3D打印行业研究报告 (胡彬2013-8-11)
一、何谓3D打印
3D打印机,英文“3D Printers”,3D 打印那个名称是近年来该产品针对民用市场而出现的一个新词,是通俗叫法,事实上在专业领域它有其它学术名称“快速成形技术”(及“快速原型制造技术”、“增量制造技术”、“增材制造技术”)。
快速成形技术(又称快速原型制造技术 Rapid Prototyping Manufacturing,简称RPM),诞生于20世纪80年代后期,是基于材料堆积法的一种高新制造技术,是一种不再需要传统的刀具、夹具和机床就能够打造出任意形状,依照零件或物体的三维模型数据,通过成型设备以材料累加的方式制成实物模型的技术,被认为是近20年来制造领域的一个重大成果。它集机械工程、CAD、逆向工程技术、分层制造技术、数控技术、材料科学、激光技术于一身,能够自动、直接、快速、精确地将设计思想转变为具有一定功能的原型或直接制造零件,从而为零件原型制作、新设计思想的校验等方面提供了一种高效低成本的实现手段。
RPM 技术是在现代CAD/CAM 技术、激光技术、计算机数控技术、周密伺服驱动技术以及新材料技术的基础上集成进展起来
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的。不同种类的快速成型系统因所用成形材料不同,成形原理和系统特点也各有不同。然而,其差不多原理差不多上一样的,那确实是\分层制造,逐层叠加\,这种工艺能够形象地叫做\增长法\或\加法\。形象地讲,快速成形系统就像是一台\立体打印机\,因此得名“3D打印机”。
3D打印机的原理:3D 打印机能够依照零件的形状,每次制做一个具有一定微小厚度和特定形状的截面,然后再把它们逐层粘结起来,就得到了所需制造的立体的零件。每个截面数据相当于医学上的一张CT 像片;整个制造过程能够比喻为一个\积分\的过程。因此,整个过程是在电脑的操纵下,由3D打印机系统自动完成的。
二、3D打印的进展历程
1984年,Charles Hull开始研发3D打印技术,【1986年】,他自立门户,创办了世界上第一家3D打印技术公司,也是现在的3D市场领军者之一3D Systems 公司(NYSE: DDD),同年公布了【第一款商用3D打印机】,2012年1月,他们收购了另外两家3D打印公司Zcorp和Vidar Systems;
1988年,Scott Crump发明了FDM(热熔挤制成型)技术,并于1989年成立了现在的另一家3D打印上市公司斯川塔斯
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Stratasys(NASDAQ:SSYS),该公司在1992年卖出了第一台商用3D打印机。2012年4月,Stratasys还收购了以色列的Objet公司,从而成为【全球最大】3D打印机制造商。
1989年,美国麻省理工学院的Emanuel M. Sachs和John S. Haggerty等在美国申请了三维印刷技术的专利,之后Emanuel M. Sachs和John S. Haggerty又多次对该技术进行完善,形成了今天的三维印刷快速成型工艺。
1993年,麻省理工学院获3D印刷技术专利。
1995年,美国ZCorp公司(后被3Dsystems收购)从麻省理工学院获得唯一授权并开始开发3D打印机。
1996年,媒体第一次使用【3D打印】那个词来称呼当时的快速成型机,后来取代了之前的称谓,成就了现在流行的3D打印那个概念;
2005年,市场上首个高清晰彩色3D打印机Spectrum Z510由ZCorp公司研制成功。
2008年,开源3D打印项目【RepRap】公布“Darwin”,3D打印机制造进入新纪元;同年,Objet 推出Connex 500,让【多材料】3D打印成为可能。
2010年11月,世界上第一辆由3D打印机打印而成的汽车
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