麻豆网址-欧美激情影院-中日韩毛片-无码精品在线观看-精品视频网站-成人毛片18女人毛片免费-国产对白在线-黄色免费在线看-日本特级淫片-精品国产乱码久久久久久1区2区-日美毛片-japanese24hdxxxx中文字幕-久久国产剧情-日本九九视频-91久久人澡人人添人人爽欧美-欧美极品一区二区三区-日韩精品乱码-最全aⅴ番号库-影音先锋色小姐-亚洲国产www

1 研究概況

1.1 研究背景、內(nèi)容和目的

   上世紀八十年代，3D打印-快速成型制造技術(shù)（Rapid Prototyping and Manufacturing，RPM）問世，在短短的幾十年間，關(guān)于快速成型制造技術(shù)的相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域得到了高速發(fā)展。雖然快速成型制造技術(shù)得到了長足的發(fā)展，但很顯然，國內(nèi)外對其研究還不成熟，尚有眾多改進余地，尤其是高昂的制造成本大大限定了該項技術(shù)的發(fā)展，熔融沉積成型（Fused Deposition Modeling，F(xiàn)DM）則是RPM 技術(shù)中大量應(yīng)用的一種，由于FDM是RPM中唯一一種不需要激光器的成型方式，這種成型機的價格最低，近年來，國內(nèi)外各大企業(yè)、高校針對FDM成型技術(shù)做了大量的研究工作，但目前FDM成型產(chǎn)品還存在諸如較大的翹曲變形、較低的產(chǎn)品尺寸精度、較低的致密度和表面光潔度等，這就需要深入的分析和研究FDM成型過程的機理和它的產(chǎn)品零件的密度、強度、精度的影響因素。而Stratasys公司是FDM成型技術(shù)的全球領(lǐng)跑者，已在全球安裝了大量的原型和直接數(shù)字化生產(chǎn)系統(tǒng)，其數(shù)量之多沒有其他任何一家公司能及。公司通過為原型創(chuàng)造性地推出產(chǎn)品級材料，引導Real PartsTM的直接數(shù)字化生產(chǎn)，從而成為技術(shù)革新的佼佼者。Stratasys公司目前占有41%的市場份額，已經(jīng)連續(xù)5年在市場上領(lǐng)跑。

    本文主要通過對Stratasys公司針對FDM成型領(lǐng)域的專利申請進行詳細分解，理清該公司在FDM領(lǐng)域的技術(shù)脈絡(luò)，發(fā)掘FDM領(lǐng)域及其相關(guān)的領(lǐng)域的重點專利技術(shù)，為我國的FDM成型研究提供一定的參考。

1.2 FDM-3D打印技術(shù)研究概況

   FDM工藝由美國學者Scott Crump博士于1988年率先提出，隨后于1991年開發(fā)了第一臺商用成型機。FDM成型機主要包括液化器（噴頭）、絲材供給裝置、液化器移動控制部、加熱工作室、工作臺等部件組成。

   目前相關(guān)研究主要在以下幾點內(nèi)容：

熔絲材料：通常采用熱塑性材料，而隨著研究的深入，愈來愈多的新材料被研發(fā)出來，例如，1998年澳大利亞Swinbum工業(yè)大學，研究了金屬-塑料復合材料絲；提高了材料的強度和硬度；1999年，Stratasys公司開發(fā)出水溶性支撐材料；近年，Stratasys公司開發(fā)的多彩混合材料等。

軟件：Stratasys 公司開發(fā)針對FDM 的QuickSlice、針對Genisys系統(tǒng)的AutoGen3.0軟件包；Helisys公司開發(fā)了面向Windows的LOMSlice軟件；Solid Concepts公司開發(fā)了SolidView3.0軟件。

液化器：液化器是FDM成型機中最為復雜的部分，目前，Stratasys公司為主要的研究者。國內(nèi)進行FDM成型研究的機構(gòu)主要有清華大學、華中科技大學、上海交通大學、西安交通大學、南京航空航天大學、哈爾濱工業(yè)大學、大連理工大學、北京隆源自動成形系統(tǒng)有限公司、北京航空工藝研究所和上海富奇凡機電科技有限公司等。

1.3 FDM-3D打印技術(shù)應(yīng)用概況

   FDM成型工藝既能用在零件的概念設(shè)計與造型、功能試驗場合，又能夠直接用在零件設(shè)計與制造、工具（模具）設(shè)計以及機械設(shè)計等方面，具體為：

（1）零件設(shè)計制造與功能試驗，航空航天、汽車工業(yè)、模具制造等；

（2）醫(yī)學方面，例如假肢的設(shè)計與加工等；

（3）藝術(shù)品加工制作，裝飾品等；

（4）單件、小批量和特殊復雜零件的直接生產(chǎn)。

2 FDM-3D打印技術(shù)專利申請概況

2.1 申請趨勢以及技術(shù)分支分布

   對于Stratasys公司歷年專利申請量進行分析，由圖1可知，申請量呈現(xiàn)先降低后增加的趨勢，這是由于3D打印技術(shù)一經(jīng)推出便成為研究熱點，然而由于打印成本高昂且技術(shù)儲備不足導致其應(yīng)用范圍較窄，因而在2001年后專利申請量有所回落，而后期由于技術(shù)進步克服相關(guān)瓶頸導致成本降低以及人們對桌面級打印機市場廣泛需求，導致申請量大幅增加。

   參見圖2，筆者將Stratasys公司的專利技術(shù)分布做了以下歸類，總體而言，可以分為四個技術(shù)大類，分別為液化器、打印方法、打印絲材和支撐結(jié)構(gòu)。其中因為液化器是FDM成型裝置最為重要的結(jié)構(gòu)部分，因此針對液化器的改進的專利申請數(shù)量最多，其次打印方法和打印絲材

的改進的專利申請數(shù)量相當，緊隨其后，最后是支撐材料的改進。目前，液化器的改進點主要集中在液化器結(jié)構(gòu)、計算機和傳感器等輔助手段的進一步應(yīng)用以及液化器的清潔等方面，其中以液化器結(jié)構(gòu)的改進專利申請量最多；打印方法的改進點主要集中在提高打印的精度和效率方面；打印絲材的改進點主要是絲材本身材質(zhì)和結(jié)構(gòu)的改進以及送絲機構(gòu)的改進；支撐材料的改進點主要在于支撐材料本身材質(zhì)以及支撐材料成型方法和結(jié)構(gòu)的改進。以上內(nèi)容將在下一部分進行展開描述。

未完待續(xù)；