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3D打印技术新手指南

放大字体  缩小字体 发布日期:2015-09-15 来源:3D打印产业化网 作者:3ttf 浏览次数:1052


3D打印技术新手指南

光固化

SL  - 光固化

立体光刻(SL)是目前公认的第一款3D打印过程; 它肯定是第一个被商业化。 SL是基于激光的过程,与光聚合物树脂,即与激光发生反应并固化在一个非常精确的方式来产生非常精确的零件形成固体的工作原理。 这是一个复杂的过程,但简单地说,该光聚合物树脂是在一个可移动的平台内的大桶保持。 的激光束被引导在XY轴横过根据提供给计算机(.STL文件),从而使树脂硬化精确地激光打表面的三维数据的树脂的表面上。 一旦该层完成后,缸中的平台由一小部分(沿Z轴)落下和随后的层被描绘出由激光。 这继续直到整个对象完成并且平台可提高出大桶用于去除。

因为对SL过程的性质的,它需要的支撑结构用于某些部件,特别是那些具有突出端或底切。 这些结构需要手动除去。

在其他后处理步骤方面,许多物体的3D打印使用SL需要清洗和治愈。 固化包括使该部分以强光在烘箱状机充分硬化树脂。

立体光刻通常接受为具有优良的表面光洁度的最准确的三维印刷方法之一。 然而限制因素包括所需的后处理步骤的材料随着时间的推移,其可以变得更脆的稳定性。

DLP

DLP  - 数字光处理

DLP - 或数字光处理 - 是一个类似的过程,以立体光刻,因为它是一个三维印刷工艺,与光聚合物的工作原理。 主要的区别是在光源。 DLP使用更传统的光源,例如弧光灯,与液晶显示面板或可变形反射镜装置(DMD),其被施加到光聚合物树脂的大桶的整个表面在单个遍次,通常使其比SL快。

也像SL,DLP产生具有优异的分辨率高精度零件,但它的相似之处还包括为支撑结构和后固化的相同要求。 然而,一个优点DLP超过SL的是,树脂的仅一个浅槽,需要以方便的过程中,这通常导致更少的浪费和降低运行成本。

激光烧结/激光熔化
激光烧结或激光熔化

 

激光烧结和激光熔凝是可以互换的术语指的是基于激光的3D打印过程中使用粉状物料的作品。 激光器被跟踪跨越紧密压实的粉状材料的粉末床,根据供给到机器的三维数据,在XY轴。 由于激光与粉状材料它烧结,或熔丝的表面相互作用时,颗粒彼此形成固体。 当每个层完成粉末床下降增量和辊平滑粉末比现有的激光的下传的床的表面为待形成并熔合与前层的后续层。

构造腔完全密封,因为它需要特定于所选择的粉状材料的熔点的过程中保持一个精确的温度。 一旦完成,整个粉末床从机器移除和过量的粉末可以被去除以留下“印刷”的部件。 一种该方法的主要优点是,粉末床用作一个进程内支撑结构,用于悬和底切,而不能以任何其他方式来制造,因此复杂的形状也是可能的这一过程。

然而,不利的一面,因为所需的激光烧结的高温,冷却时间可以是相当大的。 此外,孔隙度已与此处理的历史问题,虽然已经有显著改善朝完全致密部件,一些应用仍然必要浸润与另一种材料,以提高机械特性。

激光烧结可以处理塑料和金属材料,虽然金属烧结确实需要高得多的功率激光和更高的进程内的温度。 用该方法生产的部分比与SL或DLP强得多,尽管通常的表面光洁度和精度不那么好。

挤出/ FDM / FFF

三维打印利用热塑性材料的挤压是容易的最常见的 - 的和可识别 - 3DP过程。 对于该过程的最流行名称熔融沉积建模(FDM)的,由于其寿命,然而,这是一个商品名,由Stratasys公司,即最初开发它公司注册。 自90年代初Stratasys公司的FDM技术已经出现,今天是一个工业级的3D印刷工艺。 然而,入门级的三维​​打印机自2009年以来已出现的扩散主要利用一个相似的过程,一般称为自由成形制造法(FFF),但在一个更基本的形式,由于专利由Stratasys公司仍然保持。 最早的RepRap机及后续演进 - 开源和商业 - 采用挤压方法。 然而,随着Stratasys公司对Afinia专利侵权申请有一个问号在如何对市场的入门级月底在Stratasys公司现在开发,所有的机器可能“火线为专利侵权。

该过程在一个时间根据提供给打印机的三维数据的工作原理是熔融由沉积塑料长丝,通过加热的挤出机,层,到构建平台。 每一层硬化,因为它是沉积并结合到上一层。

Stratasys公司开发了一系列专有的工业级材料,其FDM的过程,适用于某些生产应用。 在市场的入门级端,材料较为有限,但该范围越来越大。 对于入门级FFF 3D打印机最常见的材料是ABS和PLA。

在FDM / FFF过程需要的支撑结构与悬挂几何形状的任何应用程序。 对于FDM,这需要一个第二,水溶性材料,其允许支撑结构,以相对容易地冲走,一旦打印完成。 可替代地,分离的载体材料也是可能的,这可以通过手动捕捉它们关闭的部分被除去。 支撑结构,或缺乏,一般都入门级FFF三维打印机的限制。 然而,由于系统已发展和改进,其中包含双重挤压头,它已成为不再是一个问题。

在所产生的模型而言,从Stratasys公司的FDM方法是一种精确和可靠的过程,是相对的办公室/工作室喜欢的,虽然可以根据需要广泛的后处理。 在入门级的,正如所预料的,在FFF过程中产生的要少得多精确的模型,但事情都在不断提高。

该方法可以是对一些部件的几何形状缓慢和层 - 层的粘合可以是一个问题,从而导致零件不仅水密。 同样,使用丙酮后处理可以解决这些问题。

喷墨打印机

有迹象表明,利用喷射技术,两个3D打印过程。

喷墨 -  3D打印

粘合剂喷射:其中被喷射出来的材料是一种粘合剂,并且被选择性喷入部材料粉末床一次熔合它的层来创建/打印所需的部分。 由于是与其他粉末床系统的情况下,一旦一个层完成时,粉末床下降增量和辊或叶片平滑粉末在床的表面之前,下传的喷墨头,与粘合剂的要形成并熔合与前层的后续层。

该方法的优点,像与SLS,包括事实,需要支撑件被否定,因为粉末床本身提供了这种功能。 此外,可以使用一定范围的不同的材料,包括陶瓷和食物。 该方法的另一个显着优点是能够很容易地添加其可以被添加到粘合剂的全彩色调色板的能力。

直接从机器产生的部件,然而,不象与烧结过程,并且需要后处理,以确保耐久性。

材料喷射:一个3D打印过程,其中实际的构建材料(液体或熔融状态)有选择地通过多个喷头喷出的(与他人同时喷射辅助材料)。 然而,这些材料往往是液体光聚合物,该固化用UV光的一通,因为每个层被沉积。

这种产品的性质允许的范围内的材料,这意味着单个部件可以由多种材料具有不同的特性和属性来生产的同时沉积。 材料喷射是一个非常精确的3D打印方法,制作精确的零件具有非常光滑的表面。

选择性沉积层压(SDL)

SDL  -  3D打印

SDL是Mcor技术开发和制造的专有3D打印过程。 有一种诱惑比较这过程与分层实体制造(LOM)由Helisys在1990年开发的过程中,由于在分层的​​相似性和成形纸以形成最终部件。 但是,这正是任何相似之处。

SDL的三维打印过程中通过使用标准复印纸层建立零件层。 每一个新的层是使用​​粘接剂,这是根据供给到机器的三维数据选择性地施加固定到前层。 这意味着,粘合剂的高得多的密度被沉积在将要成为部件的区域,和粘合剂的低得多的密度,将作为支撑,确保相对容易周边区域被施加“除草,”或支持拆除。

后一张新的工作表被送入从纸进给机构的三维打印机和放置在前面的层上的选择性涂布粘合的顶部,构建板向上移动到热板并施加压力。 这个压力保证了两张纸之间的正键。 构建板然后返回到构建高度,其中一个可调节的硬质合金刀片切割一张纸的时间,跟踪物体的轮廓来创建零件的边缘。 当这个切割的序列是完整的,三维打印机沉积粘合剂的下一层,并依此类推,直至部分已经完成。

SDL  -  3D打印工艺

SDL是一个可以生产全彩色三维打印部件,采用了CYMK调色板极少数的3D印刷工艺之一。 而且由于部分是标准的文件,该文件无需后期处理,他们是完全安全和环保。 其中过程是不能够有利与其他三维印刷工艺竞争是在生产复杂的几何形状和生成大小限制为原料的大小。

EBM


电子束熔炼3D打印技术是由瑞典公司的Arcam开发的专有工艺。 该金属印刷法是非常相似的直接金属激光烧结(DMLS)过程中形成的零件从金属粉末的条款。 关键区别是热源,其中,顾名思义是电子束,而不是激光器,其必要条件是该过程在真空条件下进行。

EBM具有多种金属合金的制造完全致密的部分,甚至到医用级的能力,和作为结果的技术中已经特别成功用于在医疗行业的范围内生产的应用,特别是用于植入物。 然而,其他高科技行业,如航空航天和汽车也看了EBM技术制造完成。

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