快速成型技术与三维打印技术的区别
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北京3D打印机分享3D打印与快速成型的区别相信有很多人都傻傻分不清楚--3D打印与快速成型,至今也没有一篇文章能够全面、完整地对3D打印和快速成型进行解析,让人们真正认识和了解“什么是3D打印?”、“什么是快速成型”?一、定义快速成型的定义:快速成型(RapidPrototyping,简称RP),诞生于20世纪80年代后期,是基于材料堆积法的一种新型技术,被认为是近20年来制造领域的一个重大成果。
它集机械工程、CAD、逆向工程技术、分层制造技术、数控技术、材料科学、激光技术于一身,可以自动、直接、快速、精确地将设计思想转变为具有一定功能的原型或直接制造零件,从而为零件原型制作、新设计思想的校验等方面提供了一种高效低成本的实现手段。
3D打印定义: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。
它与普通打印工作原理基本相同,打印机内装有液体或粉末等“打印材料”,与电脑连接后,通过电脑控制把“打印材料”一层层叠加起来,最终把计算机上的蓝图变成实物。
这打印技术称为3D立体打印技术。
目前国内传媒界习惯把快速成型技术叫做“3D打印”或者“三维打印”,显得比较生动形象,但是实际上,“3D打印”或者“三维打印”只是快速成型的一个分支,只能代表部分快速成型工艺。
二、区别3D打印机是快速成型机的简单版本。
损失较少,能力较差。
快速成型是汽车和飞机行业多年来一直使用的常规方法。
一般来说,3D打印机紧凑且小于RP机器。
它们非常适用于办公室。
他们使用更少的能量和更少的空间。
它们被设计用于由尼龙或其他塑料制成的真实物体的低体积再现。
这也意味着3D打印机制造更小的部件。
快速成型机在一侧至少有10英寸的建筑室,3D打印机的侧面不到8英寸。
然而,3D 打印机能够实现快速成型机的所有功能,例如验证和验证设计,创建原型,信息的远程共享等。
因此,3D打印机易于处理并且便于维护。
您可以在市场上购买这些DIY套件,并建立自己。
快速成型技术名词解释快速成型技术是一项技术,它可以使制造业的工人以更快的速度制造出更加精细的产品。
近年来,快速成型技术受到越来越多的注意,应用于各种行业,被广泛用于产品设计和制造。
快速成型技术是由计算机控制的,可以控制机器运动,形成有规律的加工过程,以此实现零件的快速成型。
它主要分为三类:数控加工,三维打印以及机器视觉技术。
数控加工是一种用计算机控制机器,根据3D模型和CAM程序来制造产品的技术。
这种技术有助于实现快速的成型,准确的加工尺寸,低成本,高效的加工过程。
三维打印是一种通过添加一层又一层的材料,利用计算机模型制造物品的技术。
它的优点是快速、正确,可以在非常短的时间内创建出复杂的模型,可以根据需要自由更改模型,减少加工时间,并有效地提高产品质量。
机器视觉技术是一种通过计算机分析图像来实现三维定位的技术。
它可以把机器与环境中的物体联系起来,使机器能够捕获到物体的形状、尺寸、位置等信息,用于快速成型。
在快速成型技术中,数控加工是一种关键技术。
它可以准确控制和执行加工程序,使零件具有更高的一致性,并可以实现更精细、更复杂的加工。
三维打印可以用于制造一些复杂的零件,它可以更有效地制造零件,并且具有非常快的速度。
机器视觉技术则可以实现对被加工零部件的快速、精确的过程检测,以便快速成型。
总的来说,快速成型技术的应用可以提高制造业的生产效率,减少成本,提升产品质量,为制造业提供了一种新的制造模式。
它不仅可以大大提高制造业的生产效率,还可以增强了制造业运作的灵活性,满足当下客户对于快速交付的需求。
快速成型技术的应用不仅有利于提高产品质量,也实现了资源的有效利用,促进了社会的可持续发展。
在未来,将会有更多的应用程序和新的技术出现,更好地满足客户的需求,使制造业更加先进和可持续。
机械设计中的三维打印与快速成型近年来,随着三维打印技术的快速发展,它在机械设计领域中的应用越来越广泛。
三维打印技术,又称为快速成型技术,是一种将数字模型通过逐层堆积材料实现物理模型的先进制造工艺。
这一技术的出现,给机械设计师带来了许多新的可能性和挑战。
本文将探讨机械设计中的三维打印与快速成型的应用,并分析其优势与劣势。
一、三维打印技术在机械设计中的应用1. 原型制作:传统制作原型的方式通常是通过手工雕刻或者注塑等方法,无论从时间成本还是制作精度上都存在一定的缺陷。
而三维打印技术可以直接将数字模型转化为物理模型,大大加快了原型制作的速度,并且制作精度也能够得到保证。
2. 部件生产:在机械设计中,有些复杂零部件的制造通常非常困难,尤其是那些形状复杂、内部结构复杂或者空洞结构的部件。
而利用三维打印技术可以将设计好的数字模型直接打印成物理零部件,这样可以大大简化制造过程,提高生产效率。
3. 定制化生产:随着人们生活水平的提高,对于个性化定制产品的需求也日益增加。
而利用三维打印技术,可以根据不同客户的需求,个性化制造出符合他们要求的产品,满足他们的个性化需求。
二、三维打印技术的优势1. 精度高:由于是通过逐层堆积材料的方式来制造物理模型,所以能够实现很高的制造精度。
尤其是那些传统加工方法无法达到的细节部分,三维打印技术可以轻松实现。
2. 制造速度快:传统制造方式通常需要较长的时间来制造零部件或者产品,而三维打印技术可以大大缩短制造周期,提高生产效率。
3. 设计自由度高:在传统制造方式中,设计师受限于加工工艺和机器设备的限制,而三维打印技术可以打破这种限制,设计师可以更加自由地进行创新设计,实现更加复杂的结构和形状。
三、三维打印技术的劣势1. 材料选择有限:目前市场上的三维打印材料种类还相对较少,尤其是那些高性能的特殊材料。
这就限制了应用范围,无法满足一些特殊需求。
2. 制造尺寸限制:由于三维打印所用机器的尺寸限制,导致大尺寸物体的打印存在一定的困难。
[扫盲]到底3D打印是什么?别被忽悠了!关于3D打印的信息突然开始铺天盖地起来,似乎万能机器就要实现,第三次工业革命就快到来。
但是事实往往是比较赤裸裸的。
现在风靡的3D打印风其实是在炒几十年前的冷饭了。
现在媒体提到的3D打印概念其实大部分已经超出了3D打印概念,而将大多数快速样品技术都囊括其中。
例如SLA(光固化)SLS(激光烧结)FDM(熔融沉积),这些技术事实上是工业行业用了几十年的快速成型技术(RP),而真正的3DP(三维印刷)实则是专指在粉末床上用近似普通打印机的机构进行打印,并涂层胶水粘结粉末,而不是将材料融化粘合。
下文我会对每一种技术做个介绍,到时你会发现原来现在流行的Makerbot不是3D打印机。
原来打印金属材料的根本不能叫做打印。
来看看吧:SLA(Stereo Lithography Apperance) 光固化立体造型技术自1984年的第一台快速成形設備即採用了光固化立體造型的工藝,現在的快速成型設備中,以SLA的研究最為深入,運用也最為廣泛。
該技術以光敏樹脂的聚合反應為基礎。
在計算機控制下的紫外雷射,沿著零件各分層截面輪廓,對液態樹脂進行逐點掃描,使被掃描的樹脂薄層產生聚合反應,由點逐漸形成線,最終形成零件的一個薄層的固化截面,而未被掃描到的樹脂保持原來的液態。
當一層固化完畢,升降工作台移動一個層片厚度的距離,在上一層已經固化的樹脂表面再覆蓋一層新的液態樹脂,用以進行再一次的掃描固化。
新固化的一層牢固地粘合在前一層上,如此循環往複,直到整個零件原型製造完畢。
這種方法的特點是有較高的精度和較好的表面質量,能製造形狀特別複雜(如空心零件)和特別精細(如工藝品、首飾等)的零件。
还记得那知可爱的小熊记忆棒吗?还有那个Portal夜灯。
它们都是用光固化的工艺制作的。
SLS(Selected Laser Sintering)选择性镭射烧结這種工藝也是以雷射器為能量源,通過紅外雷射束使塑料、蠟、陶瓷、金屬或其複合物的粉末均勻地燒結在加工平面上。
机械制造中的3D打印与快速成型技术近年来,随着科学技术的不断发展,3D打印与快速成型技术逐渐在机械制造领域中得到应用。
该技术不仅提高了产品设计制造的效率和质量,还带来了创新和变革。
本文将介绍机械制造中的3D打印与快速成型技术,并探讨其在行业中的应用和未来发展前景。
1. 3D打印技术的基本原理3D打印技术是一种通过逐层堆积材料来制造物体的技术。
它基于计算机辅助设计(CAD)模型,通过分层制造来实现物体的三维构建。
该技术主要包括三个步骤:建模、切片和打印。
首先,用户使用CAD软件进行产品的设计与建模。
然后,将产品模型切片,生成一层层的制造路径。
最后,将材料逐层堆积,通过打印头进行熔融或固化,最终形成所需的产品。
2. 3D打印技术在机械制造中的应用2.1 快速原型制造3D打印技术能够快速创建产品的物理样本,具有快速制造的特点。
在产品开发的早期阶段,制造一个原型用于验证设计的可行性和功能性是非常重要的。
传统的制造方法通常需要较长的时间和高昂的成本,而3D打印技术能够快速制造出高质量的原型,并提供更多的设计自由度。
2.2 制造复杂结构传统的机械制造技术在制造复杂结构时常常面临许多困难,例如复杂空腔、内外复杂形状等。
而3D打印技术通过逐层构建的方式可以轻松制造出具有复杂结构的产品,实现了传统制造方法难以达到的设计要求。
2.3 节约材料和能源3D打印技术是一种减少浪费的制造方法。
与传统的制造方法相比,它只使用所需的材料,并且不需要进行大规模加工或切割。
这种精确控制材料使用量的能力使得能源消耗大大减少,并且可以降低材料的成本。
3. 快速成型技术在机械制造中的应用3.1 精密铸造快速成型技术在机械制造中的一个重要应用是精密铸造。
通过选择合适的铸造材料,通过快速成型技术可以制造出具有复杂内部结构和精密外形的铸件。
与传统的铸造方法相比,快速成型技术不需要制造模具,节省了时间和成本,并且可以实现更高的精度。
3.2 模具制造快速成型技术还可以用于制造模具。
快速成型技术与三维打印技术的区别快速成型技术(rapid prototyping,简称RP)又称快速原型制造技术,是近年来发展起来的一种先进制造技术。
快速成型技术20世纪80年代起源于美国,很快发展到日本和欧洲,是近年来制造技术领域的一次重大突破。
快速成型是一种基于离散堆积成型思想的数字化成型技术;是CAD、数控技术、激光技术以及材料科学与工程的技术集成。
它可以自动、快速地将设计思想物化为具有一定结构和功能的原型或直接制造零部件,从而可对产品设计进行快速评价、修改,以响应市场需求,提高企业的竞争能力。
RP将CAD、CAM、CNC、精密伺服驱动、光电子和新材料等先进技术集于一体,依据由CAD构造的产品三维模型,对其进行分层切片,得到各层截面的轮廓。
按照这些轮廓,激光束选择性地喷射,固化一层层液态树脂(或切割一层层的纸,或烧结一层层的粉末材料),或喷射源选择性地喷射一层层的粘结剂或热熔材料等,形成各截面,逐步叠加成三维产品。
它将一个复杂的三维加工简化成一系列二维加工的组合.快速原型技术突破了“毛坯→切削加工→成品”的传统的零件加工模式,开创了不用刀具制作零件的先河,是一种前所未有的薄层迭加的加工方法。
与传统的切削加工方法相比,快速原型加工具有以下优点:(1)可迅速制造出自由曲面和更为复杂形态的零件,如零件中的凹槽、凸肩和空心部分等,大大降低了新产品的开发成本和开发周期。
(2)属非接触加工,不需要机床切削加工所必需的刀具和夹具,无刀具磨损和切削力影响。
(3)无振动、噪声和切削废料。
(4)可实现夜间完全自动化生产。
(5)加工效率高,能快速制作出产品实体模型及模具。
RPM技术的具体工艺不下30余种,最为成熟的以下四种:1 立体印刷(SLA-Stereolithgraphy Apparatus)将激光聚焦到液态固化液态材料(如光固化树脂)表面,令其有规律地固化,由占到线,到面,完成一个层面的建造;而后升降平台,移动一个层片厚度的距离,重新覆盖一层液态材料,再建造一个层,由此层层迭加,成为一个三维实件(如图1所示)。
快速成型与3d打印概念及图解[扫盲]到底3D打印是什么?别被忽悠了! 关于3D打印的信息突然开始铺天盖地起来,似乎万能机器就要实现,第三次工业革命就快到来。
但是事实往往是比较赤裸裸的。
现在风靡的3D打印风其实是在炒几十年前的冷饭了。
现在媒体提到的3D打印概念其实大部分已经超出了3D打印概念,而将大多数快速样品技术都囊括其中。
例如SLA,光固化,SLS,激光烧结,FDM,熔融沉积,,这些技术事实上是工业行业用了几十年的快速成型技术,RP,,而真正的3DP,三维印刷,实则是与指在粉末床上用近似普通打印机的机构进行打印,幵涂层胶水粘结粉末,而不是将材料融化粘合。
下文我会对每一种技术做个介绍,到时你会发现原来现在流行的Makerbot不是3D打印机。
原来打印金属材料的根本不能叫做打印。
来看看吧:SLA,Stereo Lithography Apperance) 光固化立体造型技术自1984年的第一台快速成形設備即採用了光固化立體造型的工藝,現在的快速成型設備中,以SLA的研究最為深入,運用也最為廣泛。
該技術以光敏樹脂的聚合反應為基礎。
在計算機控制下的紫外雷射,沿著零件各分層截面輪廓,對液態樹脂進行逐點掃描,使被掃描的樹脂薄層產生聚合反應,由點逐漸形成線,最終形成零件的一個薄層的固化截面,而未被掃描到的樹脂保持原來的液態。
當一層固化完畢,升降工作台秱動一個層片厚度的距離,在上一層已經固化的樹脂表面再覆蓋一層新的液態樹脂,用以進行再一次的掃描固化。
新固化的一層牢固地粘合在前一層上,如此循環往複,直到整個零件原型製造完畢。
這種方法的特點是有較高的精度和較好的表面質量,能製造形狀特別複雜,如空心零件,和特別精細,如工藝品、首飾等,的零件。
还记得那知可爱的小熊记忆棒吗?还有那个Portal夜灯。
它们都是用光固化的工艺制作的。
SLS,Selected Laser Sintering,选择性镭射烧结這種工藝也是以雷射器為能量源,通過紅外雷射束使塑料、蠟、陶瓷、金屬戒其複合物的粉末均勻地燒結在加工平面上。
什么是3D打印?什么是快速成型?主流快速成型工艺的成型原理及优缺点分析若谈到近年来的制造业,3D打印、3D打印机、三维打印、快速成型、快速制造、数字化制造等等都是几大热词。
这些名词,如同一股旋风,仿佛一夜之间就在学术界、政界、传媒界、金融界、制造界掀起了巨澜。
然而,大家对这些概念的理解有多少呢?若你不太清楚的话,这里有篇文章,能够全面、完整地对这些名词进行解析,让人们真正认识和了解“什么是3D打印”、“什么是快速制造”。
快速成型(Rapid Prototyping,简称RP),诞生于20世纪80年代后期,是基于材料堆积法的一种新型技术,被认为是近20年来制造领域的一个重大成果。
它集机械工程、CAD、逆向工程技术、分层制造技术、数控技术、材料科学、激光技术于一身,可以自动、直接、快速、精确地将设计思想转变为具有一定功能的原型或直接制造零件,从而为零件原型制作、新设计思想的校验等方面提供了一种高效低成本的实现手段。
目前国内传媒界习惯把快速成型技术叫做“3D打印”或者“三维打印”,显得比较生动形象,但是实际上,“3D 打印”或者“三维打印”只是快速成型的一个分支,只能代表部分快速成型工艺。
快速制造(Rapid Manufacturing,简称RM),有狭义和广义之分,狭义上是基于激光粉末烧结快速成型技术的全新制造理念,实际上属于RP快速成型技术的其中一个分支,它是指从电子数据直接自动地进行快速的、柔性并具有较低成本的制造方式。
快速制造它与一般的快速成型技术相比,在于可以直接生产最终产品,能够适应从单件产品制造到批量的个性化产品制造;而广义上,RM快速制造可以包括“快速模具”技术和CNC数控加工技术在内,因此可以与RP快速成型技术分庭抗礼,各擅胜场。
国际上喜欢用“Additive Manufacturing”(简称AM)来囊括RP和RM技术,国内翻译为增量制造、增材制造或添加制造。
2009年美国ASTM成立了F42委员会,将AM定义为:“Process of joining mat-erials to make objects from 3d model data, usua-lly layer upon layer, as opposed to subtractive manufacturing methodologies.”即:一种与传统的材料去处加工方法截然相反的,通过增加材料、基于三维CAD模型数据,通常采用逐层制造方式,直接制造与相应。
快速成型技术与三维打印技术的区别
快速成型技术(rapid prototyping,简称RP)又称快速原型制造技术,是近年来发展起来的一种先进制造技术。
快速成型技术20世纪80年代起源于美国,很快发展到日本和欧洲,是近年来制造技术领域的一次重大突破。
快速成型是一种基于离散堆积成型思想的数字化成型技术;是CAD、数控技术、激光技术以及材料科学与工程的技术集成。
它可以自动、快速地将设计思想物化为具有一定结构和功能的原型或直接制造零部件,从而可对产品设计进行快速评价、修改,以响应市场需求,提高企业的竞争能力。
RP将CAD、CAM、CNC、精密伺服驱动、光电子和新材料等先进技术集于一体,依据由CAD构造的产品三维模型,对其进行分层切片,得到各层截面的轮廓。
按照这些轮廓,激光束选择性地喷射,固化一层层液态树脂(或切割一层层的纸,或烧结一层层的粉末材料),或喷射源选择性地喷射一层层的粘结剂或热熔材料等,形成各截面,逐步叠加成三维产品。
它将一个复杂的三维加工简化成一系列二维加工的组合.
快速原型技术突破了“毛坯→切削加工→成品”的传统的零件加工模式,开创了不用刀具制作零件的先河,是一种前所未有的薄层迭加的加工方法。
与传统的切削加工方法相比,快速原型加工具有以下优点:
(1)可迅速制造出自由曲面和更为复杂形态的零件,如零件中的凹槽、凸肩和空心部分等,大大降低了新产品的开发成本和开发周期。
(2)属非接触加工,不需要机床切削加工所必需的刀具和夹具,无刀具磨损和切削力影响。
(3)无振动、噪声和切削废料。
(4)可实现夜间完全自动化生产。
(5)加工效率高,能快速制作出产品实体模型及模具。
RPM技术的具体工艺不下30余种,最为成熟的以下四种:
1 立体印刷(SLA-Stereolithgraphy Apparatus)
将激光聚焦到液态固化液态材料(如光固化树脂)表面,令其有规律地固化,由占到线,到面,完成一个层面的建造;而后升降平台,移动一个层片厚度的距离,重新覆盖一层液态材料,再建造一个层,由此层层迭加,成为一个三维实件(如图1所示)。
激光立体造型制造精度目前可达±0.1mm,主要用作为产品提供样品和实验模型。
此外,日本帝人制机开发的SOLIFORM可直接制作注射成型模具和真空注塑模具。
2 分层实体制造(LOM,Laminated odject Manufacturing)
它采用激光或刀具对箔材进行切割而获得一个层面。
具体的说,首先切割出工艺边框和原型的边缘轮廓线,而后将不属于原型的材料切割成网格状。
通过升降平台的移动和箔材的送给,可以切割出新的层片,并将其与筠有的层片粘接在一起,这样层层迭加后得到一个块状物;最后将不属于原型的材料小块剥除,就获得所需的三维实体。
这里所说的箔材可以是涂覆纸(涂有粘接剂覆层的纸),涂覆陶瓷箔、金属箔或其他材质基的箔材(如图2所示)。
LOM可制作一些光造型法难以制作的大型零件和厚壁样件,且制作成本低廉(约为光造型法的1/2)、速度高(约为木模制作时间的1/5以下),并可简便地分析设计构思和功能。
3 选择性激光烧结(SLS,Selective Laser Sintering)
对于由粉末铺成的很好密密实度和平整度的层面,有选择地直或间接粉末熔化或粘接,形成一个层面,铺粉压实,再熔结或接成另一个层面,并与原层面熔结或粘接,哪此层层迭加为一个三维实体(如图3所示)。
FDM技术的最大特点是速度快(一般模型仅需几小时即可成型)、无污染,在原型开发和精铸蜡模等方面得到广泛应用。
4 熔融沉积成形(FDM,Fused Deposition Modeling)
将热熔性材料(ABS、尼龙或蜡)通过加热器熔化,挤压喷出并堆积一个层面,然后将第二个层面用同样的方法建造出,并与前一个层面熔结在一起,如此层层堆积面获得一个三维实体(如图4所示)。
SLS技术造型速度快(一般制品,仅需1天~2天即可完成)、造型精度高(每层粉末最小厚度约0.07mm,激光动态精度可达±0.09mm,并具有自动激光补偿功能)、原型强度高(聚碳酸脂其弯曲强度可达34.5MPa,尼龙可达55MPa),因此,可用原型进行功能试验和装配模拟,以获取最佳曲面和观察配合状况。
三维打印技术,也称三维打印机(3D Printer,简称3DP)是快速成型(Rapid Prototyping,RP)的一种工艺,采用层层堆积的方式分层制作出三维模型,其运行过程类似于传统打印机,只不过传统打印机是把墨水打印到纸质上形成二维的平面图纸,而三维打印机是把液态光敏树脂材料、熔融的塑料丝、石膏粉等材料通过喷射粘结剂或挤出等方式实现层层堆积叠加形成三维实体。
这种技术不需要激光,制造和使用成本较低。
三维打印技术其实并不是一项全新的技术,它从发明到现在已有25年。
不过,三维打印技术以前主要是用来制造一些比较小型的东西。
时至今日,一些大型制造商已经开始准备将其用来制造更大的物件。
一些三维打印设备的制造商也认为随着这种技术的成熟,将来一些汽车零部件的库存只需要保留电子文档,而无需制造出来存在仓库。
一旦有需要,直接打印即可。
据说目前三维打印技术已可以用于整车设计制造,工程师希望能在不久的将来用于打印飞机制造和人体生物组织等的制造,以便更好地造福人类。
图5 3DP原理图
当然,要实现三维打印技术的大规模使用,还有不少挑战。
首先是打印材料,它根据打印商品的不同需要各种特殊种类的金属、塑料以及陶瓷等,成本比较高。
另外,对于一些结构比较复杂的产品,通过三维打印技术制造会比较慢一些。
而就打印飞机而言,找到合适的材料也是一大挑战。
空客概念飞机的仿真结构现在还没有找到合适的材料,因为机身必须透明、且有很强的硬度,符合这些特质需要合成材料。
另外,3D打印机本身也是一大问题。
据说,世界上目前只有一台3D打印机能够同时打印出多种材料的产品,这台打印机的拥有者是一家以色列公司Objet.同一件东西,可以打印出不同弹性、不同颜色的版本,或者打印出一件连续的东西,但是不能不同部位所用的材料是一样的。
所有的技术问题都会随着资金的投入,迟早都会解决。
因此3DP打印飞
机,人体器官等必将会由梦想变成现实。