欧美伊人一区二区-91av在线网站-法国a级情欲片女佣-亚洲骚片-国产91精品网站-久草日韩-人人爽人人澡人人人妻精品-www.一区二区三区在线 | 欧洲-最新av网站在线观看-亚洲爆爽av-国产av一区久久影片

3D打印技術(shù)分類詳解,了解3D打印工藝

閱讀 4278 發(fā)布時間:2017-03-27 16:54

   3D打印的專業(yè)名稱為“增材制造”:增材是指3D打印通過將原材料沉積或黏合為材料層以構(gòu)成三維實體的制造方式.因此,利普森和庫曼按材料結(jié)合方式將3D打印分為兩大類:(1)選擇性沉積方式;(2)選擇性黏合方式。

   另外,行業(yè)里還存為另外一種分類方法,按采用材料形式和工藝實現(xiàn)方法,可將其細(xì)分為如下五大類:(1)粉末或絲狀材料高能束燒結(jié)、熔化成型,如激光選區(qū)燒結(jié)(Selective Laser Sintering,SLS)、激光選區(qū)熔化(Selective Laser Melting,SLM)、激光近凈成型(Laser Engineering Net Shaping,LENS)等;(2)絲材擠出熱熔成型,如熔融沉積成型(Fused Deposition Modeling,FDM)等;(3)液態(tài)樹脂光固化成型,如光固化成型(Stereo Lithography Appearance,SLA)、數(shù)字光處理成型(Digital Light Processing,DLP)等;(4)液體噴印成型,立體噴印(Three Dimensional Printing,3DP)等;(5)片/板/塊材粘接或焊接成型,如分層實體制造(Laminated Object Manufacturing,LOM)等.

   下面以其中代表性工藝方法簡單介紹。

1、激光選區(qū)燒結(jié)SLS

   SLS也稱為選擇性激光燒結(jié),其工藝原理是預(yù)先在工作臺上鋪一層粉末材料(金屬粉末或非金屬粉末),激光在計算機控制下,按照界面輪廓信息,對實心部分粉末進(jìn)行燒結(jié),然后不斷循環(huán),層層堆積成型.SLS工藝最大的優(yōu)點在于選材較為廣泛,如尼龍、蠟、ABS、聚碳酸脂、金屬和陶瓷粉末等都可以作為燒結(jié)對象.粉床上未被燒結(jié)部分成為燒結(jié)部分的支撐結(jié)構(gòu),因而無需考慮支撐系統(tǒng)。

   SLS的缺點主要有:原型結(jié)構(gòu)疏松、多孔,且有內(nèi)應(yīng)力,制作易變性;生成陶瓷、金屬制件的后處理較難;需要預(yù)熱和冷卻;成型表面粗糙多孔,并受粉末顆粒大小及激光光斑的限制;成型過程產(chǎn)生有毒氣體及粉塵,污染環(huán)境。

2、熔融沉積成型FDM

   FDM 是將絲狀的熱熔性材料加熱融化,同時三維噴頭在計算機的控制下,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,直至形成整個實體造型.其成型材料種類多,一般是熱塑性材料,如蠟、ABS、PC、尼龍等,以絲狀供料.成型件強度高、精度較高,主要適用于成型小塑料件。

   FDM 工藝的每一個層片都是在上一層上堆積而成,上一層對當(dāng)前層起到定位和支撐的作用.當(dāng)形狀發(fā)生較大的變化時,上層輪廓就不能給當(dāng)前層提供充分的定位和支撐作用,這就需要設(shè)計一些輔助結(jié)構(gòu)-“支撐”,對后續(xù)層提供定位和支撐,以保證成形過程的順利實現(xiàn)。

   FDM 工藝不用激光,使用、維護(hù)簡單,成本較低.用ABS制造的原型因具有較高強度而在產(chǎn)品設(shè)計、測試與評估等方面得到廣泛應(yīng)用.FDM 技術(shù)最明顯的限制就是表面精度.由于是半熔融狀態(tài)塑料擠制成型,表面精度比SLA 要粗糙,而與SLS不相上下.FDM 原型可以進(jìn)行銑床加工,鉆孔,研磨,車床加工等.為了補償表面精度不足并加強特征細(xì)節(jié),當(dāng)有特殊的品質(zhì)需求時,使用者通常會進(jìn)行二次加工來提升原型的細(xì)節(jié)。

3、光固化成型SLA

   SLA是最早實用化的快速成型工藝,采用液態(tài)光敏樹脂為原料,工藝原理是用特定波長與強度的激光聚焦到光固化材料表面,使之由點到線,由線到面順序凝固,完成一個層面的繪圖作業(yè),然后升降臺在垂直方向移動一個層片的高度,再固化另一個層面.這樣層層疊加構(gòu)成一個三維實體.SLA工藝的優(yōu)點是精度較高、表面效果好,因此其主要用于制造多種模具、模型等,零件制作完成打磨后,可將層層的堆積痕跡去除.SLA 成型的零件一般層厚在0.1mm~0.15mm.多年的研究改進(jìn)了截面掃描方式和樹脂成型性能,使該工藝的最高

精度已能達(dá)到16μm(0.016mm).

   SLA的局限性主要有需要支撐、樹脂收縮導(dǎo)致精度下降、光固化樹脂有一定毒性等.另外,光固化工藝運行費用很高,零件強度低、無彈性,無法進(jìn)行裝配.光固化工藝設(shè)備的原材料很貴,種類也不多.光固化設(shè)備的零件制作完成后,還需要在紫外光的固化箱中二次固化,以保證零件的強度.

4、立體噴印3DP

   3DP工藝是美國麻省理工學(xué)院的學(xué)生保羅威廉姆斯和他導(dǎo)師伊萊薩克斯教授發(fā)明的.該工藝與SLS工藝類似,采用粉末材料成型,如陶瓷粉末、金屬粉末.所不同的是3DP工藝中,材料粉末不是通過燒結(jié)連接起來的,而是通過噴頭用粘結(jié)劑(如硅膠)將零件的截面“印刷”在材料粉末上面。

   3DP是一種的利用微滴噴射技術(shù)的方法,其具體工藝過程如下:噴頭在計算機控制下,按照當(dāng)前分層截面的信息,在事先鋪好的一層粉末材料上,有選擇地噴射粘結(jié)劑,使部分粉末黏結(jié),形成一層截面薄層;上一層成形完畢后,工作臺下降層厚,進(jìn)行下層鋪粉,繼而選區(qū)噴射粘結(jié)劑,成形薄層并與已成形零件黏結(jié)為一體;如此不斷循環(huán),直至零件加工完畢為止.未被噴射黏結(jié)的地方為干粉,在成形過程中起支撐作用,且成形結(jié)束后,比較容易去除.

   3DP技術(shù)的優(yōu)勢在于成型速度快、無需支撐結(jié)構(gòu),而且能夠輸出彩色打印產(chǎn)品,最大可以輸出39萬色,色彩方面非常豐富,也是在色彩外觀方面,打印產(chǎn)品最接近于成品的3D打印技術(shù).3DP技術(shù)也有不足,首先粉末粘接的直接成品強度并不高,只能作為測試原型,其次由于粉末粘接的工作原理,成品表面不如SLA光潔,精細(xì)度也有劣勢,所以一般為了產(chǎn)生擁有足夠強度的產(chǎn)品,還需要一系列的后續(xù)處理工序.此外,由于制造相關(guān)材料粉末的技術(shù)比較復(fù)雜,成本較高。

5、數(shù)字光處理成型DLP

   DLP工藝是利用光固化和投影儀DLP技術(shù)通過可見光將光敏樹脂逐層固化成的3D對象,3D對象從上到下逐層創(chuàng)建堆積而成。

   它和前面的SLA光固化很相似,唯一的區(qū)別在于SLA的光線是聚成一點在面上移動,而DLP是將光打在一個面上,有點像投影儀,逐層進(jìn)行光固化,因此速度比同類型的SLA 立體平版印刷技術(shù)更快.

   同時,它使用高分辨率的數(shù)字光處理(DLP)投影儀來固化液態(tài)光敏樹脂,每層固化時通過幻燈片似的片狀固化.基于這種技術(shù),可實現(xiàn)超薄的3D打印層,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。

6、分層實體制造LOM

   LOM 工藝是根據(jù)三維CAD模型每個截面的輪廓線,在計算機控制下,發(fā)出控制激光切割系統(tǒng)的指令,使切割頭作X 和Y 方向的移動.供料機構(gòu)將地面涂有熱溶膠的箔材(如涂覆紙、涂覆陶瓷箔、金屬箔、塑料箔材)一段段地送至工作臺的上方.激光切割系統(tǒng)按照計算機提取的橫截面輪廓用二氧化碳激光束對箔材沿輪廓線將工作臺上的紙割出輪廓線,并將紙的無輪廓區(qū)切割成小碎片.然后,由熱壓機構(gòu)將一層層紙壓緊并粘合在一起.可升降工作臺支撐正在成型的工件,并在每層成型之后,降低一個紙厚,以便送進(jìn)、粘合和切割新的一層紙.最后形成由許多小廢料塊包圍的三維原型零件.然后取出,將多余的廢料小塊剔除,最終獲得三維產(chǎn)品。

   LOM 適合制作大中型原型件,翹曲變形較小,成型時間較短,激光器使用壽命長,制成件有良好的機械性能,無需設(shè)計和制作支撐結(jié)構(gòu),適合于產(chǎn)品設(shè)計的概念建模和功能性測試零件.其優(yōu)點有:成型速度較快.由于只需要使用激光束沿物體的輪廓進(jìn)行切割,無須掃描整個斷面,所以成型速度很快,因而常用于加工內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡單的大型零件。LOM 最大的不足是材料種類少,制件性能不高,其性能接近木模。


   以上是對3D打印技術(shù)分類的詳細(xì)介紹,重點講解了各種3D打印成型工藝。了解更多3D打印技術(shù)知識,請關(guān)注印夢園網(wǎng)站。


上一篇 :  3D打印流程詳解,看看物品是如何被3D打印出來

下一篇 :  3D打印技術(shù)優(yōu)勢淺析