D打印技术介绍
- 格式:doc
- 大小:25.00 KB
- 文档页数:6
常见3D打印技术FDM、SLS、SLA原理及优缺点分析 FDM熔融层积成型技术是将丝状的热熔性材料加热融化,同时三维喷头在计算机的控制下,根据截面轮廓信息,将材料选择性地涂敷在工作台上,快速冷却后形成一层截面。
一层成型完成后,机器工作台下降一个高度(即分层厚度)再成型下一层,直至形成整个实体造型。
FDM技术的优点:1)操作环境干净、安全,材料无毒,可以在办公室、家庭环境下进行,没有产生毒气和化学污染的危险。
2)无需激光器等贵重元器件,因此价格便宜。
3)原材料为卷轴丝形式,节省空间,易于搬运和替换。
4)材料利用率高,可备选材料很多,价格也相对便宜。
FDM技术的缺点:1)成形后表面粗糙,需后续抛光处理。
最高精度只能为0.1mm。
2)速度较慢,因为喷头做机械运动。
3)需要材料作为支撑结构。
SLS打印技术采用铺粉将一层粉末材料平铺在已成型零件的上表面,并加热至恰好低于该粉末烧结点的某一温度,控制系统控制激光束按照该层的截面轮廓在粉层上扫描,使粉末的温度升到熔化点,进行烧结并与下面已成型的部分实现粘结。
一层完成后,工作台下降一层厚度,铺料辊在上面铺上一层均匀密实粉末,进行新一层截面的烧结,直至完成整个模型。
SLS技术的优点:1)可用多种材料。
其可用材料包括高分子、金属、陶瓷、石膏、尼龙等多种粉末材料。
特别是金属粉末材料,是目前中最热门的发展方向之一。
2)制造工艺简单。
由于可用材料比较多,该工艺按材料的不同可以直接生产复杂形状的原型、型腔模三维构建或部件及工具。
3)高精度。
一般能够达到工件整体范围内(0.05-2.5)mm的公差。
4)无需支撑结构。
叠层过程出现的悬空层可直接由未烧结的粉末来支撑。
5)材料利用率高。
由于不需要支撑,无需添加底座,为常见几种3D打印技术中材料利用率最高的,且价格相对便宜。
SLS技术的缺点:1)表面粗糙。
由于原材料是粉状的,原型建造是由材料粉层经过加热熔化实现逐层粘结的,因此,原型表面严格讲是粉粒状的,因而表面质量不高。
D打印技术在中医方剂制备中的应用随着科学技术的不断发展,3D打印技术(Dimensional 3D Printing Technology)作为一种先进的制造技术,已经开始在各行各业得到广泛应用。
在医药领域,特别是中医药领域,3D打印技术也逐渐展现出其独特的优势和应用前景。
本文将探讨D打印技术在中医方剂制备中的应用,并对其带来的影响进行分析。
一、D打印技术简介D打印技术是一种以数字模型作为基础,通过逐层堆积材料来制造物体的先进技术。
它与传统的制造方法相比,具有高效、精确、可定制化等优势。
D打印技术的实质就是将数字模型切割成一层层的薄片,再逐层堆积材料,最终形成三维实体。
二、1. 中药制剂个性化定制D打印技术可以根据患者的具体情况和需要,精确制备中药方剂。
传统的中药制剂往往需要患者服用大量的药片或者煎煮药汤,而且剂量难以精确控制。
而通过D打印技术,可以将所需的中药成分按照特定的配方和剂量,制备成精细的方剂载体,患者可根据需求直接服用。
这不仅提高了治疗效果,还减轻了患者的负担。
2. 中药方剂的定制化制备每个人的体质和疾病都有所不同,传统中药方剂难以适应不同患者的个体化需求。
通过D打印技术,可以根据患者的具体情况定制中药方剂,分层次、精确控制每一个药材的比例和配方,保证了治疗效果的最大化。
3. 特殊剂型药物的制备某些中药方剂难以制备成传统的剂型,而D打印技术则能够在较短的时间内制备出需要的特殊剂型药物。
例如,一些中药方剂需要制备成颗粒、丸剂或者胶囊等特殊剂型,D打印技术可以精准地控制每一个颗粒或者丸剂的大小、形状和药物释放速度,保证药物的疗效和安全性。
三、D打印技术在中医方剂制备中的影响1. 提高制备效率传统中药方剂制备耗时耗力,而D打印技术可以自动化、高效地制备中药方剂,大大节约了制备时间和人力成本。
2. 提高药物的准确剂量控制中药方剂中的不同药材含有不同的有效成分,通过D打印技术,可以实现对每个药材和药物比例的精准控制,保证了药物剂量的准确性。
D打印的优势与劣势D打印,也被称为数字化制造或增材制造,是一种通过逐层叠加材料来制造三维物体的技术。
D打印技术的发展为各行各业带来了许多机遇和挑战。
本文将探讨D打印的优势与劣势,并分析其对社会经济的影响。
一、D打印的优势1. 制造高度自定义产品:D打印允许用户根据个人需求和喜好进行设计和定制产品。
这种高度自定义的能力使得D打印在个性化定制的市场中具备了独特的竞争优势。
2. 快速原型制作:在传统制造流程中,原型制作往往需要大量的时间和金钱。
而采用D打印技术,可以通过快速的原型制作来验证设计的有效性,从而加快产品迭代和上市的速度。
3. 减少物料浪费:传统制造过程中,由于需要雕刻、削减或焊接材料,会产生大量的废料。
而D打印则利用精确的材料喷射技术,只使用必要的材料,从而避免了材料的浪费。
4. 生产灵活性:D打印技术可以用于制造各种物体,从简单的工具到复杂的机械零件,甚至是生物医学领域的人体器官。
这种灵活性使得D打印可以适应多样化的需求,并有望在医疗、航空航天和汽车制造等领域产生深远的影响。
5. 减少生产成本:传统制造过程中,需要大量的人力和设备投入,造成高昂的生产成本。
而D打印技术可以大大减少人力需求,降低生产成本,为中小企业和个人提供了更多的机会。
二、D打印的劣势1. 有限的材料选择:目前,D打印技术可以利用的材料种类有限。
虽然随着技术的进步,材料选择在不断扩大,但仍然无法满足所有的制造需求。
2. 制造速度较慢:与传统制造相比,D打印的制造速度较慢。
由于需要逐层叠加材料,并根据设计进行精确的加工,因此制造时间会相对延长。
3. 质量控制的挑战:D打印制造的质量受到操作技能、设备性能和原材料质量等因素的影响。
在制造过程中,需要严格控制各个环节,以确保最终产品的质量。
4. 材料成本较高:目前,一些D打印材料的成本较高,尤其是金属和高性能塑料等材料。
这会限制一些企业和个人的使用和采用。
5. 知识产权保护问题:在D打印中,数字化设计文件可以轻松地复制和传输。
印刷行业的D打印技术D打印技术在印刷行业的应用D打印技术(Digital Printing Technology)是一种利用计算机控制和数字信号输入的高速数码打印技术,近年来在印刷行业得到了广泛应用。
本文将探讨D打印技术在印刷行业的应用及其带来的变革。
一、D打印技术的原理D打印技术是将图像或文字通过计算机处理,将其数字化并传输到印刷设备中,然后通过喷墨或气体墨水喷射等方式将图像印刷在不同材料上。
相比传统的印刷技术,D打印技术具有调整性强、成本低、生产效率高等优势。
二、D打印技术在印刷行业的应用1. 个性化印刷D打印技术可以根据客户需求实现个性化印刷,无需生产大量相同图案的印刷品,大大提高了生产效率。
例如,在包装印刷中,不同产品可以使用不同的包装设计,从而增加了产品的差异化竞争力。
2. 智能化印刷D打印技术结合了计算机技术和数字化印刷技术,使得印刷过程更加智能化。
通过与计算机的连接,可以实现远程控制和监控,提高印刷设备的运行效率和稳定性。
3. 减少资源浪费传统印刷技术中,为了调整颜色和图案,常需要进行多次试印,造成大量纸张和油墨的浪费。
而D打印技术可以通过计算机调整图案和颜色的参数,避免了试印过程,减少了资源浪费。
4. 快速交付D打印技术的高效性使得印刷品的生产周期大大缩短,可以满足客户的紧急需求。
在广告行业中,客户常常需要快速制作宣传资料,D 打印技术可以满足这种需求,提高了客户满意度。
5. 低成本生产相对于传统印刷技术,D打印技术的生产成本更低。
传统印刷过程中需要制版、印刷拼版等环节,而D打印技术可以直接从计算机中输出图案,省去了这些步骤,降低了生产成本。
三、D打印技术带来的变革D打印技术的广泛应用为印刷行业带来了巨大的变革,具体表现在以下几个方面:1. 生产方式的改变传统印刷技术在很大程度上依赖于人工操作,而D打印技术的应用使得印刷生产更加自动化、数字化。
这一变革不仅提高了生产效率,还降低了人力成本。
三d打印技术三维打印技术(3D打印技术),又叫快速成型技术,是指一种通过计算机数字模型对三维空间数据进行处理,通过材料堆积等方式来实现快速原型制作和零部件制造的新兴工艺。
三维打印技术自问世以来,被广泛运用于机器人科学、航空航天、医疗设备、汽车制造等领域,其核心思想在于采用易于操作的加工技术,将真实物理模型转化为数字模型后,通过计算机控制3D打印机进行加工,最终完成所需零部件制造。
三维打印技术的使用方法也相对简单,可以通过计算机辅助设计(CAD)制作模型,转化为3D中的数字模型文件,然后运用STL格式软件将数字模型文件转化为STL文件,由于STL文件可以转化成所需3D打印机的指令文件格式,因此可以使得所需产品轻易的进行制造。
三维打印技术的原理是采用堆积法,将所需材料以逐层的方式添加到由数字模型构建的物理实体上,最终形成所需产品,这是全新的理念和生产方式,将会极大的提高产品的生产效率和设计创造性。
三维打印技术的优点在于原型制作迅速、操作简单、制作精度高、无需昂贵的机器设备和工作人员,因此不仅在工业制造领域得到了广泛的应用,也在艺术、建筑设计、生物医学等领域大放异彩,已成为当今社会发展中必须重视的先进技术和价值。
三维打印技术的走红,为人们的日常生活带来了很多便利,在造型艺术、工业设计和品牌创新等方面得到了广泛的运用,同时也助力了新型创意产业的发展。
在工业制造领域,三维打印技术可以在快速原型制造、组装研究、成本控制和创新研发等方面举足轻重,极大的提高了制造效率和生产效益。
在建筑和艺术领域,三维打印技术也能达到惊人的效果,通过其高度的精度与智能化度,制造出已经注定无法通过传统工艺实现的设计。
这种技术的应用为人类艺术和建筑创新带来了新的起点。
在医疗、生物、航空、汽车制造等领域,三维打印技术也得到了广泛的应用。
比如在医疗领域的牙齿矫正器、出生缺陷物等制造,通过定制化设计更好的帮助患者解决问题;在航空领域,生产出更加强化结构并且具有轻便化性质的部件和设备,以此提高空中交通的效益。
3d打印研学内容
摘要:
1.3D 打印技术简介
2.3D 打印研学的意义和价值
3.3D 打印研学的主要内容
4.3D 打印研学的实践案例
5.3D 打印研学的未来发展趋势
正文:
【3D 打印技术简介】
3D 打印技术,又称增材制造技术,是一种将数字模型转化为实体的技术。
它通过逐层叠加的方式,将材料堆积成所需的形状。
这种技术在制造业、医疗、建筑、艺术等多个领域都有广泛应用。
【3D 打印研学的意义和价值】
3D 打印研学,即通过研究和学习3D 打印技术,可以让学生深入了解这项技术的原理和应用,提升创新能力,培养空间思维和动手能力,对于提升我国制造业的创新能力和竞争力具有重要意义。
【3D 打印研学的主要内容】
3D 打印研学的主要内容包括:3D 建模技术的学习,3D 打印原理的理解,3D 打印设备的操作和使用,以及3D 打印技术在各领域的应用案例分析。
【3D 打印研学的实践案例】
例如,学生可以设计一个简单的三维模型,然后使用3D 打印机将其打印出来。
在这个过程中,学生可以深入了解3D 打印技术的实际应用,提升自己的实践能力。
【3D 打印研学的未来发展趋势】
随着3D 打印技术的不断发展,3D 打印研学也将越来越重要。
3d打印在生活中的应用案例摘要:1.3D 打印技术简介2.3D 打印在生活中的应用案例a.医疗领域b.制造业c.建筑领域d.消费品和艺术品e.其他领域3.3D 打印技术的未来展望和挑战正文:3D 打印技术简介:3D 打印技术,也称为增材制造,是一种将数字模型转化为实体的技术。
通过逐层堆积材料,3D 打印技术可以制造出复杂的形状和结构,突破了传统制造工艺的局限。
近年来,随着3D 打印技术的不断发展和普及,其在各个领域的应用也越来越广泛。
3D 打印在生活中的应用案例:a.医疗领域:3D 打印技术在医疗领域的应用非常广泛,包括制作假肢、器官和人骨等。
例如,我国科学家已经成功使用3D 打印技术打印出人造耳、肝脏和肾脏等人体器官,为患者提供了更多的治疗选择。
b.制造业:3D 打印技术在制造业中的应用也日益增多,可以用于制造各种零部件、工具和模具等。
例如,汽车、飞机等交通工具的制造过程中,3D 打印技术可以用于制造复杂的零部件,提高生产效率和质量。
c.建筑领域:3D 打印技术在建筑领域也有广泛的应用,可以用于快速建造房屋、桥梁和隧道等。
例如,我国已经成功使用3D 打印技术建造了一座桥梁和一座房屋,展示了3D 打印技术在建筑领域的巨大潜力。
d.消费品和艺术品:3D 打印技术还可以用于制造各种消费品和艺术品,如玩具、饰品和雕塑等。
例如,艺术家可以使用3D 打印技术创作独特的艺术品,而消费者可以使用3D 打印技术定制个性化的消费品。
e.其他领域:除了上述领域,3D 打印技术还在其他领域有广泛的应用,如航空航天、国防、能源等。
例如,我国已经成功使用3D 打印技术制造了火箭发动机和卫星等航天器部件,展示了3D 打印技术在航空航天领域的巨大潜力。
3D 打印技术的未来展望和挑战:尽管3D 打印技术在各个领域的应用取得了显著成果,但仍然面临着一些挑战,如材料性能、制造精度和成本等。
此外,3D 打印技术的普及还需要政策、资金和技术等方面的支持。
D打印利用光固化技术打印出复杂结构的关键原理是什么D打印(Digital Light Processing,简称DLP)是一种基于光固化技术的三维打印方法,它能够制造出具有复杂结构和高精度的物体。
在D打印过程中,光固化技术起着至关重要的作用。
本文将详细解析D 打印利用光固化技术打印出复杂结构的关键原理。
1. 光固化技术简介光固化技术是利用紫外线辐射引发光敏感树脂发生化学反应而将其固化成实体的一种成型方法。
在DLP打印中,光固化技术通过特定的光源和光固化树脂,将数字模型转化为实体模型。
2. 光源选择与控制在DLP打印中,光源的选择对打印质量和效率起着重要的影响。
目前常用的光源包括高亮度LED和激光器。
光源的亮度和发光强度决定了打印速度和分辨率的高低。
3. 光固化树脂的选择与调控光固化树脂是DLP打印中另一个关键元素。
树脂的选择取决于打印的要求,如材料的韧性、耐热性和透明度等。
树脂的调控可以通过改变紫外线辐射的强度和时间来实现。
4. 数字模型与光固化树脂的配合在DLP打印过程中,数字模型需要与光固化树脂相配合,以实现预期的打印效果。
首先,将数字模型转化为DLP打印所需的格式,然后使用打印软件进行切片、定位、填充和支撑生成等操作。
最后,借助光固化技术,将切片生成的数据逐层固化,逐渐形成实体。
5. 光固化的关键原理DLP打印中的光固化原理可归结为两个关键步骤:感光和固化。
首先,通过光固化树脂中的光敏分子对紫外线的感光作用,将紫外线能量转化为化学能量。
随后,化学能量引发光敏分子与树脂中的单体发生反应,导致树脂分子间的交联,从而使树脂变为坚硬的固态。
6. 复杂结构的打印优势DLP打印技术能够打印出复杂结构的物体,主要得益于光固化技术的高精度和高速度。
光固化树脂的高分辨率和透明度使其有能力精确地复制数字模型的细节与曲线。
而数码投影技术的高速成像又能够快速固化树脂,提高打印效率。
7. 应用前景与挑战利用DLP打印技术制造复杂结构的应用前景广阔,涵盖了医疗、航空航天、汽车制造、建筑设计等诸多领域。
现代机械制造中的D打印技术D打印技术是一种在现代机械制造领域中得到广泛应用的创新技术。
它通过层层堆叠材料,逐渐构建出三维物体,具有快速、精确、灵活等优势。
本文将以现代机械制造中的D打印技术为主题,探讨其原理、应用以及对制造业的影响。
一、D打印技术原理D打印技术的原理基于计算机控制系统和材料层层堆叠的工艺。
传统机械制造需要通过加工中心或模具来完成产品的制造,而D打印技术则通过数控系统按照设计好的模型进行逐层堆叠,最终构建出所需的物体。
其主要包括以下几个步骤:1. 创建模型:使用计算机设计软件创建三维模型,可以根据需求进行调整和修改。
2. 切片处理:通过切片软件将三维模型切割成层层逐渐叠加的二维截面。
3. 打印过程:利用D打印机,根据切片软件生成的二维截面信息逐层定位,将材料层层叠加,同时进行固化或熔化,完成最终产品的构建。
4. 后处理:对打印出的产品进行去除支撑物、打磨、喷涂等工艺处理,以达到所需的外观和性能要求。
二、D打印技术的应用1. 制造业:D打印技术在制造业领域的应用非常广泛,可以用于快速原型制作、小批量定制生产以及特殊材料或结构的部件制造。
比如汽车行业可以利用D打印技术制造复杂形状的零部件,航空航天领域可以应用于制造轻质结构件等。
2. 医疗领域:D打印技术为医疗领域带来了巨大的变革。
它可以制造出符合患者个体化需求的假肢、假牙等器械,同时也可以用于生物打印,即通过打印细胞和生物材料构建出人体组织和器官,为患者提供更好的治疗和康复方案。
3. 教育和研究:D打印技术为教育和研究领域提供了新的工具和平台。
学生可以通过D打印技术将自己的想象转化为实体,提高创造力和动手能力;科研人员可以利用D打印技术制造出复杂的实验器件和模型,促进科学研究的发展。
三、D打印技术对制造业的影响D打印技术的出现和应用对传统制造业产生了深远的影响:1. 减少生产成本和时间:传统机械制造需要制造模具和加工中心来进行生产,而D打印技术省去了这些环节,可以直接根据数码模型进行生产,大大减少了生产成本和时间。
3d打印研学内容摘要:1.3D打印简介与发展历程2.3D打印的应用领域3.3D打印的技术类型与原理4.3D打印的材料种类与性能5.3D打印的研学实践与教育意义6.我国3D打印产业现状与前景7.3D打印的创新实践案例8.3D打印的注意事项与安全措施9.3D打印在疫情防控中的应用10.3D打印的发展趋势与挑战正文:一、3D打印简介与发展历程3D打印,又称增材制造,是一种将数字化设计转化为实体物品的技术。
自20世纪80年代诞生以来,3D打印已发展成为我国及全球各国竞相研究、推广和应用的前沿技术。
二、3D打印的应用领域3D打印广泛应用于航空航天、汽车制造、生物医疗、建筑装饰、消费品等领域,为各行各业提供了创新的设计和制造手段。
三、3D打印的技术类型与原理3D打印技术主要包括熔融沉积成型、光固化成型、粉末熔融成型等。
其原理是将材料按照预先设计的数字模型分层堆积,最终形成实体物品。
四、3D打印的材料种类与性能3D打印材料种类繁多,如PLA、ABS、PETG、金属、陶瓷等。
不同材料具有不同的性能,适用于不同领域的应用。
五、3D打印的研学实践与教育意义3D打印研学活动旨在让学生深入了解3D打印技术,培养创新意识和动手能力。
开展3D打印研学活动,对提高我国青少年科技素养具有重要意义。
六、我国3D打印产业现状与前景近年来,我国3D打印产业规模不断扩大,技术创新取得突破,产业链日趋完善。
在未来,我国3D打印产业具有巨大的市场潜力和广阔的发展前景。
七、3D打印的创新实践案例3D打印在航空航天、生物医疗、疫情防控等领域取得了举世瞩目的创新成果,为人类发展提供了强大助力。
八、3D打印的注意事项与安全措施进行3D打印活动时,应注意设备维护、材料储存、操作规范等方面的问题,确保3D打印过程的安全顺利进行。
九、3D打印在疫情防控中的应用3D打印在疫情防控中发挥了重要作用,如生产口罩、护目镜、呼吸机等急需物资,助力全球抗击疫情。
十、3D打印的发展趋势与挑战随着技术的不断进步,3D打印将在更多领域得到应用。
D打印技术规范D打印是一种先进的快速成型技术,被广泛应用于快速原型制作、定制化生产以及产品设计等领域。
为了确保D打印的准确性和稳定性,制定一套D打印技术规范是至关重要的。
本文将详细介绍D打印技术规范的要点,以确保D打印产品的质量和可靠性。
1. 设备要求D打印设备是实现D打印技术的关键。
为了保证打印效果和工作稳定性,D打印设备需要满足以下要求:1.1 打印精度要求:设备需要具备高精度的打印能力,能够实现小尺寸和复杂结构的打印。
打印精度一般以层高来衡量,通常要求在50微米以下。
1.2 打印速度要求:设备需要具备较高的打印速度,能够在短时间内完成复杂结构的打印。
打印速度一般以每小时打印层高来衡量。
1.3 材料兼容性:设备需要支持多种打印材料,如ABS、PLA等,以满足不同用户的需求。
2. 打印材料规范打印材料是决定D打印产品性能和质量的重要因素。
为确保打印材料的质量和可靠性,需要制定相关规范:2.1 材料强度要求:打印材料需要具备足够的强度,能够满足不同应用场景的需求。
强度一般以抗拉强度和屈服强度来衡量。
2.2 材料稳定性要求:打印材料需要具备良好的稳定性,不易受到环境影响或质量波动的影响。
2.3 材料成本要求:打印材料应该具备合理的成本,以提高产品的经济性和竞争力。
3. 设计文件规范为了实现准确的D打印,设计文件需要符合一定的规范。
以下是设计文件需要考虑的要点:3.1 文件格式:设计文件需要以常见且广泛支持的格式保存,如STL等。
3.2 构件定位:设计文件需要明确构件的定位方式,以确保打印结果的准确性和一致性。
3.3 支撑结构:设计文件需要包含适当的支撑结构,以支持打印过程中的悬空结构,避免变形和失真。
4. 打印过程规范D打印过程需要按照一定的规范进行,以确保打印效果和产品质量。
以下是打印过程的规范要求:4.1 温度控制:打印过程中的温度需要控制在适当范围内,以保证打印材料的熔融状态和粘附性。
4.2 打印层厚:打印层厚需要根据打印精度和打印速度要求进行调整,以获得最佳的打印效果。
D打印工艺流程中的支撑结构去除方法D打印(Digital Printing)是一种利用计算机模型将实体物体逐层逐点打印出来的制造技术,也被称为增材制造技术。
与传统的减材制造技术相比,D打印具有更大的设计自由度和制造灵活性,可以制造出更为复杂的结构和形状。
然而,在D打印过程中,由于材料和工艺的限制,打印物体往往需要使用支撑结构来保证打印的成功和完成度。
支撑结构在打印完成后需要被移除,以得到最终的打印产品。
本文将介绍D打印工艺流程中的支撑结构去除方法。
一、传统手工去除法传统的手工去除法是最常见的支撑结构去除方法。
该方法简单粗暴,需要借助工具(如钳子、扳手等)和手工操作来逐个去除支撑结构。
具体步骤如下:1. 确认打印完成后的打印产品,观察支撑结构的位置和形状。
2. 使用钳子等工具,从物体表面开始,逐步将支撑结构一个个拔出。
3. 注意不要用力过猛,以免损坏打印物体。
4. 完成去除后,检查打印物体是否有损坏或残留支撑的痕迹。
这种方法简单易行,不需要额外的设备和技术,适用于一些简单结构的打印产品。
然而,对于复杂和精细的结构,手工去除法会比较费时费力,并且容易造成损坏。
二、热熔去除法热熔去除法是一种利用热源将支撑结构熔化,使其与打印物体分离的方法。
这种方法主要用于支撑结构和打印物体材料相同或相似的情况下,比如使用同一种材料的情况。
具体步骤如下:1. 准备一个热源,如电烙铁或热风枪。
2. 将热源加热至适宜的温度,一般根据材料的特性和厚度来确定。
3. 将热源缓慢地接近支撑结构,直至热熔和打印物体之间的接触面。
4. 使用热源对支撑结构进行加热,使其逐渐熔化,并剥离打印物体。
5. 注意加热温度和时间的控制,避免对打印产品产生不良影响。
热熔去除法相对于手工去除法来说,能够更好地保持打印产品的完整性和表面质量,但需要使用特定的设备和掌握一定的技巧,适用于材料相似的情况。
三、溶剂去除法溶剂去除法是利用溶剂将支撑结构溶解,实现其与打印物体分离的方法。
1技术原理3D打印机又称三维打印机,是一种累积制造技术,即快速成形技术的一种机器,它是一种数字模型文件为基础,运用特殊蜡材、粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过打印一层层的粘合材料来制造三维的物体。
现阶段三维打印机被用来制造产品。
逐层打印的方式来构造物体的技术。
3D打印机的原理是把数据和原料放进3D打印机中,机器会按照程序把产品一层层造出来。
3D打印机堆叠薄层的形式有多种多样。
3D打印机与传统打印机最大的区别在于它使用的“墨水”是实实在在的原材料,堆叠薄层的形式有多种多样,可用于打印的介质种类多样,从繁多的塑料到金属、陶瓷以及橡胶类物质。
有些打印机还能结合不同介质,令打印出来的物体一头坚硬而另一头柔软。
1、有些3D打印机使用“喷墨”的方式。
即使用打印机喷头将一层极薄的液态塑料物质喷涂在铸模托盘上,此涂层然后被置于紫外线下进行处理。
之后铸模托盘下降极小的距离,以供下一层堆叠上来。
2、还有的使用一种叫做“熔积成型”的技术,整个流程是在喷头内熔化塑料,然后通过沉积塑料纤维的方式才形成薄层。
3、还有一些系统使用一种叫做“激光烧结”的技术,以粉末微粒作为打印介质。
粉末微粒被喷撒在铸模托盘上形成一层极薄的粉末层,熔铸成指定形状,然后由喷出的液态粘合剂进行固化。
4、有的则是利用真空中的电子流熔化粉末微粒,当遇到包含孔洞及悬臂这样的复杂结构时,介质中就需要加入凝胶剂或其他物质以提供支撑或用来占据空间。
这部分粉末不会被熔铸,最后只需用水或气流冲洗掉支撑物便可形成孔隙。
操作流程编辑三维打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的,使用3D打印机的流程是:1、轻点电脑屏幕上的“打印”按钮,一份数字文件便被传送到一台喷墨打印机上,它将一层墨水喷到纸的表面以形成一副二维图像。
2、而在3D打印时,软件通过电脑辅助设计技术(CAD)完成一系列数字切片,并将这些切片的信息传送到3D打印机上,后者会将连续的薄型层面堆叠起来,直到一个固态物体成型。
3工作步骤编辑软件建模3D打印机工作步骤是这样的:先通过计算机建模软件建模,如果你有现成的模型也可以,比如动物模型、人物、或者微缩建筑等等。
然后通过SD卡或者USB优盘把它拷贝到3D打印机中,进行打印设置后,打印机就可以把它们打印出来,其工作结构分解图如下。
3D打印机的工作原理和传统打印机基本一样,都是由控制组件、机械组件、打印头、耗材和介质等架构组成的,打印原理是一样的。
3D打印机主要是在打印前在电脑上设计了一个完整的三维立体模型,然后再进行打印输出。
3D打印与激光成型技术一样,采用了分层加工、叠加成型来完成3D实体打印。
每一层的打印过程分为两步,首先在需要成型的区域喷洒一层特殊胶水,胶水液滴本身很小,且不易扩散。
然后是喷洒一层均匀的粉末,粉末遇到胶水会迅速固化黏结,而没有胶水的区域仍保持松散状态。
这样在一层胶水一层粉末的交替下,实体模型将会被“打印”成型,打印完毕后只要扫除松散的粉末即可“刨”出模型,而剩余粉末还可循环利用。
三维设计三维打印的设计过程是:先通过计算机建模软件建模,再将建成的三维模型“分区”成逐层的截面,即切片,从而指导打印机逐层打印。
设计软件和打印机之间协作的标准文件格式是STL文件格式。
一个STL文件使用三角面来近似模拟物体的表面。
三角面越小其生成的表面分辨率越高。
PLY是一种通过扫描产生的三维文件的扫描器,其生成的VRML或者WRL文件经常被用作全彩打印的输入文件。
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。
打印机打出的截面的厚度(即Z方向)以及平面方向即X-Y方向的分辨率是以dpi (像素每英寸)或者微米来计算的。
一般的厚度为100微米,即毫米,也有部分打印机如Objet Connex 系列还有三维 Systems' ProJet 系列可以打印出16微米薄的一层。
而平面方向则可以打印出跟激光打印机相近的分辨率。
打印出来的“墨水滴”的直径通常为50到100个微米。
用传统方法制造出一个模型通常需要数小时到数天,根据模型的尺寸以及复杂程度而定。
而用三维打印的技术则可以将时间缩短为数个小时,当然其是由打印机的性能以及模型的尺寸和复杂程度而定的。
传统的制造技术如注塑法可以以较低的成本大量制造聚合物产品,而三维打印技术则可以以更快,更有弹性以及更低成本的办法生产数量相对较少的产品。
一个桌面尺寸的三维打印机就可以满足设计者或概念开发小组制造模型的需要。
制作完成三维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:先用当前的三维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。
有些技术可以同时使用多种材料进行打印。
有些技术在打印的过程中还会用到支撑物,比如在打印出一些有倒挂状的物体时就需要用到一些易于除去的东西(如可溶的东西)作为支撑物。
4专利技术编辑3D打印技术目前各国最新研制出的主要技术有:选择性激光烧结、直接金属激光烧结、熔融沉积成型、立体平版印刷、数字光处理、熔丝制造、电子束熔化成型、选择性热烧结、粉末层喷头三维打印等等。
1、熔融沉积快速成型(Fused Deposition Modeling,FDM)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。
在3D打印技术中,FDM的机械结构最简单,设计也最容易,制造成本、维护成本和材料成本也最低,因此也是在家用的桌面级3D打印机中使用得最多的技术,而工业级FDM机器,主要以Stratasys公司产品为代表。
FDM技术的桌面级3D打印机主要以ABS和PLA为材料,ABS强度较高,但是有毒性,制作时臭味严重,必须拥有良好通风环境,此外热收缩性较大,影响成品精度;PLA是一种生物可分解塑料,无毒性,环保,制作时几乎无味,成品形变也较小,所以国外主流桌面级3D打印机均以转为使用PLA作为材料。
FDM技术的优势在于制造简单,成本低廉,但是桌面级的FDM打印机,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,而桌面级FDM 3D打印机通常都缺乏恒温设备,因此基于FDM的桌面级3D打印机的成品精度通常为,少数高端机型能够支持层厚,但是受温度影响非常大,成品效果依然不够稳定。
此外,大部分FDM机型制作的产品边缘都有分层沉积产生的“台阶效应”,较难达到所见即所得的3D 打印效果,所以在对精度要求较高的快速成型领域较少采用FDM。
2、光固化成型(Stereolithigraphy Apparatus,SLA)光固化技术是最早发展起来的快速成型技术,也是研究最深入、技术最成熟、应用最广泛的快速成型技术之一。
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。
光固化技术优势在于成型速度快、原型精度高,非常适合制作精度要求高,结构复杂的原型。
使用光固化技术的工业级3D打印机,最著名的是objet,该制造商的3D打印机提供超过123种感光材料,是目前支持材料最多的3D打印设备。
光固化快速成型应该是3D打印技术中精度最高,表面也最光滑的,objet系列最低材料层厚可以达到16微米(毫米)。
但是光固化快速成型技术也有两个不足,首先光敏树脂原料有一定毒性,操作人员使用时需要注意防护,其次光固化成型的原型在外观方面非常好,但是强度方面尚不能与真正的制成品相比,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。
此外,SLA技术的设备成本、维护成本和材料成本都远远高于FDM,因此,基于光固化技术的3D打印机主要应用在专业领域,桌面领域已有两个桌面级别SLA技术3D打印机项目启动,一个是Form1,一个是B9,相信不久的将来会有更多低成本的SLA桌面3D打印机面世。
3、三维粉末粘接(Three Dimensional Printing and Gluing,3DP)3DP技术由美国麻省理工大学开发成功,原料使用粉末材料,如陶瓷粉末、金属粉末、塑料粉末等,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。
3DP技术的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,这是其他技术都比较难以实现的。
3DP技术的典型设备,是3DS旗下zcorp的zprinter系列,也是3D照相馆使用的设备,zprinter的z650打印出来的产品最大可以输出39万色,色彩方面非常丰富,也是在色彩外观方面,打印产品最接近于成品的3D打印技术。
但是3DP技术也有不足,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3DP技术主要应用在专业领域,桌面级别仅有一个PWDR项目在启动,但仍然处于状态,尚需观察后续进展。
4、选择性激光烧结(Selecting Laser Sintering,SLS)该工艺由美国德克萨斯大学提出,于1992年开发了商业成型机。
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。
激光烧结技术可以使用非常多的粉末材料,并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。
激光烧结可以直接烧结金属零件,也可以间接烧结金属零件,最终成品的强度远远优于其他3D打印技术。
SLS家族最知名的是德国EOS的M系列。
激光烧结技术虽然优势非常明显,但是也同样存在缺陷,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,所以应用范围主要集中在高端制造领域,而尚未有桌面级SLS 3D打印机开发的消息,要进入普通民用领域,可能还需要一段时间。