3d打印技术简介 3D打印主要技术

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本文目录

  1. 3D打印技术概念及分类
  2. 什么是3D打印技术
  3. 3D打印技术包括什么
  4. 3D打印主要技术
  5. 3d打印技术主要学什么

3D打印技术概念及分类

3D打印技术分为四种:?

1、熔融沉积快速成型(Fused?Deposition?Modeling,FDM)?

工作原理:熔融沉积又叫熔丝沉积,它是将丝状热熔性材料加热融化,通过带有一个微细喷嘴的喷头挤喷出来。热熔材料融化后从喷嘴喷出,沉积在制作面板或者前一层已固化的材料上,温度低于固化温度后开始固化,通过材料的层层堆积形成最终成品。?

材料:主要以PLA为材料

精度:常为0.3mm-0.2mm

优势:制造简单,成本低廉

劣势:由于出料结构简单,难以精确控制出料形态与成型效果,同时温度对于FDM成型效果影响非常大,精度差。

2.光固化成型(Stereolithigraphy?Apparatus,SLA)

?工作原理:光固化技术,主要使用光敏树脂为材料,通过紫外光或者其他光源照射凝固成型,逐层固化,最终得到完整的产品。?

材料:主要以光敏树脂为材料?·精度:0.016mm?

优势:光固化成型的原型在外观方面非常好,成型速度快、原型精度高,非常适合制作精度要求高,结构复杂的原型。?

劣势:强度弱,一般主要用于原型设计验证方面,然后通过一系列后续处理工序将快速原型转化为工业级产品,另外打印尺寸小。

3、选择性激光烧结(Selecting?Laser?Sintering,SLS)

工作原理:SLS利用粉末材料在激光照射下烧结的原理,由计算机控制层层堆结成型。SLS技术同样是使用层叠堆积成型,所不同的是,它首先铺一层粉末材料,将材料预热到接近熔化点,再使用激光在该层截面上扫描,使粉末温度升至熔化点,然后烧结形成粘接,接着不断重复铺粉、烧结的过程,直至完成整个模型成型。

材料:使用非常多的粉末材料?

优势:制成相应材质的成品,激光烧结的成品精度好、强度高,但是最主要的优势还是在于金属成品的制作

劣势:首先粉末烧结的表面粗糙,需要后期处理,其次使用大功率激光器,除了本身的设备成本,还需要很多辅助保护工艺,整体技术难度较大,制造和维护成本非常高,普通用户无法承受,所以目前应用范围主要集中在高端制造领域。

4、三维粉末粘接(Three?Dimensional?Prinnting?and?Gluing,3DP)?

工作原理:3DP技术工作原理是,先铺一层粉末,然后使用喷嘴将粘合剂喷在需要成型的区域,让材料粉末粘接,形成零件截面,然后不断重复铺粉、喷涂、粘接的过程,层层叠加,获得最终打印出来的零件。?

材料:粉末材料,如陶瓷粉末、金属粉末、塑料粉末等。?

优势:在于成型速度快、无需支撑结构,而且能够输出彩色打印产品,这是目前其他技术都比较难以实现的。?

劣势:首先粉末粘接的直接成品强度并不高,只能作为测试原型,其次由于粉末粘接的工作原理,成品表面不如SLA光洁,精细度也有劣势,所以一般为了产生拥有足够强度的产品,还需要一系列的后续处理工序。此外,由于制造相关材料粉末的技术比较复杂,成本较高,所以目前3DP技术主要应用在专业领域。

什么是3D打印技术

3D打印技术(英语:3Dprinting),又称积层制造(AdditiveManufacturing,AM),也称三维打印技术,是指通过可以“打印”出真实物体的3D打印机,采用分层加工、迭加成形的方式逐层增加材料来生成3D实体。

3D打印技术最突出的优点是无需机械加工或模具,就能直接从计算机图形数据中生成任何形状的物体,从而极大地缩短产品的研制周期,提高生产率和降低生产成本。

该技术在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工(AEC)、汽车,航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程、枪支以及其他领域都有所应用。

3D打印技术包括什么

1、FDM:熔融沉积快速成型,主要材料ABS和PLA。

熔融挤出成型(FDM)工艺的材料一般是热塑性材料,如蜡、ABS、PC、尼龙等,以丝状供料。材料在喷头内被加热熔化。喷头沿零件截面轮廓和填充轨迹运动,同时将熔化的材料挤出,材料迅速固化,并与周围的材料粘结。每一个层片都是在上一层上堆积而成,上一层对当前层起到定位和支撑的作用。

2、SLA:光固化成型,主要材料光敏树脂。

光固化成形是最早出现的快速成形工艺。其原理是基于液态光敏树脂的光聚合原理工作的。这种液态材料在一定波长(x=325nm)和强度(w=30mw)的紫外光的照射下能迅速发生光聚合反应,分子量急剧增大,材料也就从液态转变成固态。

光固化成型是目前研究得最多的方法,也是技术上最为成熟的方法。一般层厚在0.1到0.15mm,成形的零件精度较高。

3、3DP:三维粉末粘接,主要材料粉末材料,如陶瓷粉末、金属粉末、塑料粉末。

三维印刷(3DP)工艺是美国麻省理工学院EmanualSachs等人研制的。E.M.Sachs于1989年申请了3DP(Three-DimensionalPrinting)专利,该专利是非成形材料微滴喷射成形范畴的核心专利之一。3DP工艺与SLS工艺类似,采用粉末材料成形,如陶瓷粉末,金属粉末。

4、SLS:选择性激光烧结,主要材料粉末材料。

SLS工艺又称为选择性激光烧结,由美国德克萨斯大学奥斯汀分校的C.R.Dechard于1989年研制成功。SLS工艺是利用粉末状材料成形的。

将材料粉末铺洒在已成形零件的上表面,并刮平;用高强度的CO2激光器在刚铺的新层上扫描出零件截面;材料粉末在高强度的激光照射下被烧结在一起,得到零件的截面,并与下面已成形的部分粘接;当一层截面烧结完后,铺上新的一层材料粉末,选择地烧结下层截面。

5、LOM:分成实体制造,主要材料纸、金属膜、塑料薄膜。

LOM工艺称为分层实体制造,由美国Helisys公司的MichaelFeygin于1986年研制成功。该公司已推出LOM-1050和LOM-2030两种型号成形机。LOM工艺采用薄片材料,如纸、塑料薄膜等。片材表面事先涂覆上一层热熔胶。

6、PCM:无模铸型制造技术

无模铸型制造技术(PCM,PatternlessCastingManufacturing)是由清华大学激光快速成形中心开发研制。该将快速成形技术应用到传统的树脂砂铸造工艺中来。首先从零件CAD模型得到铸型CAD模型。由铸型CAD模型的STL文件分层,得到截面轮廓信息,再以层面信息产生控制信息。

3D打印主要技术

3D打印(3DP)即快速成型技术的一种,又称增材制造,它是一种以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。

3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型,后逐渐用于一些产品的直接制造,已经有使用这种技术打印而成的零部件。

该技术在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工(AEC)、汽车,航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程、枪支以及其他领域都有所应用。

2019年1月14日,美国加州大学圣迭戈分校首次利用快速3D打印技术,制造出模仿中枢神经系统结构的脊髓支架,成功帮助大鼠恢复了运动功能。

2020年5月5日,中国首飞成功的长征五号B运载火箭上,搭载着“3D打印机”。这是中国首次太空3D打印实验,也是国际上第一次在太空中开展连续纤维增强复合材料的3D打印实验。

3d打印技术主要学什么

这个知识面也是比较宽泛的。分应用和设计。如果只是应用的话,就是学习一下切片软件操作,机器的使用方法,及一些常见材料的打印参数,模型摆放等。

如果是设计的话,学习一下机器的结构等机械知识,电路板原理,和开源固件,需要C/C++,单片机,python,arduino等知识

好了,文章到此结束,希望可以帮助到大家。

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