三维打印艺术

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内容简介

全书主要围绕着3D打印理论知识、3D打印主流软件和动手实践等内容展开。首先介绍3D打印成形工艺分类、3D打印机与打印材料等;其次通过软件与实例讲解结合,内容涵盖了三维造型软件、逆向工程软件、3D打印软件、医学影像处理软及STL数据编辑与修复软件。

目录

3D打印介绍/00pan>

1.13D打印发展历史/00pan>

1.2常见3D打印技术/002

1.2.pan>立体光固化成型(SLA)技术/002

1.2.2熔融沉积成型(FDM)技术/003

1.2.3选择激光烧结(SLS)技术/004

1.2.4三维印刷(3DP)技术/004

3D打印笔创作/006

2.1 3D打印笔设备介绍/006

2.2填充笔法/008

2.3雪花案例/01pan>

2.4脸谱案例/012

2.5立体寿司案例/015

2.6立体蛋糕案例/017

第三章 PLA材料模型打印创作/02pan>

3.1FDM 3D打印设备介绍/02pan>

3.2 Maya模型制作/ 023

3.3模型修复/035

3.4切片设置/038

3.5上机打印/042

3.6拆支撑、打磨/045

3.7喷水补土/048

3.8 补原子灰/05pan>

3.9 模型上色/054

第四章 树脂材料模型打印创作/058

4.1 SLA 3D打印设备介绍/O58

4.2 ZBrush模型导出/ 060

4.3 处理软件导入/06pan>

4.4模型修复/065

4.5镂空零件/067

4.6模型打孔/069

4.7生成支撑/07pan>

4.8合并修复/076

4.9上机打印/080

4.10拆支撑清洗/083

4.1pan>二次固化/086

4.12模型打磨/088

4.13喷水补土/089

4.14浪花上色/093

4.15鲸腹上色/097

4.16身体上色/099

4.17眼睛上色/102

第五章 3D打印作品展示/106

摘要与插图

pan>| 3D打印介绍

1.1 3D打印发展历史

早在19世纪,人们已经开始利用照相囃塑技术绘制模型轮廓,利用蜡板层叠技术制作等高线地形。这些技术奠定了3D打印技术的核心内容,但尚未产生翻业应用。

直到1984年,美国人Charles W.Hul 发明了用光来催化光敏树行成登的技术,即立体光固化成型(storeo lihography appearance,SI.A)核术。1986,Charles W.Hull 成立3D Systems公司,研发了STL文件格式,并在1988年推出了款基于SLA技术的3D打印机。

1988年,美国人Scolt Crump发明了利用蜡、ABSPC等热塑材料来制作物体的技术,即熔融沉积成型(fused deposition modeling,FDM)技术。1989年,Scott Crump 9立了Saratasys公司。使FDM技一步商业化应用。

1989年,美国德克萨斯大学奥斯汀分校的Carl Dechard发明了利用激光将粉末材料烧结成型的技术,即选择激光烧结技术(selective laser sinteringSLS),该技术既可处理塑胶,也可以处理金属,因此在工业应用优势明显。1995年,德国Fraunhofer激光器研究所提出了选择激光熔融(selective laser melting.SLM)技术,该技术与SLS技术制件过程相似,但克服了SLS技术制造金属零件工艺复杂的困难。

1993年,美国麻省理工学院教授Emanual Saches发明了使用粘接剂将金属、陶瓷等粉末粘结成型的技术,即三维印刷技术(three-dimensional printing,3DP)。之后,美国麻省理工学院的两位毕业生成立了ZCorporation3DP技术被授权给该公司,到2005年,在3DP技术基础上开发出世界上台彩色3D打印机。

2005年,英国巴恩大学的Adrian Bowyer 发起了开源3D打印机项目 RepRap,该计划打算通过打印机本身来制造出另一台打印机。到2008年,发布了台基于RepRap3D打印机,代号为“Darwin”,实现了打印自身50%的元件。

2010年,世界上辆用3D打印机打印整个身躯的汽车制作完成。

201pan>年,世界上架3D打印飞机完成。

2012年,奥地利维也纳大学利用二光板印刷技术突破了小3D打印极限,打印了一辆长度不到0.3mm的赛车模型;同年,苏格兰科学家用3D打印机打印出人造肝脏组织。

目前3D打印已经能够满足大部分工业应用场景的需求,已经实现金属和塑料零件以及成品的制造,能与传统制造工艺相当。所有可焊接的金属均可使用3D打印技术,在航空、航天、军工、等高价值及高附加值产业中具备了经济效益。未来随着3D打印技术的不断发展,各领域都将逐渐深化对该技术的应用。3D打印行业前途不可限量。

1.2常见3D打印技术

1.2.pan>立体光固化成型(SLA)技术

液槽中盛满液态的光敏树脂,在计算机的操纵下,激光器发射激光束,在液态的光敏树脂表行逐行逐点扫描,扫描区域的树脂产生反应,固化成模型薄层截面,完成一层固化后台会下移刚好一个层厚的距离,待液态树脂重新覆盖在原先固化好的树脂表面上,并使用刮板把液面,然后继续使用激光扫描固化,新固化好一层截面将粘合在前一层截面上,这样重行,直整个打印完毕,得到一个完整的立体模型。当模型成型后,还需要把多余的树脂清理干净,并把支撑结构拆除掉,后把模型放到紫外灯行二次固化。

……

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