济宁技师学院课题申请书

济宁技师学院课申请书 项目编号: 济宁市技术学院 项目申请书 课题名称: 承担部门: 协作部门: 申请者: 申请金额: 填表时间: 济宁市技术学院科研处制 一、立题的依据及科学意义: 在当今这个竞争日益激烈的市场经济时代，产品对市场的响应速度已经成为企业竞争胜败的关键，这意味着企业要想在市场中获得一席之地，就必须提高产品的开发和研制效率。因此，如果有一种设备可以快速实现从构建设计思想到产品实物成型、提高新产品开发效率、缩短其设计开发的周期、降低产品开发的时间和成本，必将会大受欢迎。3D 打印快速成形技术随即应运而生～该项技术目前受到了世界各国的广泛关注，具有成形速度快、成形件的精度高、过程无污染、方便在室内使用等优点，比起其它快速成形技术，3D 打印技术无论是在成形的速度、还是在设备价格、可成形材料的种类、以及运行和维护成本等方面都具有明显的优势，发展潜力非常巨大，是最有生命力的快速成形技术之一，前景十分广阔。目前市场上的 3D 打印技术有很多种，如立体平版印刷技术SLA(Stereo lithography Appearance)、选择性激光烧结技术SLS(Selective Laser Sintering)、 叠层制造技术LOM(Laminated Object Manufacturing)和熔丝沉积制造技术FDM(Fused Deposition Modeling)等，每种技术都有其自身的优缺点。如何提高打印的速度和精度，并适应多色、多材质打印是当今 3D 打印技术研究的主要问题。 2 二、本课题所在技术领域的国(或省)内外技术现状、水平与发展趋势(重点说明近五年的进展情况) 目前 3D 打印技术逐渐成熟，到今天已经渐渐进入了商用时代。国外有很多机构对三维打印快速成形设备都有所研究。如美国的 Z Corporation 公司、3DSystems 公司以及以色列的 Objet 公司等。 早在 1995 年 Z Corporation 公司就得到了麻省理工学院的关于三维打印成形的专利授权，之后便开始进行粉末粘结成形三维打印快速成形设备的研发。随后推出第一台商用的 3D 打印快速成形机 Z402，功能比较完善。随着技术的不断发展，Z Corporation 公司不断推出改进的新机器，从能够制作彩色零件到可以成形全彩原型件，Z Corporation 公司的名字在该领域内是家喻户晓，它是全球第一家实现制作全真彩色原型件的公司。之后 Z Corporation 公司又推出技术更加成熟，品质更加优越的彩色三维打印机，这些成果都在三维打印技术的历史上书写了重重的一笔。Z Corporation 公司十多年来致力于粘结材料 3DP 快速成形设备的研发和生产，现已开发并推广了多个系列的粘结材料 3DP 快速成形设备，目前在快速成形市场占有率最高。 另一个 3D 打印的巨头 3DSystems 公司在这个领域也有着比较突出的成就，在早期它的主要产品是基于 SLA 技术的快速成形机，并且针对快速成形系统第一个提出了 * . STL 格式文件类型，目前此格式已广泛应用于各种类型的快速成形设备。90 年代末 3 3DSystems 公司推出首台以蜡为基础材料的热喷式 3D 打印快速成形机，它通过将熔融蜡直接从喷嘴中喷出成型，成型速度比较快。在热喷式技术的基础上，3DSystems 公司又投入了大量的人力和物力，研制了可以喷射热塑性塑料的 3D 打印快速成形设备，这种设备具有较高的成形精度。随后 3DSystems公司又推出以光敏树脂为实体材料，以蜡为支撑材料的光固化三维打印机。其中InVision HR 3-D Modeler 三维打印机的打印分辨率高达 656×656×800dpi，可制作出高精度高表面质量的原型件。 OBJET Geometries 公司主要研发光固化三维打印设备以及成形材料。20 世纪初，OBJET 推出第一台光固化三维打印机，其喷头含1536个喷嘴孔，喷射宽度约为60mm，并且成形精度非常高，每层厚度最小达0.02mm。 在国内也有许多研究人员在三维打印快速成形设备的领域做了研究，并取得了一些研究成果。在这方面研究工作比较突出的有同济大学的李晓燕博士，她主要研究粉末粘结成形三维打印技术，研究内容包括三维打印快速成形设备的研制、成形材料的配方优化和成形试验。南京理工大学的王建、叶迎华研究光固化三维打印在制造化学芯片上的应用，也取得了一定的成果。还有西安交通大学和中国科技大学还开展过喷射打印头的研制工作，提出了喷头驱动系统的原理框图及实现方法，但都没有达到实用的阶段。华中科技大学的史玉升教授建立了粉末材料激光快速成形技术的学术体系及集成系统，并且该团队还成功研制出全球最大的3D打印机。 4 除了上述几位学者的研究之外，还有无数的科研人员都奋斗在相关领域的研究事业当中。3D 打印技术所涵盖的学科范围非常广泛，这里只给出了部分领域的介绍，正是由于有这么多学者和专家的不屑努力，才有了今天3D打印技术的飞速发展。 虽然 3D 立体打印产业发展迅速、前景可观，但其发展仍然存在成本、材料、与软件、颜色、成形精度、速度等诸多方面的问题。因此，如何进一步提高3D 打印的速度和精度、并适应多色多材质打印是当今3D打印技术发展的主要趋势。 5 三、研究内容和主要技术、主要创新点: 1. 四、主要方法和技术路线: 6 五、经济指标及预期成果形式和水平: 六、预期成果的应用前景和经济、社会效益分析: 7 七、进度安排: 8 八、经费来源及概算 金额单位:万元 申请资助总额 其 中 本课题其他经费来 年 年 年 年 源及金额 支出项目名称 金额 用 途 经 费 概 算 合 计 其 名 称 规格 数 量 金 额 中 仪 器 、 设 备 、 材 料 小 计 9 九、承担本课题已具备的条件(包括过去的研究工作基础、现有的 研究技术力量和已有的主要仪器设备) 10 十、课题负责人和主要合作者简况(姓名、性别、年龄、职称、学位 及专业、工作单位、在本课题中的工作分工、近五年的主要科研成果) 11 十一、协作单位意见 (盖章) 年 月 日 十二、申请者所在系、部(处)负责人意见 负责人签字 (盖章) 年 月 日 12 十三、学院学术委员会初审意见 主任委员 签章 年 月 日 十四、学院领导意见 院长签章 (单位章) 年 月 日 13