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3D打印它的原理以及发展历程(一)

3D打印板块在近期指数窄幅震荡或下跌时迎来了逆市三连涨,甚至个别个股在跌多涨少的不利局面下喜提首版,其实3D打印大家并不是很陌生,今天借着行情来好好讲一讲3D打印它的原理以及发展历程。

增材制造(AM)又称“3D打印”,是制造业有代表性的颠覆性技术:它基于三维模型数据,采用逐层叠加材料的方式,直接制造与相应数字模型完全一致的三维物理实体模型;增材制造或将对传统的工艺流程、生产线、工厂模式、产业链组合产生深刻影响。

增材制造将复杂的零部件结构离散为简单的二维平面加工,有望解决同类型零部件难以加工的难题:以计算机三维设计模型为蓝本,通过软件分层离散和数控成形系统,将三维实体变为若干个二维平面,利用激光束、热熔喷嘴等方式将粉末、树脂等特殊材料进行逐层堆积黏结,最终叠加成形,制造出实体产品。

增材制造(AM)相对于传统的减材制造(SM)和成形制造(FM),简化了生产流程,避免了生产周期长、成本高、难以生产复杂零件等缺点,已经广泛应用到航空航天、船舶制造、石油化工、生物医疗等领域,促进了制造业的发展。

3D打印的发展历程:

增材制造技术起源于美国,并在21世纪逐步成熟:随着工艺、材料和装备的日益成熟,增材制造技术的应用范围由模型和原型制造进入产品快速制造阶段,在航空航天等高端制造领域得到规模应用。根据华经产业研究院资料,增材制造行业发展历程大体可以分为四个阶段:

思想萌芽阶段(1940—1998年):1940年,Perera提出了切割硬纸板并逐层粘结成三维地形图的方法,直到20世纪80年代末,3D打印制造技术实现了根本性发展。

技术诞生阶段(1986—1993年):光固化技术(SLA)、分层实体制造技术(LOM)、粉末激光烧结技术(SLS)、熔融沉积制造技术(FDM)、喷头打印技术(3DP)等技术先后面世。

装备推出阶段(1988—1996年):1988年美国3DSystems公司生产出了第一台增材制造装备SLA250,开创了增材制造技术发展新纪元;1996年3DSystems制造出第一台3DP装备Actua2100,同年美国Zcorp公司发布了Z402型3DP装备。

大规模应用阶段(2002年至今):2002年德国成功研制了选择性激光熔化增材制造装备(SLM),同时电子束熔化(EBM)、激光工程净成形(LENS)等一系列新技术与装备纷纷涌现。

参考资料:信达证券—张润毅(职业编号:S1500520050003)—3D打印:颠覆性技术,有望从1到100撬动千亿产业链—增材制造行业深度报告—20230712;

投顾姓名:陈定柱;执业编号:A1120621060007

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