3D打印技術目前有哪些類型在運用?

qianyuan   2016-08-29 14:06:05

3D打印技術實際上是一系列快速原型成型技術的統稱,其基本原理都是疊層制造,由快速原型機在X-Y平面內通過掃描形式形成工件的截面形狀,而在Z坐標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分為3DP 技術、FDM熔融層積成型技術、SLA立體平版印刷技術、SLS選區(qū)激光燒結、DLP激光成型技術和UV紫外線成型技術等。

3DP技術:3DP全稱Three Dimensional Printing(三維打印)。這才是真正的3D打印!因為這種技術和平面打印非常相似,連打印頭都是直接用平面打印機的。和SLS類似,這個技術的原料也是粉末狀的。典型的3DP打印機有兩個箱體。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。打印機頭根據電腦數據把液體打印到粉末上。(平面打印機的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:FDM熔融層積成型技術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,成型件強度高、精度較高,主要適用于成型小塑料件。


SLA立體平版印刷技術:SLA全稱Stereolithography(立體印刷術)。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)激光燒結技術:SLS全稱Selective Laser Sintering(選擇性激光燒結)。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生高溫和相鄰的粉末發(fā)生燒結反應連接在一起。


DLP激光成型技術:DLP激光成型技術和SLA立體平版印刷技術比較相似,不過它是使用高分辨率的數字光處理器(DLP)投影儀來固化液態(tài)光聚合物,逐層的進行光固化,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立體平版印刷技術速度更快。該技術成型精度高,在材料屬性、細節(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:UV紫外線成型技術和SLA立體平版印刷技術比較相似類似,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生,在同類技術中成型的精度最高,通常應用于精度要求高的珠寶和手機外殼等行業(yè)。


每一種添加性制造技術的具體原理都不一樣,但是主要都是想辦法根據電腦數據制造出一層東西,然后在這層東西上面再制造一層東西,如此類推,直至制造出整個立體模型。


主要特點是成品結構復雜性幾乎不受限制。


目前主要用于航空工業(yè)、汽車工業(yè)、專業(yè)設計(產品設計和建筑設計的模型制造)、外科(量身定做的矯正牙套、假牙、助聽器)等等。

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