3d打印技术及原理(3d打印技术及原理视频)

3d打印技术及原理?

3D打印技术出现在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。3D打印,即快速成型技术的一种,它是一种以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。

1.三维设计

3D打印的设计过程是:先通过计算机辅助设计(CAD)或计算机动画建模软件建模,再将建成的三维模型“分割”成逐层的截面,从而指导打印机逐层打印。

2.打印过程

打印机通过读取文件中的横截面信息,用液体状、粉状或片状的材料将这些截面逐层地打印出来,再将各层截面以各种方式粘合起来从而制造出一个实体。这种技术的特点在于其几乎可以造出任何形状的物品。

3.完成

目前3D打印机的分辨率对大多数应用来说已经足够(在弯曲的表面可能会比较粗糙,像图像上的锯齿一样),要获得更高分辨率的物品可以通过如下方法:先用当前的3D打印机打出稍大一点的物体,再稍微经过表面打磨即可得到表面光滑的“高分辨率”物品。

3D打印技术概念及分类?

3D打印技术分为四种:?

1、熔融沉积快速成型(Fused?Deposition?Modeling,FDM)?

工作原理:熔融沉积又叫熔丝沉积,它是将丝状热熔性材料加热融化,通过带有一个微细喷嘴的喷头挤喷出来。热熔材料融化后从喷嘴喷出,沉积在制作面板或者前一层已固化的材料上,温度低于固化温度后开始固化,通过材料的层层堆积形成最终成品。?

材料:主要以PLA为材料

精度:常为0.3mm-0.2mm

优势:制造简单,成本低廉

劣势:由于出料结构简单,难以精确控制出料形态与成型效果,同时温度对于FDM成型效果影响非常大,精度差。

2.光固化成型(Stereolithigraphy?Apparatus,SLA)

工作原理:光固化技术,主要使用光敏树脂为材料,通过紫外光或者其他光源照射凝固成型,逐层固化,最终得到完整的产品。?

材料:主要以光敏树脂为材料?·精度:0.016mm?

优势:光固化成型的原型在外观方面非常好,成型速度快、原型精度高,非常适合制作精度要求高,结构复杂的原型。?

劣势:强度弱,一般主要用于原型设计验证方面,然后通过一系列后续处理工序将快速原型转化为工业级产品,另外打印尺寸小。

3、选择性激光烧结(Selecting?Laser?Sintering,SLS)

工作原理:SLS利用粉末材料在激光照射下烧结的原理,由计算机控制层层堆结成型。SLS技术同样是使用层叠堆积成型,所不同的是,它首先铺一层粉末材料,将材料预热到接近熔化点,再使用激光在该层截面上扫描,使粉末温度升至熔化点,然后烧结形成粘接,接着不断重复铺粉、烧结的过程,直至完成整个模型成型。

材料:使用非常多的粉末材料?

优势:制成相应材质的成品,激光烧结的成品精度好、强度高,但是最主要的优势还是在于金属成品的制作

劣势:首先粉末烧结的表面粗糙,需要后期处理,其次使用大功率激光器,除了本身的设备成本,还需要很多辅助保护工艺,整体技术难度较大,制造和维护成本非常高,普通用户无法承受,所以目前应用范围主要集中在高端制造领域。

4、三维粉末粘接(Three?Dimensional?Prinnting?and?Gluing,3DP)?

工作原理:3DP技术工作原理是,先铺一层粉末,然后使用喷嘴将粘合剂喷在需要成型的区域,让材料粉末粘接,形成零件截面,然后不断重复铺粉、喷涂、粘接的过程,层层叠加,获得最终打印出来的零件。?

材料:粉末材料,如陶瓷粉末、金属粉末、塑料粉末等。?

优势:在于成型速度快、无需支撑结构,而且能够输出彩色打印产品,这是目前其他技术都比较难以实现的。?

劣势:首先粉末粘接的直接成品强度并不高,只能作为测试原型,其次由于粉末粘接的工作原理,成品表面不如SLA光洁,精细度也有劣势,所以一般为了产生拥有足够强度的产品,还需要一系列的后续处理工序。此外,由于制造相关材料粉末的技术比较复杂,成本较高,所以目前3DP技术主要应用在专业领域。

什么是3d打印技术?

3D打印是快速成型技术的一种,它是一种以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。简单的说就是如果把一件物品剖成极多的薄层,3D打印就是一层一层的把薄层打印出来,上一层覆盖在下一层上,并与之结合在一起,直到物件打印成形。 3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。过去其常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型,现正逐渐用于一些产品的直接制造,已经有使用这种技术打印而成的零部件。军事应用的优点: 军事装备的零件大多是形状复杂,利用传统加工方法难以制造,无非就是打磨切割和铸造,利用3D打印可以直接打印出来,节约工时成本。 3D打印技术简单,易于操作,避免了委外加工的数据泄密和巨大的耗时,对于军工行业尤为重要。 军事行业对于设备研发、改进十分重视,经常进行单件试制、小批量出产,由于3D打印的制造准备和数据转换的时间大幅减少,生产研发周期和成本降低,可以减少费用支出,满足其他军事项目的需要。

3d打印怎么操作方法?

第一步:建立模型

要想轻松玩转3D打印,最重要也是不可或缺的阶段便是建模!现在可以绘制三维图形的软件有很多,关键是需看它是否能够 转化成.stl格式的文件,像AutoCAD、3Dsmax、solidworks等这些较为常见的3D制图软件全是能够 输出或是转换成STL格式的

第二步:加上模型

切片软件是一种3D软件,它能够 将数字3D模型转换为3D打印机可鉴别的打印代码,进而让3D打印机开始实行打印命令。3D打印机一般 都是会自带切片软件,在主菜单界面,一般 会出现“加上模型”选项,点开以后,我们建立或下载的模型就自动出现在我们的三维打印空间中了。

第三步:选取分层切片

对3D打印切片软件进行合理的设置,将有效的提高3D打印机打印模型的成功率。在主菜单中一般 会出现“分层切片”这一选项,这一功能主要是协助我们来细化打印机打印的过程,客户能够 在软件中预先预览观察整个打印过程。点开后,你能够见到模型发生了某个变化。

第四步:拖动分层预览滚动条

拖动分层预览滚动条,软件能够 依据参数值,呈现每一层的图像。我们知道FDM打印技术原理,实际上便是利用一层一层的材料堆积来完成整个模型的成型。利用预览,你能够直观地观察到模型是如何一层一层转化成的。

第五步:加上支撑

一些模型的某个部位的重要必须加上一些支撑物。例如麋鹿的角。这个时候,我们可以在模型合适的部位加上一个支撑,那样打印的时候,3D打印机会把这部分支撑体也打印出来,后期我们利用一些方法将支撑体除去就可以。有些支撑是水溶性材料制成,后期除去很好处理。

切片软件一般 是支持手动增加支撑和自动加上支撑的。自动加上支撑,系统会依据您所需打印的模型自动判断在某个部位加上支撑物。

第六步:连接打印机

选取“连接打印机”将计算机连接到3D打印机。

第七步:开始打印

开始打印前,必须再度检查一次模型信息,确保模型的各类参数是合理的。点开主菜单选取模型信息就可以。其次便是要确保,模型不逾越机型本身的打印范畴。最后我们要设置打印头及打印平台的温度。

第八步:模型后处理

模型打印完成后,假如不是一体成型的模型,我们也要进行打磨、装配,把零件组成一个成品。

3D打印主要技术?

3D打印(3DP)即快速成型技术的一种,又称增材制造,它是一种以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。

3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。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,已经有使用这种技术打印而成的零部件。

该技术在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工(AEC)、汽车,航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程、枪支以及其他领域都有所应用。

2019年1月14日,美国加州大学圣迭戈分校首次利用快速3D打印技术,制造出模仿中枢神经系统结构的脊髓支架,成功帮助大鼠恢复了运动功能。

2020年5月5日,中国首飞成功的长征五号B运载火箭上,搭载着“3D打印机”。这是中国首次太空3D打印实验,也是国际上第一次在太空中开展连续纤维增强复合材料的3D打印实验。

什么是三D打印技术?

3D打印即快速成型技术的一种,它是一种以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。

(1)节省材料。不用剔除边角料,提高了材料的利用率,通过摒弃生产线而降低了成本;

(2)能做到较高的精度和很高的复杂程度,可以制造出采用传统方法制造不出来的、非常复杂的制件;

(3)它可以自动、快速、直接和比较精确地将计算机中的三维设计转化为实物模型,甚至直接制造零件或模具,从而有效地缩短了产品研发周期;

(4)3D打印无需集中的、固定的制造车间,具有分布式生产的特点;

(5)悟空打印坊的3D打印技术和服务还是靠谱的。

3D打印技术包括什么?

1、FDM:熔融沉积快速成型,主要材料ABS和PLA。

熔融挤出成型(FDM)工艺的材料一般是热塑性材料,如蜡、ABS、PC、尼龙等,以丝状供料。材料在喷头内被加热熔化。喷头沿零件截面轮廓和填充轨迹运动,同时将熔化的材料挤出,材料迅速固化,并与周围的材料粘结。每一个层片都是在上一层上堆积而成,上一层对当前层起到定位和支撑的作用。

2、SLA:光固化成型,主要材料光敏树脂。

光固化成形是最早出现的快速成形工艺。其原理是基于液态光敏树脂的光聚合原理工作的。这种液态材料在一定波长(x=325nm)和强度(w=30mw)的紫外光的照射下能迅速发生光聚合反应, 分子量急剧增大, 材料也就从液态转变成固态。

光固化成型是目前研究得最多的方法,也是技术上最为成熟的方法。一般层厚在0.1到0.15mm,成形的零件精度较高。

3、3DP:三维粉末粘接,主要材料粉末材料,如陶瓷粉末、金属粉末、塑料粉末。

三维印刷(3DP)工艺是美国麻省理工学院Emanual Sachs等人研制的。E.M.Sachs于1989年申请了3DP(Three-Dimensional Printing)专利,该专利是非成形材料微滴喷射成形范畴的核心专利之一。3DP工艺与SLS工艺类似,采用粉末材料成形,如陶瓷粉末,金属粉末。

4、SLS:选择性激光烧结,主要材料粉末材料。

SLS工艺又称为选择性激光烧结,由美国德克萨斯大学奥斯汀分校的C.R. Dechard于1989年研制成功。SLS工艺是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。

5、LOM:分成实体制造,主要材料纸、金属膜、塑料薄膜。

LOM工艺称为分层实体制造,由美国Helisys公司的Michael Feygin于1986年研制成功。该公司已推出LOM-1050和LOM-2030两种型号成形机。LOM工艺采用薄片材料,如纸、塑料薄膜等。片材表面事先涂覆上一层热熔胶。

6、PCM:无模铸型制造技术

无模铸型制造技术(PCM,Patternless Casting Manufacturing)是由清华大学激光快速成形中心开发研制。该将快速成形技术应用到传统的树脂砂铸造工艺中来。首先从零件CAD模型得到铸型CAD模型。由铸型CAD模型的STL文件分层,得到截面轮廓信息,再以层面信息产生控制信息。

版权声明