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武漢易成三維是國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的3D打印綜合方案供應(yīng)商，始終專注于制造、教育、科研、軍工等領(lǐng)域，迄今為止已為約600所著名高校、科研院所、約10000個(gè)企業(yè)機(jī)構(gòu)提供專業(yè)的3D打印設(shè)備、服務(wù)及平臺(tái)化數(shù)字智造應(yīng)用方案。

在本3D打印初學(xué)者指南中，您將學(xué)習(xí)：

什么是3D打印及其工作原理

不同類型3D打印的應(yīng)用

如何設(shè)計(jì)3D打印

什么是3D打印？

3D打印是一種用于制造零件的增材技術(shù)。它是“添加劑”，因?yàn)樗恍枰粔K材料或模具來(lái)制造物理對(duì)象，它只是堆疊和融合材料層。它通常速度快，固定設(shè)置成本低，并且可以創(chuàng)建比“傳統(tǒng)”技術(shù)更復(fù)雜的幾何形狀，并且材料列表不斷擴(kuò)展。它廣泛用于工程行業(yè)，特別是用于原型設(shè)計(jì)和創(chuàng)建輕質(zhì)幾何形狀。

3D 打印和增材制造

“3D打印”通常與創(chuàng)客文化，業(yè)余愛(ài)好者和業(yè)余愛(ài)好者，桌面打印機(jī)，F(xiàn)DM等無(wú)障礙打印技術(shù)以及ABS和PLA等低成本材料有關(guān)（我們將在下面解釋所有這些首字母縮略詞）。這在很大程度上歸因于3D打印的民主化，這些機(jī)器從RepRap運(yùn)動(dòng)中涌現(xiàn)出來(lái)，如最初的MakerBot和Ultimaker，這也導(dǎo)致了2009年3D打印的爆炸式增長(zhǎng)。

相比之下，增材制造（AM）幾乎總是與商業(yè)和工業(yè)應(yīng)用相關(guān)聯(lián)。

3D 打印和快速原型制作

“快速原型制作”是另一個(gè)短語(yǔ)，有時(shí)用于指代3D打印技術(shù)。這可以追溯到3D打印的早期歷史，當(dāng)時(shí)該技術(shù)首次出現(xiàn)。在20世紀(jì)80年代，當(dāng)3D打印技術(shù)首次發(fā)明時(shí)，它們被稱為快速原型技術(shù)，因?yàn)楫?dāng)時(shí)該技術(shù)僅適用于原型，而不適用于生產(chǎn)零件。
近年來(lái)，3D打印已經(jīng)成熟為多種生產(chǎn)零件的出色解決方案，其他制造技術(shù)（如CNC加工）已經(jīng)變得更便宜，更易于進(jìn)行原型設(shè)計(jì)。因此，雖然有些人仍然使用“快速原型制作”來(lái)指代3D打印，但這個(gè)短語(yǔ)正在演變?yōu)橹复行问降姆浅？焖俚脑椭谱鳌?/p>

3D打印是什么時(shí)候發(fā)明的？

3D打印最初是通過(guò)更快的原型設(shè)計(jì)加速工業(yè)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的一個(gè)想法。盡管事先有一些專利，但Chuck Hull通常通過(guò)他的立體光刻設(shè)備（SLA）發(fā)明了3D打印機(jī)，該設(shè)備于1984年獲得專利。

基礎(chǔ)

盡管Chuck聲名鵲起，但在1980年代后期，多種技術(shù)正在并行開(kāi)發(fā)，并且在此期間成立了幾家對(duì)該技術(shù)發(fā)展至關(guān)重要的公司。

• 1981年 - 日本的Hideo Kodama獲得了使用UV光固化聚合物的設(shè)備的第一個(gè)專利。他設(shè)計(jì)它是為了“快速原型制作”，因?yàn)樗荚谥谱髂Ｐ秃驮?，但沒(méi)有興趣，專利被放棄。
  
• 1984年 - 法國(guó)發(fā)明家Alain Le Mehaute，Olivier de Witte和Jean Claude André提交了一項(xiàng)專利，其中與Hideo一樣，紫外線用于固化光聚合物。通用電氣以缺乏顯著的商業(yè)潛力為由放棄了這項(xiàng)專利。
  
• 1984年 - 在Le Mehaute幾周后，美國(guó)人Charles 'Chuck' Hull申請(qǐng)了自己的“通過(guò)立體光刻生產(chǎn)三維物體的裝置”的專利，從而也創(chuàng)造了“立體光刻”（SLA）一詞。
  
• 1987年 - Hull發(fā)明了STL文件，并于同年創(chuàng)立了3D Systems。
  
• 1987年 - 美國(guó)人Carl Deckard申請(qǐng)了選擇性激光燒結(jié)（SLS）的專利，并于同年共同創(chuàng)立了桌面制造（DTM）公司（2001年被3D Systems收購(gòu)）。
  
• 1989年 - 美國(guó)人S. Scott Crump提交了熔融沉積建模（FDM）的專利，并于同年與妻子創(chuàng)立了Stratasys。

商業(yè)化

從1980年代末到1990年代初，該行業(yè)經(jīng)歷了非常迅速的商業(yè)化。第一批機(jī)器又大又貴，它們的制造商與汽車(chē)，航空航天，健康和消費(fèi)品行業(yè)的大眾市場(chǎng)制造商競(jìng)爭(zhēng)工業(yè)原型設(shè)計(jì)合同。

• 1987年 - 3D Systems發(fā)布了第一臺(tái)商用SLA打印機(jī)“SLA-1”。
  
• 1992年 - FDM專利最終被授予Stratasys，這導(dǎo)致他們發(fā)布了第一臺(tái)FDM打印機(jī)“3D Modeler”。
  
• 1992 年 - DTM 發(fā)布了第一臺(tái)商用 SLS 打印機(jī)“Sinterstation 2000”
  
• 1994年 - 成立于1989年的德國(guó)公司Electro Optical Systems（EOS）推出了其“EOSINT M160”，這是第一臺(tái)商用金屬3D打印機(jī)
  

民主化

在2000年代初，對(duì)利潤(rùn)的激烈競(jìng)爭(zhēng)，材料科學(xué)的發(fā)展以及許多專利的終結(jié)創(chuàng)造了一個(gè)環(huán)境，使3D打印最終成為大眾負(fù)擔(dān)得起的。這是3D打印在大眾想象中起飛的十年 - 制造業(yè)一直是重工業(yè)和大筆資金的領(lǐng)域，來(lái)到了人們身邊。

• 2005年 - 開(kāi)源RepRap項(xiàng)目（用于“復(fù)制的快速原型機(jī)”）啟動(dòng)，旨在創(chuàng)建能夠打印自己零件的自我復(fù)制3D打印機(jī)，引起公眾對(duì)該技術(shù)的興趣飆升。
  
• 2009年 - 關(guān)鍵的FDM專利進(jìn)入公共領(lǐng)域，MakerBot推出了他們的桌面3D打印機(jī)“Cupcake CNC”。它花費(fèi)了數(shù)百美元，而不是數(shù)千美元，所有組件都可以從Thingiverse下載，Thingiverse是一個(gè)致力于共享用戶創(chuàng)建的數(shù)字設(shè)計(jì)文件的網(wǎng)站。

• 2012年 - Formlabs通過(guò)一項(xiàng)破紀(jì)錄的Kickstarter活動(dòng)發(fā)布了“Form 1”，這是第一臺(tái)負(fù)擔(dān)得起的SLA打印機(jī)，籌集了295萬(wàn)美元的資金。他們被3D Systems起訴專利侵權(quán)，但該案件以有利于Formlabs的和解。
  
• 2013年武漢易成三維科技作為點(diǎn)對(duì)點(diǎn)3D打印服務(wù)推出，允許購(gòu)買(mǎi)打印件的人和擁有機(jī)器的人之間的大規(guī)模交易。它迅速發(fā)展成為世界上最大的3D打印平臺(tái)，擁有超過(guò)50，000個(gè)打印“中心”，然后轉(zhuǎn)向?qū)Ｗ⒂谕ㄟ^(guò)使所有形式的定制制造更容易獲得來(lái)幫助其商業(yè)客戶。
  
• 2014年 - 關(guān)鍵的SLS專利進(jìn)入公共領(lǐng)域，導(dǎo)致一整批公司生產(chǎn)更小，更實(shí)惠的SLS打印機(jī)。