解读3D打印技术即将解禁的核心专利——激光烧结技术

2013-07-27 00:05

　　——3D 打印是添加剂制造技术的一种形式，在添加剂制造技术中三维对象是通过连续的物理层创建出来的。3D打印机相对于其他的添加剂制造技术而言，具有速度快，价格便宜，高易用性等优点。3D打印机就是可以"打印"出真实3D物体的一种设备，功能上与激光成型技术一样，采用分层加工、迭加成形，即通过逐层增加材料来生成3D实体，与传统的去除材料加工技术完全不同。称之为"打印机"是参照了其技术原理，因为分层加工的过程与喷墨打印十分相似。

　　当下，3D打印的发展也像其他众多我们所熟悉的产业一样，在相当程度上受到专利的制约。但近日荷兰3D打印公司Shapeways的设计专家Duann Scott表示截止到2014年2月将有一批3D打印的关键专利到期，由此他预测届时这些当下市场中的高端打印技术将掀起一轮3D打印设备的大爆发。

　　这些解禁专利所构成的关键技术被称为激光烧结（laser sintering，快速成型技术的一种）——这是一项廉价的3D打印技术。而由于激光烧结本身具有很高的分辨率，因而通过它打印的产品已经非常接近上市的成品。

对分布式制造的推进

　　当前人们谈论起3D打印将为制造业带来革命，显然不是指打印一些结构简单表面粗糙的模型。而现下成品级的打印往往只有大型工业机型能够做到，后者的价格高达数万美金。

　　选择性激光烧结技术（SLS)作为3D打印技术中的关键一环，近年来引起各国重视。

　　20世纪90年代开始，随着世界经济竞争的日益激烈化和全球化，产品制造商们越来越需要以最短的时间制造出符合人们消费需求的新产品来抢占市场。20世纪80年代末出现的快速成型(Rapid Prototyping，简称RP)就是在这样的背景下提出并逐步得以发展的。RP技术是一种逐层零件制造上艺，它突破传统的材料变形成型和去除材料成型的工艺方法，使用近乎全自动化的工艺从CAD文件直接生产所需要的模型或模具，可以显著减少产品原型的开发时间和成本，极大的提高产品的质量；另外，RP制造过程中不需要任何传统意义上的工装夹具、刀具或模具即可制造出任何复杂形状的零部件。因此。RP技术在现代制造业中越来越具有竞争力，有望成为21世纪的的主流制造技术。

　　目前典型的快速成型的方法有：光固化立体造型SLA(StereoLithography Apparatus)、分层物件制作LOM(Laminated Object Manufacturing)、选择性激光烧结SLS(Selective Laser Sintering)和熔融沉积造型FDM(Fused Deposition Modeling)等。各种RP方法具有其自身的特点和适用范围。