三维打印不同于二维打印
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3d打印stl3D打印STL简介:3D打印技术是一种数字制造技术,它将三维数字模型转化为现实世界中的实体物体。
STL文件是一种常用的三维模型文件格式,被广泛用于3D打印中。
本文将介绍STL文件的基本概念、创建、优化和处理,以及如何将其应用于3D打印中。
第一部分:STL文件的基本概念STL是“STereoLithography”的缩写,意为立体光刻。
它是一种用于描述三维对象几何形状的文件格式。
STL文件由一系列面片(和相应的法线)组成,这些面片在三维空间中组合成整个模型。
在STL文件中,几何模型被分解为许多小的面片(三角形),这些面片共同构成整个对象。
每个面片由三个顶点和一个法线向量组成。
法线向量用于指定面片的方向和朝向,其中好的面片方向是指向模型外部的。
第二部分:创建STL文件创建STL文件的常见方法有两种:手动建模和使用CAD软件进行建模。
手动建模是一种基于几何原理和数学计算的方法,需要较强的数学和几何知识。
使用CAD软件进行建模是相对简单和普遍的方法,只需通过拖放和编辑工具即可创建模型。
在CAD软件中,用户可以选择创建立方体、球体、圆柱体等基本几何体,然后使用变换工具对其进行缩放、旋转和移动等操作,以获得所需的形状。
用户还可以在CAD软件中创建复杂的曲面和几何体,然后将其导出为STL文件。
第三部分:STL文件的优化和处理在进行3D打印之前,通常需要对STL文件进行优化和处理,以确保打印的质量和效果。
以下是一些常见的优化和处理方法:1. 网格修正:由于STL文件是由很多小的面片组成的,有时可能会出现模型不完整、孔洞或重叠的问题。
网格修正是一种修复STL文件中这些问题的方法,可通过软件工具进行。
2. 缩放和旋转:根据实际需要,可以对STL文件进行缩放和旋转操作,以调整模型的大小、方向和位置。
这样可以更好地适应3D打印机的打印要求。
3. 支撑结构生成:在一些复杂的模型中,可能存在悬空的部分,这些部分通常需要支撑结构来保持稳定。
三d打印原理
三维打印是一种通过将数字模型转化为物理对象的制造方法。
它基于一种称为增材制造的技术,使用逐层堆叠的方式逐步建立物体。
三维打印的基本原理是将数字模型切割成许多薄层,然后通过逐层堆叠材料来建立物体。
这个过程通常是由计算机控制的,使用专门的软件将数字模型转化为打印机可以理解的指令。
在三维打印过程中,打印机会根据指令一层一层地添加材料。
常用的打印材料包括塑料、金属和陶瓷等。
根据打印机的不同,材料可以以粉末、液体或线材的形式使用。
打印材料通过特定的方式加热、固化或粘合在一起,以逐渐构建出三维模型。
打印头或喷嘴会在每一层之后移动,将下一层材料添加在上一层之上。
这个过程持续进行,直到整个物体打印完成。
三维打印的优势在于可以快速而灵活地制造各种形状的物体。
它可以在短时间内实现原型制作或小批量生产,减少了传统制造过程中的时间和成本。
此外,三维打印还可以实现个性化生产,根据客户需要制造定制的产品。
虽然三维打印技术在快速发展,但仍存在一些挑战和限制。
例如,打印速度相对较慢,大型物体的打印过程可能需要数小时甚至数天。
此外,打印材料的质量和可持续性也是需要解决的问题。
总体而言,三维打印的原理是通过逐层堆叠材料来制造物体。
它为制造业带来了新的可能性,并在多个领域得到了广泛应用,包括汽车制造、医疗和航空航天等。
随着技术的不断进步,三维打印将在未来发挥更大的作用。
基于3D打印技术企业生产经营模式的转变一.3D打印技术概念3D打印(3D printing)技术又称三维打印技术,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。
它无需机械加工或任何模具,就能直接从计算机图形数据中生成任何形状的零件,从而极大地缩短产品的研制周期,提高生产率和降低生产成本。
灯罩、身体器官、珠宝、根据球员脚型定制的足球靴、赛车零件、固态电池以及为个人定制的手机、小提琴等都可以用该技术制造出来。
这最近的几年间,出现了运用低价平民化的“3D打印机”进行创作与自行制造,这些热爱自己动手DIY的一群人,他们被命名了一个新的名词:“Maker”,有人翻译为“创客”。
而在过去两年间这一些Maker所成立的“创客工厂”(Maker Space),正在全世界各地逐渐设立与开展。
由于FDM技术成熟、机器技术成本大幅降低,使得这些热爱DIY的人:“创客”群聚创作。
安德森在《创客时代》一书中预见“增材制造”(Addictive Layer Manufacturing)技术,将会带动全球“自造业”的风潮。
二.3D打印技术过程原理3D打印技术是一种逐层制造技术,它采用离散、堆积成型原理,其过程是:先得到零件的计算机三维曲面或实体模型;然后根据工艺要求,将其按一定厚度进行分层,将原来的三维模型变成二维平面信息,即离散过程,再将分层后的数据进行一定的处理,加入加工参数,产生数控代码,在微机控制下,数控系统以平面加工的方式,有序地连续加工会出每个薄层,并使它们自动粘接而成型。
从而制造出所需产品的实物样件或成品,这就是材料的堆积过程。
3D技术的过程包括CAD模型建立,生成STL文件格式,3D打印制作,模型分层切片和后置处理五个步骤。
1)激光固化树脂材料的光造型法:由激光器发出的紫外光,经光学系统汇聚成一支细光束,该光束在计算机控制下,有选择的扫描液体光敏树脂表面,利用光敏树脂遇紫外线固化的反应,一层一层的固化,每一层固化仪器下降一个精确的距离。
增材制造介绍一、增材制造的概述增材制造,又称为3D打印,是一种通过逐层堆积材料来构建物体的制造技术。
它利用数字化模型文件作为基础,将材料逐层堆积成为实际的物品,不同于传统的去除材料加工方式。
这种技术的起源可以追溯到上世纪80年代,但近年来随着科技的进步,增材制造得到了广泛的应用和发展。
二、增材制造的原理增材制造的原理基于离散-堆积原理,它将物品进行层层分解,得到一系列的二维平面数据,然后通过逐层堆积的方式将材料重新组合起来。
具体过程如下:1.通过计算机辅助设计(CAD)软件或三维扫描仪建立数字化三维模型。
2.将三维模型进行切片处理,得到一系列的二维截面数据。
3.打印设备根据切片数据,逐层堆积材料,形成三维实体。
4.经过后处理,得到最终的制成品。
三、增材制造的应用增材制造的应用广泛,涵盖了航空航天、医疗、建筑、汽车、教育等多个领域。
以下是增材制造的一些主要应用:1.航空航天:增材制造被用于制造航空航天领域的复杂零部件,如发动机零件、飞机框架等。
2.医疗领域:通过增材制造技术,可以定制个性化的医疗器械、人体植入物、组织工程等。
例如,通过3D打印技术制作牙齿、骨骼和器官的模型,用于手术规划和训练。
3.建筑领域:建筑师使用增材制造来制作建筑模型,能够更好地理解设计方案的空间效果和比例关系,从而提高设计效率。
4.汽车制造:汽车行业利用增材制造技术生产复杂和高质量的零件,例如汽车零部件原型或生产工具。
此外,增材制造还可以用于生产定制的汽车零件或配件,以满足客户的个性化需求。
5.教育领域:在教育领域中,增材制造被用于制作教学模型和演示工具,帮助学生更好地理解复杂的概念和结构。
例如,教师可以使用3D打印机制作生物学或物理学的教学模型,以便学生更好地理解结构和功能。
6.食品加工:近年来,食品加工行业也开始探索增材制造技术的应用。
通过使用3D食品打印机,可以按照数字模型制作出各种形状和质地的食品。
这种技术为食品加工提供了更多的创意和定制化可能性。
Dimension SST三维打印应用技术优化方法Dimension SST三维打印应用技术优化方法摘要:本文对Dimension SST三维打印机的应用技术,进行了经验总结和理论概括,提出了提高三维模型打印质量、缩短打印时间和提高表面效果的优化方法:机器高效应用前提是维护机器清洁和保障材料质量,缩短打印时间和提高质量的关键是设置合理模型转换参数和成型室放置方向,获得理想的表面效果的保障是监控打印过程,进行细致的后处理。
关键词:三维打印;应用技术;优化方法;经验总结;理论概括0 引言三维打印是快速成型技术的一种,相对于二维平面打印技术,Dimension SST三维打印是一种基于成型材料加热熔融喷射固化成型的快速成形技术,即先将成型材料(包括模型ABS材料和水融性支撑材料)加热软化成半液态,根据三维打印机预先计算的打印模型在该层切片的形态,精确计算喷嘴运动路径,使成型材料保持流体状态并以一定的速度和频率通过沿着指定路径运动的喷嘴,喷射到指定位置,材料逐层凝结堆积成型,从而得到成形物件,最后去掉支撑材料得到成型制品。
相对于其他快速成型技术,Dimension SST三维打印速度较快,成本较低,成型精度较高,设备体积较小,固定资产投入以及使用和维护成本较低;能够打印多种透明度,软硬程度和不同色彩的材料,打印的零件可以直接进行功能和装配试验;成型过程具有噪音小、无污染的特点。
因此,长三角和珠三角地区很多高校、大中型制造企业、工业设计服务机构都购买了Dimension SST三维打印机。
但据笔者走访发现,由于使用和管理技术不当,很多该型打印机使用效率不高,小故障频繁,材料浪费严重,后期处理粗糙,未能充分发挥Dimension SST三维打印机的潜能。
本文根据笔者多年操作Dimension SST三维打印的经验,从理论上总结该型打印机成型过程与后期处理技术,提出具体优化方法。
1 Dimension三维打印的应用现状国外介绍Dimension三维打印应用有关文献较多,最常见的是应用优势和材料的研究,基本操作方法的说明[1,2,3],还有Dimension 三维打印成功案例介绍,通过具体案例阐明Dimension三维打印相对于传统加工成型工艺(如CNC数控加工)的优势、可能的应用范围和前景等[4];购买Dimension SST三维打印机时,厂家附赠打印机操作手册,对成型步骤有较详细的介绍,但仅是常规的基础性应用操作说明,对如何提高三维打印的效率和模型的质量没有提及。
三d打印技术三维打印技术是一种创新的制造技术,它可以通过将数字模型转换为现实物体来实现快速和精确的生产。
这项技术被广泛应用于各个领域,改变了传统制造业的方式。
本文将介绍三维打印技术的基本原理、应用领域以及对社会的影响。
三维打印技术的基本原理是通过逐层堆积材料来创建物体。
首先,需要一个数字模型,可以通过计算机辅助设计软件或使用激光扫描技术获取。
然后,将数字模型输入到三维打印机中,打印机会根据模型的指令,逐层将材料添加到打印台上,直到形成一个完整的物体。
三维打印技术所使用的材料多种多样,包括塑料、金属、陶瓷等,使得三维打印可以制造出各种不同的产品。
三维打印技术在各个领域都有广泛的应用。
在制造业中,它可以用于快速原型制造和定制产品生产。
传统的制造过程需要花费大量的时间和金钱来制造模具或工具,而三维打印技术可以直接从数字模型中创建出产品,大大节省了制造成本和时间。
在医疗领域,三维打印技术可以用于制造人工器官、义肢和牙齿等医疗器械,为患者提供更好的医疗服务。
此外,三维打印技术还可以应用于建筑业、航空航天业等领域,为这些行业带来更多的创新和发展机会。
三维打印技术对社会的影响也非常深远。
首先,它可以大幅度减少对有限自然资源的依赖。
传统制造过程中需要大量的原材料,而三维打印技术可以精确控制材料的使用,减少浪费。
其次,它可以促进制造业的转型升级。
传统制造业往往需要大规模生产相同的产品,而三维打印技术可以实现个性化生产,满足消费者的个性化需求。
此外,三维打印技术还能够促进小型企业和个体创造者的发展,降低了创业者的门槛,推动了创新的发展。
最后,三维打印技术还可以促进教育的创新。
通过将三维打印技术引入学校教育,可以培养学生的创造力和实践能力,提高他们解决问题的能力。
总之,三维打印技术是一种具有巨大潜力的制造技术。
它可以在各个领域实现快速、精确、个性化的生产,为传统制造业带来全新的发展机会。
同时,它也对社会产生了深远的影响,推动了资源的可持续利用、促进了创新和创业的发展,为教育培养了更具竞争力的人才。
什么是三维打印?
随着技术的不断发展,三维打印越来越受到人们的关注。
那么,什么是三维打印?下面我们通过以下几个方面来介绍它的概念和应用。
一、概念
1. 三维打印技术最初出现于20世纪80年代,是一种利用计算机控制饰品机器逐层叠加材料制造物品的技术;
2. 与传统的二维打印技术相比,三维打印可以制造一些之前难以制造的物品,速度更快,更加灵活;
3. 它使用不同类型的机器和技术,可以使用多种材料制造物品,包括塑料、金属、玻璃、陶瓷、纸和生物材料等。
二、应用
1. 医疗行业:三维打印技术在医疗行业中应用广泛,可以打印出人体模型,辅助医生进行手术规划,并制作人造器官和假肢等;
2. 航空航天行业:三维打印技术可以制造出形状复杂的航空部件,并且可以降低成本和提高效率;
3. 工业制造业:三维打印技术可以制造各种不同形状的制造工具和模具,提高生产效率;
4. 艺术设计领域:三维打印技术可以将设计的想法转化为现实,使艺术家和设计师可以快速打印出他们的作品。
三、未来发展
1. 三维打印技术不断发展,应用领域正在不断扩大;
2. 物品打印速度和材料种类正在得到改进,需要不断的技术创新和研究;
3. 未来可能达到自主制造的程度,不仅可以制造物品,还可以制作出
完整的建筑、桥梁等大型物品;
4. 越来越多的公司将投资于三维打印技术,其市场价值也将不断提高。
总结:
三维打印技术是一种新型的制造技术,它能够在不使用多余材料的情
况下打印出物品,在许多领域具有广泛的应用前景。
尽管三维打印技
术的发展速度很快,但它仍处于初级阶段,需要不断的改进和发展。
预计在未来,三维打印技术将更加成熟,应用范围也将不断扩大。
二维与三维的区别在哪里?传统二维动画是依靠人工手动在纸张上绘制成图,扫描入计算机后,再使用软件上色并编辑成连续的动画图象,比如比较经典的《宝莲灯》大闹天宫》画仙子》等等一些都是传统二维动画的作品。
另一种二维动画指的是使用现在流行的制作网站动画的FLASH软件,直接在电脑上编辑制作,相对与传统的二维动画效果上稍差一些,但速度上会加快,如果对动画质量要求不太高的情况下使用FLASH来制作二维动画还是很经济实惠的。
比如原来电视台播放的《快乐驿站》就是FLASH制作的二维动画。
三维动画是在计算机上使用专业的三维动画制作软件来制作动画图象,其画面效果可以有三维效果和二维效果两种,也就是三维制作出来的图象也可以是二维的效果,三维的画面效果是立体的视觉效果,相对于二维动画来讲,三维动画可以达到以假乱真的逼真效果,也可以做到和二维动画类似的卡通夸张效果。
从消耗的人力资源上来讲:二维动画偏多,制作人员的学历和能力要求偏低;三维动画偏少,制作人员的学历和能力要求要高。
从制作速度上来对比:二维动画在短片制作上有优势,但长片制作上就需要比较长的时间了;三维动画在短片制作上偏劣势,但长片动画最好还是用三维,速度快。
从制作成本上来对比:二维动画的资金消耗量是保持水平持久的均匀消耗,投入在人力上的资金过多。
三维动画的成本在前期是相对比较多的,后期逐渐减少,投入在电脑硬件上的多。
这样保证可重复利用成本的几率增多,减少下次的投入量。
整体上的消耗资金数量偏少。
从画面效果上来讲:二维动画的直觉判断效果很好,构图比较简单,适合年龄段偏低的儿童观赏;三维动画的画面给人视觉上思考的空间比较大,构图立体效果明显,适合多种年龄段的观众欣赏。
从后期产品开发上讲:二维动画的衍生产品多为印刷性质的形象标识,玩偶类偏弱势,三维动画几乎可以具有所有的动画衍生能力,从形象到玩偶,从书籍到游戏等等,因为造型效果上和真实空间玩具的效果完全一致,使得所有年龄段的观众无须思考就可以确定喜欢的角色形象,浅谈在立体几何教学中怎样培养学生的能力目前,大多数老师对新课程的三维目标的设置,从备课薄上看都能够较好地体现出来,但具体在课堂教学的实施过程中却不尽人意。
三维打印不同于二维打印,三维打印更加的立体和只能,能打印各种立体的构件。
三维印刷即快速成形技术的一种,它是一种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。
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。
特别是一些高价值应用(比如髋关节或牙齿,或一些飞机零部件)已经有使用这种技术打印而成的零部件。
“三维打印”意味着这项技术的普及。
三维打印的设计过程是: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“分区”成逐层的截面,从而指导打印机逐层打印。
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。
RP技术快速成型技术,又叫快速成形、快速原型(简称RP技术);英文:RAPID PROTOTYPING(简称RP技术),或RAPID PROTOTYPING MANUFACTUREING,简称RPM。
RP技术是在现代CAD/CAM技术、激光技术、计算机数控技术、精密伺服驱动技术以及新材料技术的基础上集成发展起来的。
不同种类的快速成型系统因所用成形材料不同,成形原理和系统特点也各有不同。
但是,其基本原理都是一样的,那就是"分层制造,逐层叠加",类似于数学上的积分过程。
形象地讲,快速成形系统就像是一台"立体打印机"。
RP技术的优越性显而易见:它可以在无需准备任何模具、刀具和工装卡具的情况下,直接接受产品设计(CAD)数据,快速制造出新产品的样件、模具或模型。
因此,RP技术的推广应用可以大大缩短新产品开发周期、降低开发成本、提高开发质量。
由传统的"去除法"到今天的"增长法",由有模制造到无模制造,这就是RP技术对制造业产生的革命性意义。
逆向工程逆向工程(又称逆向技术),是一种产品设计技术再现过程,即对一项目标产品进行逆向分析及研究,从而演绎并得出该产品的处理流程、组织结构、功能特性及技术规格等设计要素,以制作出功能相近,但又不完全一样的产品。
逆向工程源于商业及军事领域中的硬件分析。
其主要目的是在不能轻易获得必要的生产信息的情况下,直接从成品分析,推导出产品的设计原理。
逆向工程被广泛地应用到新产品开发和产品改型设计、产品仿制、质量分析检测等领域,它的作用是:1、缩短产品的设计、开发周期,加快产品的更新换代速度;2、降低企业开发新产品的成本与风险;3、加快产品的造型和系列化的设计;4、适合单件、小批量的零件制造,特别是模具的制造,可分为直接制模与间接制模法。
直接制模法:基于RP技术的快速直接制模法是将模具CAD的结果由RP系统直接制造成型。
该法既不需用RP系统制作样件,也不依赖传统的模具制造工艺,对金属模具制造而言尤为快捷,是一种极具开发前景的制模方法;间接制模法:间接制模法是利用RP技术制造产品零件原型,以原型作为母模、模芯或制模工具(研磨模),再与传统的制模工艺相结合,制造出所需模具。
(1)FDM(fused deposition Modeling)丝状材料选择性熔覆快速原型工艺是一种不依靠激光作为成型能源、而将各种丝材(如工程塑料、聚碳酸酯)加热熔化进而堆积成型方法,简称丝状材料选择性熔覆.机械设计机械加工设计软件机械工程师设备管理焊接液压铸造密封测量工程机械粉末冶金轴承齿轮泵阀工业自动化9 D# Z' H0 H" T. K5 K8 M% e 原理如下:加热喷头在计算机的控制下,根据产品零件的截面轮廓信息,作平面运动,热塑性丝状材料由供丝机构送至热熔喷头,并在喷头中加热和熔化成半液态,然后被挤压出来,有选择性的涂覆在工作台上,快速冷却后形成一层大约0.127mm厚的薄片轮廓。
一层截面成型完成后工作台下降一定高度,再进行下一层的熔覆,好像一层层画出截面轮廓,如此循环,最终形成三维产品零件。
这种工艺方法同样有多种材料可供选用,如工程塑料;聚碳酸酯、工程塑料PPSF: 以及ABS 与PC的混合料等。
这种工艺干净,易于操作,不产生垃圾,并可安全地用于办公环境,没有产生毒气和化学污染的危险。
适合于产品设计的概念建模以及产品的形状及功能测试。
专门开发的针对医用的材料ABS-i: 因为其具有良好的化学稳定性,可采用伽码射线及其他医用方式消毒,特别适合于医用。
FDM快速原型技术的优点是:制造系统可用于办公环境,没有毒气或者化学物质的污染。
一次成型,易于操作且不产生垃圾。
独有的水溶性支撑技术,使得去除支撑结构简单易行,可快速构件瓶状或者中空零件以及一次成型的装配结构件。
原材料以材料卷的形式提供,易于搬运和快速更换。
可选用多种材料,如各种色彩的工程塑料以及医用ABS等。
快速原型技术的缺点是:成型精度先对于国外先进的SLA工艺较低。
最高精度,成型表面光洁度不如国外。
(2)SLA:成型速度相对较慢光敏树脂选择性固化是采用立体雕刻(Stereolithography)原理的一种工艺的简称,是最早出现的一种快速成型技术。
在树脂槽中盛满液态光敏树脂,它在紫外激光束的照射下会快速固化。
成型过程开始时,可升降的工作台处于液面下一个截面层厚的高度,聚焦后的激光束,在计算机的控制下,按照截面轮廓的要求,沿液面进行扫描,使被扫描区域的树脂固化,从而得到该截面轮廓的树脂薄片。
然后,工作台下降一层薄片的高度,以固化的树脂薄片就被一层新的液态树脂所覆盖,以便进行第二层激光扫描固化,新固化的一层牢粘结在前一层上,如此重复不已,直到整个产品成型完毕。
最后升降台升出液体树脂表面,取出工件,进行清洗、去处支撑、二次固化以及表面光洁处理等。
光敏树脂选择性固化快速成型技术适合于制作中小形工件,能直接得到树脂或类似工程塑料的产品。
主要用于概念模型的原型制作,或用来做简单装配检验和工艺规划。
快速原型技术的优点是:表面质量好;成型精度较高,精度在0.1mm系统分辨率较高。
SLA技术的缺点:需要专用的实验室环境,成型件需要后处理,比如:二次固化,防潮处理等工序。
、尺寸稳定性差,随着时间推移,树脂会吸收空气中的水分,导致软薄部分的翘曲变形,进而极大地影响成型件的整体尺寸精度;氦镉激光管的寿命仅30小时,价格较昂贵,由于需对整个截面进行扫描固化,成型时间较长,因此制作成本相对较高。
. 可选择的材料种类有限,必须是光敏树脂。
由这类树脂制成的工件在大多数情况下都不能进行耐久性和热性能试验,且光敏树脂对环境有污染,使皮肤过敏。
需要设计工件的支撑结构,以便确保在成型过程中制作的每一个结构部位都能可靠定位,支撑结构需在未完全固化时手工去除,容易破坏成型件。
(3)SLS:(Slected laser sintering)粉末材料选择性烧结是一种快速原型工艺,简称粉末材料选择性烧结采用二氧化碳激光器对粉末材料(塑料粉等与粘结剂的混合粉)进行选择性烧结,是一种由离散点一层层堆集成三维实体的快速成型方法。
粉末材料选择性烧结采用二氧化碳激光器对粉末材料(塑料粉、陶瓷与粘结剂的混合粉、金属与粘结剂的混合粉等)进行选择性烧结,是一种由离散点一层层对集成三维实体的工艺方法。
在开始加工之前,先将充有氮气的工作室升温,并保持在粉末的熔点以下。
成型时,送料筒上升,铺粉滚筒移动,先在工作平台上铺一层粉末材料,然后激光束在计算机控制下按照截面轮廓对实心部分所在的粉末进行烧结,使粉末溶化继而形成一层固体轮廓。
第一层烧结完成后,工作台下降一截面层的高度,在铺上一层粉末,进行下一层烧结,如此循环,形成三维的原型零件。
最后经过5-10时冷却,即可从粉末缸中取出零件。
未经烧结的粉末能承托正在烧结的工件,当烧结工序完成后,取出零件。
粉末材料选择性烧结工艺适合成型中小件,能直接的到塑料、陶瓷或金属零件,零件的翘曲变形比液态光敏树脂选择性固化工艺要小。
但这种工艺仍需对整个截面进行扫描和烧结,加上工作室需要升温和冷却,成型时间较长。
此外,由于受到粉末颗粒大小及激光点的限制,零件的表面一般呈多孔性。
在烧结陶瓷、金属与粘结剂的混合粉并得到原型零件后,须将它置于加热炉中,烧掉其中的粘结剂,并在孔隙中渗入填充物,其后处理复杂。
粉末材料选择性烧结快速原型工艺适合于产品设计的可视化表现和制作功能测试零件。
由于它可采用各种不同成分的金属粉末进行烧结、进行渗铜等后处理,因而其制成的产品可具有与金属零件相近的机械性能,但由于成型表面较粗糙,渗铜等工艺复杂,所以有待进一步提高。
快速原型技术的优点:与其他工艺相比,能生产较硬的模具。
可以采用多种原料,包括类工程塑料、蜡、金属、陶瓷等。
零件的构建时间较短,可达到高度。
无需设计和构造支撑。
快速原型技术缺点是有激光损耗,并需要专门实验室环境,使用及维护费用高昂。
需要预热和冷却,后处理麻烦;成型表面粗糙多孔,并受粉末颗粒大小及激光光斑的限制。
需要对加工室不断充氮气以确保烧结过程的安全性,加工成本高。
成型过程产生有毒气体和粉尘,污染环境。
(4)LOM (Laminated Object Manufacturing) 箔材叠层实体制作快速原型技术是薄片材料叠加工艺,箔材叠层实体制作是根据三维模型每个截面的轮廓线,在计算机控制下,发出控制激光切割系统的指令,使切割头作方向的移动。
供料机构将地面涂有热溶胶的箔材(如涂覆纸、涂覆陶瓷箔、金属箔、塑料箔材)一段段的送至工作台的上方。
激光切割系统按照计算机提取的横截面轮廓用二氧化碳激光束对箔材沿轮廓线将工作台上的纸割出轮廓线,并将纸的无轮廓区切割成小碎片。
然后,由热压机构将一层层纸压紧并粘合在一起。
可升降工作台支撑正在成型的工件,并在每层成型之后,降低一个纸厚,以便送进、粘合和切割新的一层纸。
最后形成由许多小废料块包围的三维原型零件。
然后取出,将多余的废料小块剔除,最终获得三维产品。
叠层实体制作快速原型工艺适合制作大中型原型件,翘曲变形较小,成型时间较短,激光器使用寿命长,制成件有良好的机械性能,适合于产品设计的概念建模和功能性测试零件。
且由于制成的零件具有木质属性,特别适合于直接制作砂型铸造模。
快速原型技术的优点是, 成型速度较快,由于只需要使激光束沿着物体的轮廓进行切割,无需扫描整个断面,所以成型速度很快,无需设计和构建支撑结构。
快速原型技术的缺点是:有激光损耗,并需要专门实验室环境,维护费用高昂;可实际应用的原材料种类较少,尽管可选用若干原材料,例如纸、塑料、陶土以及合成材料,但目前常用的只是纸,其他箔材尚在研制开发中;必须进行防潮处理,纸制零件很容易吸湿变形,所以成型后必须立即进行树脂、防潮漆涂覆等后处、难以构建形状精细、多曲面的零件,仅限于结构简单的零件废料去除困难,所以该工艺不宜构建内部结构复杂的零件。