(整理)3D打印技术主要工艺类型
几种3D打印技术
几种3D打印技术1、SLA(Stereo lithography Appearance,立体光固化成型技术)用特定波长与强度的激光聚焦到光固化材料表面,使之由点到线,由线到面顺序凝固,完成一个层面的绘图作业,然后升降台在垂直方向移动一个层片的高度,再固化另一个层面。
这样层层叠加构成一个三维实体。
SLA是最早实用化的快速成形技术,原材料是液态光敏树脂。
其工作原理是:将液态光敏树脂放入加工槽中,开始时工作台的高度与液面相差一个截面层的厚度,经过聚焦的激光按横截面的轮廓对光敏树脂表面进行扫描,被扫描到的光敏树脂会逐渐固化,这样就可以产生了与横截面轮廓相同的固态的树脂工件。
此时,工作台会下降一个截面层的高度,固化了的树脂工件就会被在加工槽中周围没有被激光照射过的还处于液态的光敏树脂所淹没,激光再开始按照下一层横截面的轮廓来进行扫描,新固化的树脂会粘在下面一层上,经过如此循环往复,整个工件加工过程就完成了。
然后将完成的工件再经打光、电镀、喷漆或着色处理即得到要求的产品。
工作原理图如下:优势:1.光固化成型法是最早出现的快速原型制造工艺,成熟度高;2.由CAD数字模型直接制成原型,加工速度快,产品生产周期短,无需切该技术的特点:1、SLS所使用的成型材料十分的广泛。
目前可以进行SLS成型加工的材料有石蜡、高分子、金属、陶瓷粉末和他们的复合粉末材料。
成型件性能分布广泛适合于多种用途。
2、SLS无需设计和制造复杂的支撑系统。
缺点:SLS工艺加工成型后的工件表面会比较粗糙,增强机械性能的后期处理工艺本身也比较复杂。
(粗糙度取决于粉末的直径)3、LOM(Laminated Object Manufacturing,分层实体制造法,又称层叠成型法)它以片材(如纸片、塑料薄膜或复合材料)为原材料,激光切割系统按照计算机提取的横截面轮廓线数据,将背面涂有热熔胶的纸用激光切割出工件的内外轮廓。
切割完一层后,送料机构将新的一层纸叠加上去,利用热粘压装置将已切割层粘合在一起,然后再进行切割,这样一层层地切割、粘合,最终成为三维工件。
3D打印技术的种类
3D打印技术的种类3d打印几种主流快速成型工艺的成型原理及优缺点来源:互联网作者:2022-12-0910:27:141.sla激光光固化(stereolithographyapparatus)该技术以光敏树脂为原料,利用计算机控制的紫外激光,根据预定零件各层截面的轮廓扫描液态树脂。
然后扫描区域中的薄层树脂将产生光聚合反应,从而形成零件的薄层截面。
当该层固化后,移动工作台,在之前固化的树脂表面涂抹一层新的液体树脂,以便扫描和固化下一层。
新固化层与前一层牢固粘合,并重复此操作,直到制造出整个零件的原型。
美国3dsystems是第一家推出这项技术的公司。
该技术的特点是精度高、光洁度高,但材料相对易碎,操作成本太高,后处理复杂,对操作人员要求高。
它适用于验证装配设计的过程。
2.3dp三维打印成型(3dimensionprinter)它最大的特点是小型化和易于操作。
它主要用于商业、办公、科研和个人工作室。
根据不同的印刷方法,3DP三维打印技术可分为热爆炸三维打印(代表:美国3dsystems公司的zprinter系列——原隶属于zcorporation公司,已被3dsystems公司收购)压电三维打印(代表:美国3dsystems公司的projet系列和STRATASYS公司不久前收购的以色列objet公司的3D打印设备)、DLP projection 3D打印(代表:德国Envisionitec公司的ultra和perfactory系列)等。
热爆式三维打印工艺的原理是将粉末由储存桶送出一定分量,再以滚筒将送出之粉末在加工平台上铺上一层很薄的原料,打印头依照3d电脑模型切片后获得的二维层片信息喷退出粘合剂并粘贴粉末。
完成第一层后,加工平台会自动下降一点,存储桶会上升一点。
刮刀将粉末从升起的储料斗推到工作平台上,并将粉末推平。
通过这种方式,可以获得所需的形状。
该技术的特点是速度快(是其他工艺的6倍),成本低(是其他工艺的1/6)。
3d打印机的主要技术平台及优缺点
3D打印机的主要技术平台及优缺点3D打印技术从狭义上来说主要是指增材成型技术,从成型工艺上看,3D打印技术突破了传统成型方法,通过快速自动成型系统与计算机数据模型结合,无需任何附加的传统模具制造和机械加工就能够制造出各种形状复杂的原型,这使得产品的设计生产周期大大缩短,生产成本大幅下降。
3D打印,俗称“三维打印技术”或“快速制造技术”,是对一系列“增材制造”技术的总称。
那么,3D打印技术主要分为哪几种,优缺点是什么呢?以下详细说明:一、FDM:熔融沉积成型工艺熔融沉积成型工艺(Fused Deposition Model-ing, FDM)是继LOM工艺和SLA工艺之后发展起来的一种3D打印技术。
该技术于1988年发明,随后Stratasys公司成立并在1992年推出了世界上第一台基于FDM技术的3D打印机——“3D造型者(3DModeler)”,这也标志着FDM技术步入商用阶段。
国内的清华大学、北京大学、北京殷华公司、中科院广州电子技术有限公司都是较早引进FDM技术并进行研究的科研单位。
FDM工艺无需激光系统的支持,所用的成型材料也相对低廉,总体性价比高,这也是众多开源桌面3D打印机主要采用的技术方案。
FDM成型原理:熔融沉积有时候又被称为熔丝沉积,它将丝状的热熔性材料进行加热融化,通过带有微细喷嘴的挤出机把材料挤出来。
喷头可以沿X轴的方向进行移动,工作台则沿Y轴和Z轴方向移动(当然不同的设备其机械结构的设计也许不一样),熔融的丝材被挤出后随即会和前一层材料粘合在一起。
一层材料沉积后工作台将按预定的增量下降一个厚度,然后重复以上的步骤直到工件完全成型。
下面我们一起来看看FDM的详细技术原理(如图1)。
FDM成型技术的优点:(1)成本低。
熔融沉积造型技术用液化器代替了激光器,设备费用低;另外原材料的利用效率高且没有毒气或化学物质的污染,使得成型成本大大降低。
(2)原材料以材料卷得的形式提供,易于粉末材料搬运和储存以及快速更换;(3)原材料在成型过程中无化学变化,相对金属粉末,树脂固化制件成型的变形小。
3D打印工艺分析
3D打印技术概述3D打印(3D Printing)是快速成型技术的一种,也称为增材制造技术(Additive Manufacturing,AM),是一种以数字模型文件为基础,以材料逐层累加的方式制造实体零件的技术。
3D打印技术概念起源于19世纪,从上世纪80年代末正式应用到现在已经有30多年历史。
3D打印通常是采用3D打印机来实现,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。
SLA快速成型技术激光光固化技术(Stereolithography Apparatus SLA)特定波长与强度的激光聚焦到光固化材料表面使其逐层凝固叠加构成三维实体,又称立体光刻成型。
该工艺最早由Charles W.Hull于1984年提出并获得美国国家专利,是最早发展起来的3D打印技术之一。
SLA工艺也成为了目前世界上研究最为深入、技术最为成熟、应用最为广泛的一种3D打印技术。
SLA快速成型工艺的优势主要有以下几点:①紫外激光通过聚焦,光斑直径<0.15mm;②成型精度高,可成型精细结构(如戒指等);③制作任意复杂结构零件(如空心零件);④表面光洁度高(表面Ra<0.1μm);⑤成型过程高度自动化,后处理简单(点支撑,易去除);⑥材料利用率接近100%。
SLA工艺成型效率高,系统运行相对稳定,成型工件表面光滑精度也有保证,适合制作结构异常复杂的模型,能够直接制作面向熔模精密铸造的中间模。
其工艺过程如下图所示:SLA工艺原理图FDM快速成型技术2.1 FDM快速成型的原理熔融沉积制造法(FDM)快速成型技术的软件系统由几何建模和信息处理组成。
(1)几何建模单元是设计人员借助三维软件,如Pro/E,UG等,来完成实体模型的构造,并以STL格式输出模型的几何信息。
(2)信息处理单元主要完成STL文件处理、截面层文件生成、填充计算,数控代码生成和对成形系统的控制。
如果根据STL 文件判断出成形过程需要支撑的话,先由计算机设计出支撑结构并生成支撑,然后对STL 格式文件分层切片,最后根据每一层的填充路径,将信息输给成形系统完成模型的成形。
3d打印成型工艺及技术
3d打印成型工艺及技术3D打印是一种快速成型技术,可以通过逐层堆叠材料来制造三维物体。
下面我将从工艺和技术两个方面来回答你的问题。
工艺方面:1. 光固化,光固化是一种常见的3D打印工艺,使用紫外线光源照射液态光敏树脂,使其逐层固化。
常见的光固化方法包括光固化树脂3D打印和多光束光固化3D打印。
2. 熔融沉积,熔融沉积是一种将熔化的材料通过喷嘴逐层堆积的工艺。
常见的熔融沉积方法包括熔融沉积建模(FDM)和选择性激光熔化(SLM)。
3. 粉末烧结,粉末烧结是一种利用高能源源(如激光束)将粉末层状材料热熔结合的工艺。
常见的粉末烧结方法包括选择性激光烧结(SLS)和电子束熔化(EBM)。
4. 涂覆,涂覆是一种将液态材料涂覆在基底上,并通过固化或干燥来形成所需形状的工艺。
常见的涂覆方法包括喷墨打印和喷雾沉积。
技术方面:1. 打印材料,3D打印可以使用各种材料,包括塑料、金属、陶瓷、生物材料等。
每种材料都有其特定的打印要求和适用范围。
2. 打印机类型,根据不同的工艺,3D打印机可以分为光固化打印机、熔融沉积打印机、粉末烧结打印机等多种类型。
每种类型的打印机都有其特定的工作原理和适用领域。
3. 设计软件,为了进行3D打印,需要使用专门的设计软件来创建或修改三维模型。
常见的设计软件包括AutoCAD、SolidWorks、Fusion 360等。
4. 打印参数,在进行3D打印时,需要设置一些打印参数,如打印速度、温度、填充密度等。
这些参数会影响打印质量和效率。
总结起来,3D打印的成型工艺包括光固化、熔融沉积、粉末烧结和涂覆等多种方法。
技术方面涉及打印材料、打印机类型、设计软件和打印参数等。
这些方面的综合运用可以实现多种复杂形状的物体的快速制造。
3D打印成形工艺
3D打印成形工艺有多种,一般根据成形方法分 为:
① 基于激光或其他光源的成形技术,如:光固 化(SLA)成形技术、选择性激光烧结(SLS) 技术、金属粉末激光选区熔化(SLM)技术、叠 层实体制造(LOM)技术等。
② 基于喷射的成形技术,如:熔融沉积制造 (FDM)技术、三维印刷成型(3DP)技术等。
④ 活性稀释剂(如单官能团丙烯酸酯、双官能团丙烯酸酯、多官能团丙烯酸酯、 乙烯基类单体、乙烯基醚、含甲氧端基的单官能团丙烯酸酯、含氨基甲酸酯的单官能 团丙烯酸酯、环碳酸酯的单官能团丙烯酸酯)。
⑤ 阳离子光引发剂(如碘鎓 盐、硫鎓 盐、重氮盐、芳茂铁盐)。 ⑥ 自由基光引发剂(如安息香类、安息香醚类、苯乙酮类、苯乙酮缩酮类、苯偶 酞类、二苯甲酮/叔胺、α—轻环烷基苯酮类、α—胺烷基苯酮类、酸基磷氧化物、硫杂 蒽酮/叔胺类、蒽酮/叔胺、芳酮/硫醇类)。 ⑦ 其它助剂(如填料、流平剂、阻聚剂、光稳定剂、防沉降剂、表面活性剂、染 料、颜料)。
图 3.1 SLA 成形原理
光固化成型技术发展至今,已出现多种不同的系统。按照其曝光方向可以分为上曝 光方向和下曝光方向两类。
在上曝光光固化系统中,如图3.2所示,液槽中盛满液态光敏树脂,紫外光束在控制 设备的控制下按零件的各分层截面信息在光敏树脂表面照射,使被照射区域的树脂薄 层产生光聚合反应而固化,形成零件的一个薄层。一层固化完毕后,工作台下移动一 个层厚的距离,以使在原先固化好的树脂表面再敷上一层新的液态树脂,刮板将粘度 较大的树脂液面刮平,然后进行下一层的扫描加工,新固化的层牢固地粘结在前一层 上,如此反复直到整个零件制造完成。
2)光敏树脂的性能要求 光敏树脂固化前的理化性能要求: ① 安全性:必须是无毒、不易燃、挥发性小的液态树脂。 ② 稳定性:不发生暗反应,在不接触紫外光的情况下,不会反应聚合而产生絮凝 物。 ③ 纯度:树脂中悬浮颗粒直径一般须控制在1 um以下,避免堵塞喷头。 ④ 表面张力:光固化三维打印成形一般要求表面张力在26~36mN/m之间。 ⑤ 粘度:粘度较低。室温贮存时,粘度在30~300mPa.s左右;工作温度下控制在 8~20mPa.s之间,最好在8~15mPa.s之间。 ⑥ PH值:控制在7-8之间,当PH太低时会腐蚀喷头。
3d打印加工方法分类及其工艺特点
3d打印加工方法分类及其工艺特点3D打印的加工方法有多种,按照工艺特点可以分为以下四类:
1. 光敏树脂固化(SLA):打印时,将树脂材料倒进树脂槽中,平台下降至料槽中,激光发射器会根据切片层的形状通过激光振镜对料槽中的树脂进行轮廓扫描固化,一层一层上升,得到精细的三维立体模型。
这种工艺的特点是精度高,但可使用的材料种类相对较少。
2. 实体叠层制造(LOM):激光切割系统按照计算机提取的横截面轮廓线数据,将背面涂有热熔胶的纸用激光切割出工件的内外轮廓。
切割完一层后,送料机构将新的一层纸叠加上去,利用热粘压装置将已切割层粘合在一起,然后再进行切割。
这样一层层地切割、粘合,最终成为三维工件。
这种工艺的特点是材料成本较低,但精度相对较低。
3. 熔丝挤出造型(FDM):材料通过加热的喷嘴进行熔化和挤出。
打印机沿着通过软件得到的工艺路径将材料放置在构建平台上。
然后灯丝冷却并凝固形成固体物体。
这种工艺的特点是成本低,材料范围广,但通常材料性能较低(强度、耐用性等),且尺寸精度不高。
4. 粉床激光烧结(SLS):通过激光照射到粉末材料表面,使其熔化并粘结到一起。
一层完成后,工作台下降一层厚度,铺上新的粉末,重复上述过程,直到完成整个模型。
这种工艺的特点是可使用的材料种类多,如尼龙、蜡、陶瓷等,但成本较高。
3D打印技术PDF.pdf
3D打印技术主要有哪些其实并不神秘,也不是一项崭新的技术,其实3D打印早已在工业应用的领域默默奉献了近三十年。
总的来说,物体成型的方式主要有以下四类:减材成型、受压成型、增材成型、生长成型。
减材成型:主要是运用分离技术把多余部分的材料有序地从基体上剔除出去,如传统的车、铣、磨、钻、刨、电火花和激光切割都属于减材成型。
受压成型:主要利用材料的可塑性在特定的外力下成型,传统的锻压、铸造、粉末冶金等技术都属于受压成型。
受压成型多用于毛坯阶段的模型制作,但也有直接用于工件成型的例子,如精密铸造、精密锻造等净成型均属于受压成型。
增材成型:又称堆积成型,主要利用机械、物理、化学等方法通过有序地添加材料而堆积成型的方法。
生长成型:指利用材料的活性进行成型的方法,自然界中的生物个体发育属于生长成型。
随着活性材料、仿生学、生物化学和生命科学的发展,生长成型技术将得到长足的发展。
从狭义上来说主要是指增材成型技术,从成型工艺上看3D打印技术突破了传统成型方法通过快速自动成型系统与计算机数据模型结合,无需任何附加的传统模具制造和机械加工就能够制造出各种形状复杂的原型,这使得产品的设计生产周几大大缩短,生产成本大幅下降。
为了能让大家对3D打印技术有一个更加深刻的理解,下面小编将会为大家介绍几项主流的3D 打印技术原理。
LOM:分层实体成型工艺分层实体成型工艺(Laminated Object Manufacturing,LOM),这是历史最为悠久的3D打印成型技术,也是最为成熟的3D打印技术之一。
LOM技术自1991年问世以来得到迅速的发展。
由于分层实体成型多使用纸材、PVC薄膜等材料,价格低廉且成型精度高,因此受到了较为广泛的关注,在产品概念设计可视化、造型设计评估、装配检验、熔模铸造等方面应用广泛。
下面我们一起了解一下LOM技术的原理,如图所示为LOM技术的基本原理:LOM分层实体成型工艺(插图由筑梦创造绘制)分层实体成型系统主要包括计算机、数控系统、原材料存储与运送部件、热粘压部件、激光切系统、可升降工作台等部分组成。
3D打印1.3 3D打印的主要成型工艺-
(1)制造工艺 (1)成型材料
简单,柔性度高; 种类多,成型
(2)材料选择 件强度高;
范围广;
(2)精度高,
(3)材料价格 表面质量好,
便宜,成本低; 易于装配;
(4)材料利用 (3)无公害,
率高,成型速度 可在办公室环
快。
境下进行。
1 成型速度 快; 2 成型设备 便宜。
缺点
SLA
LOM
SLS
FDM
叠层实体制造成型原理图
3 选择性激光烧结成型
1 简称:SLS 2 原材料:金属粉末、陶瓷粉末 3 原理:在工作台上均匀铺上一层很薄的金属粉末,激光束在计算机控制下按照 零件分层截面轮廓逐点地进行扫描、烧结。完成一个层面后工作台下降一个层厚, 滚动铺粉机构在以烧结的表面再铺上一层粉末进行下一层烧结。未烧结的粉末保留 在原位置起支撑作用,这个过程重复进行直至完成整个零件的扫描、烧结,去掉多 余的粉末,再进行打磨、烘干等处理后便获得需要的零件。 4 优点:原型件机械性能好,强度高;无需设计和构建支撑;可选材料种类多且 利用率高。 5 缺点:制件表面粗糙,疏松多孔,需要进行后处理;制造成本高
1 简称:LOM 2 原材料:纸、塑料薄膜等 3 原理:先在片材表面事先涂覆上一层热熔胶。加工时,用CO2激光器在计算 机控制下按照CAD分层模型轨迹切割片材,然后通过热压辊热压,使当前层与下 面已成型的工件层黏结,从而堆积成型。 4 优点:原料价格便宜,制作成本低廉,无需支撑结构,多余材料容易剔除, 精度理想。 5 缺点:成型材料利用率不高,材料浪费率。
1 简称:SLA 2 原材料:液态光敏树脂 3 原理:通过计算机控制紫外激光,按预定零件各分层截面的轮廓轨迹对液态树脂 逐点扫描,使被扫描区的树脂薄层产生光聚合(固化)反应,从而形成零件的一个薄 层截面。完成一个扫描区域的液态光敏树脂固化层后,工作台下降一个层厚,使固化 好的树脂表面再敷上一层新的液态树脂,然后重复扫描、固化,新固化的一层牢固粘 接在一层上,如此反复直至完成整个零件的固化成型。
三d打印技术的工艺方法
三d打印技术的工艺方法三维打印技术是一种将数字模型转化为实体物体的制造技术。
它可以快速、精准地将复杂的设计图案打印出来,被广泛应用于工业设计、医学、教育、建筑等领域。
下面将介绍一些三维打印的工艺方法。
1. 薄层堆积制造技术(Stereolithography, SLA)薄层堆积制造技术是最早被商业化应用的三维打印技术。
它利用激光器将光敏材料逐层固化,形成物体的三维结构。
SLA技术具有高精度、高表面质量和可打印复杂结构的优点,但材料选择相对较少。
2. 熔融沉积成形技术(Fused Deposition Modeling, FDM)熔融沉积成形技术是目前最常见的三维打印技术之一。
它使用熔化的塑料线材,并通过喷嘴逐层将材料堆叠在一起,形成物体的三维结构。
FDM技术具有低成本、广泛的材料选择和容易使用的优点,但精度和表面质量较差。
3. 选择激光熔化技术(Selective Laser Melting, SLM)选择激光熔化技术是一种利用高能量激光束将金属粉末逐层熔化和固化的三维打印技术。
SLM技术具有高精度、高强度和广泛的金属材料选择的优点,被广泛应用于航空、汽车和医疗领域。
4. 电子束熔化技术(Electron Beam Melting, EBM)电子束熔化技术与SLM技术类似,使用电子束来熔化和固化金属粉末。
与SLM相比,EBM技术具有更高的熔融速率和更低的残留应力,但设备成本更高。
5. 喷墨打印技术(Inkjet Printing)喷墨打印技术是采用类似喷墨打印机的方式,通过喷射墨水或液态材料来逐层打印物体。
这种技术主要用于生物打印和陶瓷打印等特定领域。
6. 粉末烧结技术(Selective Laser Sintering, SLS)粉末烧结技术是利用激光束将粉末材料逐层加热,使其粘结在一起形成物体的三维结构。
SLS技术具有广泛的材料选择和能够打印复杂结构的优点,但表面质量较差。
7. 复合增材制造技术(Composite Additive Manufacturing, CAM)复合增材制造技术是一种将连续纤维与基体材料结合的三维打印技术。
3D打印三种主流技术介绍
下面简单介绍三种主流技术:1、熔融沉积成型技术(FUSED DEPOSITION MODELING,FDM): 有些3D打印机使用“喷墨”的方式,整个流程是在喷头内熔化塑料,然后通过沉积塑料纤维的方式才形成薄层。
优点: 成型精度更高、成型实物强度更高、可以彩色成型,但是成型后表面粗糙。
2、立体平板印刷(STEREOLITHOGRAPHY,SLA):网友们可以想象一下把一根黄瓜切成很薄的薄片再拼成一整根。
先由软件把3D的数字模型,“切”成若干个平面,这就形成了很多个剖面,在工作的时候,有一个可以举升的平台,这个平台周围有一个液体槽,槽里面充满了可以紫外线照射固化的液体,紫外线激光会从底层做起,固化最底层的,然后平台下移,固化下一层,如此往复,直到最终成型。
优点: 精度高,可以表现准确的表面和平滑的效果,精度可以达到每层厚度0.05毫米到0.15毫米。
缺点则为可以使用的材料有限,并且不能多色成型。
3、选择性激光烧结(Selective laser sintering,SLS): 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。
优点:比SLA要结实的多,通常可以用来制作结构功能件;激光束选择性地熔合粉末材料:尼龙、弹性体、未来还有金属;优于SLA的地方:材料多样且性能接近普通工程塑料材料;无碾压步骤因此Z向的精度不容易保证好;工艺简单,不需要碾压和掩模步骤;使用热塑性塑料材料可以制作活动铰链之类的零件;成型件表面多粉多孔,使用密封剂可以改善并强化零件;使用刷或吹的方法可以轻易地除去原型件上未烧结的粉末材料。
3d打印有哪些技术【详解】
3D打印技术最早出现在20世纪90年代中期,实际上是利用光固化和纸层叠等技术的最新快速成型装置。
它与普通打印工作原理基本相同,打印机内装有液体或粉末等“打印材料”,与电脑连接后,通过电脑控制把“打印材料”一层层叠加起来,最终把计算机上的蓝图变成实物。
这打印技术称为3D立体打印技术。
经过近三十年的不断发展,3D打印技术日臻完善,3D打印的产品和服务销售额也不断上升。
今天就给大家介绍一下,目前市场上主流的3D打印技术都有哪些。
1、FDM熔融沉积成型3D打印技术熔融沉积成型(FDM)是一种增材制造技术,是软件数学分层的定位模型构建,通过加热层挤出热塑性纤维。
适用于几乎任何形状和尺寸的复杂几何建筑耐用部件,FDM是唯一的3D打印过程中使用的材料如ABS、聚碳酸酯和pc-iso,ULTEM 9085。
这意味着FDM 可以创建卓越的热稳定性和耐化学性,并有良好的强度重量比。
如果需要,可以生成支撑结构。
该机技术可以将多种材料来实现不同的目标:例如,可以使用一种材料来建立模型,使用另一种可溶性的支撑结构,也可以使用相同的模型在相同类型的热塑性多颜色。
通常我们看到的小型桌面级3D打印机,也是FDM的技术原理,只不过是另一个叫法,融长丝制造fused filament fabrication (FFF)。
FDM提供范围广泛的耐用热塑性塑料具有独特的特性使其成为理想的许多行业。
2、SLA光固化快速成型3D打印技术SLA光固化快速成型是一种增材制造过程中,通过紫外线(UV)激光在一大桶光致聚合物树脂。
借助计算机辅助制造、计算机辅助设计软件(CAD/CAM),紫外激光用于绘制一个预编程的设计或形状上的光致还原表面。
因为光聚合物感光在紫外线的照射下,树脂固化后形成一层所需的3D对象。
这个过程是每一层的设计重复直到3D对象是完整的。
SLA可以说是现在最流行的打印方式,SLA工艺打印光敏树脂应用很广。
光敏树脂性价比更高。
SLA光敏树脂可以用来打印手板验证功能和外观,也可以打印动漫手办,上色之后直接可以拿来收藏。
3d打印的工艺一般包括
3d打印的工艺一般包括
以下是3D打印的一般工艺包括的内容:
1. 脱支撑结构技术:在打印出来的3D模型上有一些不必要的部分,需要进行支撑结构的打印,完成后需要去除这些支撑结构。
2. 光固化技术:使用光敏感的材料,通过投射UV光源将材料逐层固化。
这种技术常用于树脂型材料的3D打印。
3. 熔融沉积技术:通过加热并熔化输送到打印头的材料,然后将熔融的材料挤出头部,并在工作台上依次堆积。
4. 粉末烧结技术:利用激光束或电子束来烧结粉末材料,逐层堆积粉末以形成所需的3D模型。
5. 材料喷墨技术:类似于打印机喷墨技术,通过喷头将材料喷射到建模台上形成所需的3D模型。
6. 线材沉积技术:通过将金属丝材料在工作台上进行加热,熔化后利用打印头逐层沉积堆积,形成所需的3D模型。
这些工艺各有特点,适用于不同的材料和应用领域。
3D打印技术的工艺使用教程分享
3D打印技术的工艺使用教程分享3D打印技术正朝着革命性的方向发展,正在逐渐改变我们生活和工作的方式。
它不仅使我们能够实现复杂的设计和创造,还可以应用于各行各业,包括医疗保健、汽车制造、航空航天、建筑设计等。
本篇文章将分享一些关于3D打印技术的工艺使用教程,帮助读者更好地理解和应用这项技术。
首先,让我们了解一下3D打印技术的基本原理。
3D打印技术是一种通过逐层堆叠材料来构建物体的加工方法。
它的工作原理是将设计好的3D模型切割成多个薄层,然后通过激光烧结、熔化、固化等方式,按照层与层之间的高度要求逐层打印出来,最终形成一个完整的实体。
接下来,我们将介绍一些常见的3D打印技术和他们的工艺使用方法。
1. 喷墨式3D打印技术:喷墨式3D打印技术适用于制作彩色模型和复杂的细微结构。
它通过喷墨头释放染料墨水,在打印层上堆叠多种颜色的墨水来形成彩色模型。
这项技术相对简单,使用方便。
在使用喷墨式3D打印机时,我们需要选择适合项目的喷嘴和材料,调整打印参数以获得最佳的打印效果。
2. 光固化3D打印技术:光固化3D打印技术通常使用紫外线光束照射液态光敏化树脂,通过固化每一层树脂来构建3D物体。
这项技术适用于细节丰富的模型打印。
使用光固化3D打印技术时,我们需要根据需求选择合适的树脂材料,并进行光照时间和光照强度的调整。
3. 粉末烧结3D打印技术:粉末烧结3D打印技术利用高能激光束烧结金属粉末,逐层组合形成实体。
这项技术适用于金属件和复杂结构的打印。
在使用粉末烧结3D打印技术时,我们需要选择合适的金属粉末,设置激光功率和扫描速度,以控制熔融和熔固过程,确保打印出的物体具有理想的密度和强度。
4. FDM(熔融沉积建模)3D打印技术:FDM 3D打印技术是目前应用最广泛的一种技术。
它使用热塑性材料,通过熔融后喷出的塑料丝,按照一定路径逐层堆叠形成实体。
这项技术普及度高,使用方便,适用于制作原型和功能性零件。
在使用FDM 3D打印技术时,我们需要选择适合的材料(如PLA、ABS等),设置喷嘴温度、打印速度和填充密度等参数,以获得理想的打印效果。
3D打印的主要工艺
熔融沉积3D打印工艺主要有以下几个优点。
(1)系统结构简单,操作方便,设备和维护使用成本低,系统运行 安全。
(2)可采用水溶性支撑材料,简化了去除支撑的难度。 (3)可实现工程塑料ABS、聚乳酸PLA、聚碳酸酯PC、工程塑料 PPSF等多种材料的打印。 (4)打印材料价格较低,常用的ABS,PLA材料价格每千克几十到几 百元。 (5)打印过程中材料无化学变化,制件的翘曲变形小。 (6)原材料以卷的形式提供,易于搬运和快速更换。
三、选择性激光烧结
选择性激光烧结(Selective Laser Sintering,SLS)又称选区激光烧结 或粉末材料选择性激光烧结,SLS工艺是利用粉末材料(金属粉末或非金属 粉末),在激光照射下烧结,在计算机控制下层层堆积打印。
图10-5 选择性激光烧结原理图
选择性激光烧结工艺主要有以下几个优点。
分层实体制造工艺目前依然存在以下几个问题。
(1)材料利用率较低。 (2)产品的抗拉强度较低。 (3)纸质产品易吸湿膨胀,因此打印完成后应尽快进行表面防潮处 理。 (4)产品表面有台阶纹理,打印完成后需进行表面打磨,难以构建 形状精细、多曲面的产品。
工程材料及成形工艺
四、激光近净成形
激光近净成形是指零件成形 后,仅需少量加工或不再加工, 便可用作机械构件的成形技术。 激光近净成形(Laser Engineered Net Shaping,LENS) 通过激光在沉积区域产生熔池并 持续熔化粉末或丝状材料而逐层 沉积打印三维产品。
图10-6 激光近净成形原理图
激光近净成形工艺主要有以下几个优点。
熔融沉积3D打印工艺目前依然存在以下几个问题。
(1)产品的表面有较明显的条纹,打印精度较低。 (2)层与层之间连接较弱,沿着Z轴方向强度较低。打印材料本身 力学性能较低,因此难以作为结构件用于承力等重要场合。 (3)需要设计和打印支撑结构,影响打印的效率和精度。 (4)需要对整个截面进行扫描涂覆,打印时间较长,打印速度慢。
3D打印技术工艺类型
3D打印(即三维打印、增材制造),也称作快速成型技术(Rapid Prototype),诞生于20世纪80年代后期,是基于材料累加原理的快速成型操作过程,将计算机中的三维模型通过向物品分层添加材料来创造出实物的一种叠层制造技术,具有不受零件复杂程度限制,完全数字化控制等特点,目前已经广泛应用于家电、汽车、工程机械、航天航空、船舶等领域。
3D打印主要分为桌面级和工业级两种。
桌面级是3D打印技术的初级阶段和入门阶段,能够很直观地阐述3D打印技术的工艺原理。
工业级的3D打印机主要分为快速原型制造和直接产品制造两种。
附表1 3D打印技术主要工艺类型
附图1 3D打印制造典型流程。
3D打印主流技术基本原理与工艺
3D打印技术原理与基本工艺(一)3D打印技术概述3D打印(3D Printing)是快速成型技术的一种,也称为增材制造技术(Additive Manufacturing,AM),是一种以数字模型文件为基础,以材料逐层累加的方式制造实体零件的技术。
3D打印技术概念起源于19世纪,从上世纪80年代末正式应用到现在已经有30多年历史。
3D打印通常是采用3D打印机来实现,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。
(二)3D打印工艺介绍激光光固化技术(Stereolithography Apparatus SLA)特定波长与强度的激光聚焦到光固化材料表面使其逐层凝固叠加构成三维实体,又称立体光刻成型。
该工艺最早由Charles W.Hull于1984年提出并获得美国国家专利,是最早发展起来的3D打印技术之一。
SLA工艺也成为了目前世界上研究最为深入、技术最为成熟、应用最为广泛的一种3D打印技术。
图1:SLA工作原理图(由云工厂整理)液槽中会先盛满液态的光敏树脂,氦—镉激光器或氩离子激光器发射出的紫外激光束在计算机的操纵下按工件的分层截面数据在液态的光敏树脂表面进行逐行逐点扫描,这使扫描区域的树脂薄层产生聚合反应而固化从形成工件的一个薄层。
当一层树脂固化完毕后,工作台将下移一个层厚的距离以使在原先固化好的树脂表面上再覆盖一层新的液态树脂,刮板将粘度较大的树脂液面刮平然后再进行下一层的激光扫描固化。
因为液态树脂具有高粘性而导致流动性较差,在每层固化之后液面很难在短时间内迅速抚平,这样将会影响到实体的成型精度。
采用刮板刮平后所需要的液态树脂将会均匀地涂在上一叠层上,这样经过激光固化后将可以得到较好的精度,也能使成型工件的表面更加光滑平整。
新固化的一层将牢固地粘合在前一层上,如此重复直至整个工件层叠完毕,这样最后就能得到一个完整的立体模型。
当工件完全成型后,首先需要把工件取出并把多余的树脂清理干净,接着还需要把支撑结构清除掉,最后还需要把工件放到紫外灯下进行二次固化。
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3D打印(即三维打印、增材制造),也称作快速成型技术(Rapid Prototype),诞生于20世纪80年代后期,是基于材料累加原理的快速成型操作过程,将计算机中的三维模型通过向物品分层添加材料来创造出实物的一种叠层制造技术,具有不受零件复杂程度限制,完全数字化控制等特点,目前已经广泛应用于家电、汽车、工程机械、航天航空、船舶等领域。
3D打印主要分为桌面级和工业级两种。
桌面级是3D打印技术的初级阶段和入门阶段,能够很直观地阐述3D打印技术的工艺原理。
工业级的3D打印机主要分为快速原型制造和直接产品制造两种。
附表1 3D打印技术主要工艺类型
附图1 3D打印制造典型流程。