3D打印技術(shù)定義:
3D打印,即快速成型技術(shù)的一種,它是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ),運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料,通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)。
3D打印通常是采用數(shù)字技術(shù)材料打印機(jī)來實(shí)現(xiàn)的。常在模具制造、工業(yè)設(shè)計等領(lǐng)域被用于制造模型,后逐漸用于一些產(chǎn)品的直接制造,已經(jīng)有使用這種技術(shù)打印而成的零部件。該技術(shù)在珠寶、鞋類、工業(yè)設(shè)計、建筑、工程和施工(AEC)、汽車,航空航天、牙科和醫(yī)療產(chǎn)業(yè)、教育、地理信息系統(tǒng)、土木工程、槍支以及其他領(lǐng)域都有所應(yīng)用。更多行業(yè)資訊可查詢中國3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究年度報告。
3D打印技術(shù)分類:
3D打印技術(shù)實(shí)際上是一系列快速原型成型技術(shù)的統(tǒng)稱,其基本原理都是疊層制造,由快速原型機(jī)在X-Y平面內(nèi)通過掃描形式形成工件的截面形狀,而在Z坐標(biāo)間斷地作層面厚度的位移,最終形成三維制件。目前市場上的快速成型技術(shù)分為3DP 技術(shù)、FDM熔融層積成型技術(shù)、SLA立體平版印刷技術(shù)、SLS選區(qū)激光燒結(jié)、DLP激光成型技術(shù)和UV紫外線成型技術(shù)等。
3DP技術(shù):3DP全稱Three Dimensional Printing(三維打?。_@才是真正的3D打??!因?yàn)檫@種技術(shù)和平面打印非常相似,連打印頭都是直接用平面打印機(jī)的。和SLS類似,這個技術(shù)的原料也是粉末狀的。典型的3DP打印機(jī)有兩個箱體。如上圖所示,左邊為儲粉缸,右邊為成型缸。打印時,左邊會上升一層(一般為0.1mm),右邊會下降一層,滾粉輥把粉末從儲粉缸帶到成型缸,鋪上厚度為0.1mm的粉末。打印機(jī)頭根據(jù)電腦數(shù)據(jù)把液體打印到粉末上。(平面打印機(jī)的Y軸是紙在動,而3DP的Y軸是打印頭在動)液體要么是粘合劑要么是水(用于激活粉末中粉狀粘合劑)。
FDM熔融層積成型技術(shù):FDM熔融層積成型技術(shù)是將絲狀的熱熔性材料加熱融化,同時三維噴頭在計算機(jī)的控制下,根據(jù)截面輪廓信息,將材料選擇性地涂敷在工作臺上,快速冷卻后形成一層截面。一層成型完成后,機(jī)器工作臺下降一個高度(即分層厚度)再成型下一層,直至形成整個實(shí)體造型。其成型材料種類多,成型件強(qiáng)度高、精度較高,主要適用于成型小塑料件。
SLA立體平版印刷技術(shù):SLA全稱Stereolithography(立體印刷術(shù))。它用激光選擇性地讓需要成型的液態(tài)光敏樹脂發(fā)生聚合反應(yīng)變硬,從而造型。SLA有兩大類,一種是Objet為代表的,從下到上打印的。另一種是FormLabs為代表的,從上往下打印的。
SLS選區(qū)激光燒結(jié)技術(shù):SLS全稱Selective Laser Sintering(選擇性激光燒結(jié))。和SLA類似,SLS使用激光。和SLA不同的是,SLS用的不是液態(tài)的光敏樹脂,而是粉末。激光的能量讓粉末產(chǎn)生高溫和相鄰的粉末發(fā)生燒結(jié)反應(yīng)連接在一起。
DLP激光成型技術(shù):DLP激光成型技術(shù)和SLA立體平版印刷技術(shù)比較相似,不過它是使用高分辨率的數(shù)字光處理器(DLP)投影儀來固化液態(tài)光聚合物,逐層的進(jìn)行光固化,由于每層固化時通過幻燈片似的片狀固化,因此速度比同類型的SLA立體平版印刷技術(shù)速度更快。該技術(shù)成型精度高,在材料屬性、細(xì)節(jié)和表面光潔度方面可匹敵注塑成型的耐用塑料部件。
UV紫外線成型技術(shù):UV紫外線成型技術(shù)和SLA立體平版印刷技術(shù)比較相似類似,不同的是它利用UV紫外線照射液態(tài)光敏樹脂,一層一層由下而上堆棧成型,成型的過程中沒有噪音產(chǎn)生,在同類技術(shù)中成型的精度最高,通常應(yīng)用于精度要求高的珠寶和手機(jī)外殼等行業(yè)。
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