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3D打印原理——分层制造,逐层叠加
“3D打印”是一类将材料逐层添加来制造三维物体的“增材制造”技术的统称,其核心原理是:“分层制造,逐层叠加”,类似于高等数学里柱面坐标三重积分的过程。区别于传统的“减材制造”,3D打印技术将机械、材料、计算机、通信、控制技术和生物医学等技术融合贯通,建筑模型3D打印设备厂家哪家好,具有缩短产品开发周期、降低研发成本和一体制造复杂形状工件等优势,未来可能对制造业生产模式与人类生活方式产生重要的影响。
按照3D打印的成型机理,通常将3D打印分为两大类:沉积原材料制造与黏合原材料制造,涵盖十多种具体的三维快速制造技术,较为成熟和具备实际应用潜力的技术有5种:SLA-立体光固化成型、FDM-容积成型、LOM-分层实体制造、3DP-三维粉末粘接和SLS-选择性激光烧结。
技术类型与材料共同决定应用范围
具体到细分类型,不同的成型原理对材料的要求也不同。目前SLA技术主要采用液态光敏树脂,FDM技术主要使用丝状热熔性塑料,LOM使用薄膜材料,SLS使用金属粉末,而3DP可使用金属粉末或塑料粉末等。反过来讲,材料本身的物理特性又会限制不同技术的应用。主要3D打印技术对比??
立体光固化成型的成形速度快,精度相对较高,且外形表面好,贵州3D打印设备厂家哪家好,但限于光敏树脂的物理特性,其3D打印产品主要用于代替熔模精密铸造中的蜡模和原型设计验证方面,而很少作为功能性零件使用。
目前3D打印技术中可桌面化的技术是FDM,京东商城所售的3D打印机就是基于这种技术,使用ABS或PLA丝状、线状材料制作玩具;而在工业中FDM使用的丝状材料主要是工程塑料,其产品多为塑料件、铸造蜡模和样件等。SLS是3D技术中具潜力制备功能性零件的技术,桌面式3D打印设备厂家哪家好,SLS可再细分为金属粉末和粘结剂混合烧结、金属粉末激光烧结和金属粉末压坯烧结;SLS主要优势是制作相对高强度的金属制品,在高1端制造领域中完成样件功能试验或装备模拟。南京航空航天大学用Ni基合金混铜粉进行烧结成型的试验,成功地制造出具有较大角度的倒锥形状的金属零件。
3D打印的材料和设备
当前3D打印设备的生产主要集中在美国、德国、以色列、日本和瑞典等国家,其中主要以美国为主。打印材料可以划分为块体、液态和粉末等材料,美国材料与试验协会3D打印技术委1员会对加工工艺和加工材料进行了规定,其中加工材料主要为光敏聚合材料、聚合材料、蜡、金属、铸造砂和纸等,其加工工艺主要为光固化成形、材料喷射、粘结剂喷射、熔融沉积制造、选择性激光烧结、定向能量沉积等。
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