺策略复杂、使用门槛高3D3D打打印技印技术的术的发展发展趋势趋势（3 3）3D3D打印最新技术打印最新技术（2 2）3D3D打印精度性能影响因素打印精度性能影响因素3 33D3D打印技术的发展趋势打印技术的发展趋势3 33D3D打印技术的发展趋势打印技术的发展趋势3D打印最新技术 通用电气集团增材制造子公司（GEAdditive）公布了基于3DP技术的全新金属3D打印机原型机。按照GE

33、Additive的说法，这台增材制造设备是目前速度最快的金属3D打印机。GEH13D打印机在打印过程中将不锈钢、镍和铁等粉末合金与液体粘结剂混合，粘结剂喷射到的部分金属粉末粘合为一个整体，逐层打印出整个模型形状。打印完成后去除松散的金属粉末，再进行高温烧制增强金属粘合度。据悉，这种方式的3D打印件强度将超过SLS、SLM等金属3D打印成品，并且对金属粉末原材料的形状要求也没有那么高。基于基于3DP3DP原理的金属原理的金属3D3D打印机打印机3 33D3D打印技术的发展趋势打印技术的发展趋势一般的一般的3DP3DP原理原理GEGE首次将它用在金属首次将它用在金属3D3D打印上打印上其实3DSy

34、stems公司的Projet系列石膏3D打印机就是基于相同原理的3DP技术，不过石膏材料的强度和硬度有线，限制了它的应用范围。GEAdditive将3DP技术引入金属3D打印，无疑大大扩展其应用范围。当然现在我们最关心的就是它的速度和强度，究竟如何。石膏材料石膏材料3D3D打印机正是基于打印机正是基于3DP3DP原理原理GEAdditive公司副总裁穆罕默德艾特阿米(MohammadEhteshami)表示，“在航空航天和汽车领域对3DP技术有着巨大的需求。在公司现有的SLM/EBM3D打印产品组合中添加新技术是GE宏伟计划的一部分。迄今为止，GE对于增材制造行业的投资已经累计超过16亿美元”

35、。基于基于3DP3DP原理的金属原理的金属3D3D打印机打印机3 33D3D打印技术的发展趋势打印技术的发展趋势连续液面光固化技术连续液面光固化技术CLIP(Continuous Liquid Interface Producti连续液面生产)技术：光固化的树脂非常黏，并且在固化过程中粘稠度进一步提高，易粘连，因此打印每一层，都要花时间等待和处理粘连的部分；而CLIP用特殊材料，使固化的树脂与底部之间多了一层气体（氧气），不会粘连到底部，因此可以连续固化，大大提升速度。3D打印技术提速100倍3 33D3D打印技术的发展趋势打印技术的发展趋势3D3D打印隐形眼镜集成显示屏打印隐形眼镜集成显示屏

36、 普林斯顿大学研究小组已经能用3D打印机打印出量子点LED。现在，该研究小组将这打印出来的QLED与隐形眼镜结合起来，创造出了一种集成显示屏、能发射彩色光束的新型隐形眼镜设备。由于隐形眼镜本体由硬质塑料构成，且覆盖其上的LED屏幕需外部电源支持，因此还不能被佩戴在眼睛上。不过，该尝试确实表明，3D打印技术可被用来创造结构、形状复杂的电子设备。该小组负责人称：“这意味着我们能用3D打印机打印出复杂的电子产品，如半导体。我们也能用3D打印机打印出整个设备，我们现在已经能够打印出QLED了”。“用量子点（也就是纳米粒子）作油墨，能产生两种不同的颜色光：橙色和绿色”。麦艾尔派恩研究小组用3D打印机打印

37、出了QLED。该QLED由五层结构构成。底层是银纳米粒子，作为电路板的金属导管；上面是两层硒化镉纳米颗粒聚合物，为下一层供应和传递电流；最外面两层是阴极，由共晶镓制成。教授表示：“传统微电子工业擅长制作2D电子产品，诸如电视和手机之类的屏幕都是平的，但3D打印带来的是三维立体感，这一技术可被应用到很多未知领域，如可用于人体内的三维构架上”。英国研究人员2013年4月4日在科学杂志上发表报告说，他们利用特制3D打印机打印出类似生物组织的材料，这一成果将来有望应用在医疗领域。这篇报告由英国牛津大学的黑根贝利教授及其同事联名发表。据介绍，他们利用3D打印机分层次喷出大量被脂类薄膜包裹的液滴，这些液滴

38、形成网状结构，构成特殊的新材料。研究人员说，这样打印出来的材料其质地与大脑和脂肪组织相似，可做出类似肌肉样活动的折叠动作，且具备像神经元那样工作的通信网络结构，可用于修复或增强衰竭的器官。由于这是合成材料，因此它还可避免一些用干细胞等方式制造活体组织而引发的问题。常规的3D打印机无法打印这种新材料，实验中他们使用的是一种特制3D打印机，至2013年4月为止，这种打印机喷出的液滴直径约50微米，有5个活体细胞那么大，但相信将来能够将液滴尺寸缩小。3D3D打印类生物组织材打印类生物组织材料料3 33D3D打印技术的发展趋势打印技术的发展趋势UG UG NXNX软软件概件概述述（2 2）软件基本设置

39、）软件基本设置4 4UG NXUG NX软件概述软件概述4 4UG NXUG NX软件概述软件概述 UG NX软件是一个高度集成的CAD/CAM/CAE软件系统，该软件具有强大的草图绘制、实体造型、曲面造型、虚拟装配、模拟仿真、产生工程图等功能，可应用于产品的整个开发过程。4 4UG NXUG NX软件概述软件概述（1 1）文件管理文件管理 “文件”菜单中包括“新建”、“打开”、“插入”、“保存”、“导出”等常见文件管理命令。4 4UG NXUG NX软件概述软件概述（2 2）主页栏）主页栏 点击“主页”，有“直接草图”、“特征”、“同步建模”、“标准化工具”等多个常用快捷工具模块，单击每个模

40、块右下的黑色小三角形，可调整显示模块显示内容。4 4UG NXUG NX软件概述软件概述单击“直接草图”下方的“菜单”，可弹出下图所示的“菜单”界面，可选择各种操作。单击“菜单”下方的齿轮状图标，弹出“资源条”，鼠标左键单击将“销住”左侧的“”标志去掉，则部件导航区自动隐藏。4 4UG NXUG NX软件概述软件概述（3 3）装配工具）装配工具装配工具如下图所示。具体装配操作在后续项目中将会详细介绍。4 4UG NXUG NX软件概述软件概述（4 4）曲线工具）曲线工具曲线工具如下图所示，包括“直接草图”、“曲线”、“派生曲线”、“编辑曲线”多个模块。4 4UG NXUG NX软件概述软件概述

41、（5 5）曲面工具）曲面工具曲面工具如下图所示，包括“曲面”、“曲面操作”、“编辑曲面”等模块。4 4UG NXUG NX软件概述软件概述（6 6）逆向工程）逆向工程逆向工程工具如下图所示，包括“对齐”、“构造”、“小平面体操作”、“分析”等模块。4 4UG NXUG NX软件概述软件概述（7 7）分析工具分析工具 分析工具如下图所示，包括“测量”、“面形状”两个模块。4 4UG NXUG NX软件概述软件概述（8 8）视图工具）视图工具 视图工具如下图所示，视图工具的使用有利于快捷地找到合适的编辑角度，简化操作步骤。4 4UG NXUG NX软件概述软件概述软件基本设置（1 1）对象首选项）

42、对象首选项选择“菜单”“首选项”“对象”命令，弹出“对象首选项”对话框，下如图所示。该对话框主要用于设置对象的属性，如颜色、线型和线宽等（新的设置只对以后设置的对象有效，对以前创建的对象无效）。4 4UG NXUG NX软件概述软件概述软件基本设置（2 2）“用户界面用户界面”首选项首选项选择“文件”下拉菜单“首选项”“用户界面”命令,或者选择“菜单”“首选项”“用户界面”命令，系统弹出如下图所示的“用户界面首选项”对话框。该对话框中的“常规”选项卡主要用来设置窗口位置、数值精度和宏选项等。4 4UG NXUG NX软件概述软件概述软件基本设置（3 3）“选择选择”首选项首选项选择“文件”“首选项”“选择”命令，或者“菜单”“首选项”“选择”命令，系统弹出“选择首选项”对话框，如下图所示，主要设置光标预选对象后，选择球大小、高亮显示的对象、尺寸公差和矩形选取方式等选项。本项目结束！本项目结束！