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3D打印技術新手指南

放大字體  縮小字體 發布日期:2015-09-15 來源:3D打印產業化網 作者:3ttf 瀏覽次數:1087


3D打印技術新手指南

光固化

SL  - 光固化

立體光刻(SL)是目前公認的第一款3D打印過程; 它肯定是第一個被商業化。 SL是基于激光的過程,與光聚合物樹脂,即與激光發生反應并固化在一個非常精確的方式來產生非常精確的零件形成固體的工作原理。 這是一個復雜的過程,但簡單地說,該光聚合物樹脂是在一個可移動的平臺內的大桶保持。 的激光束被引導在XY軸橫過根據提供給計算機(.STL文件),從而使樹脂硬化精確地激光打表面的三維數據的樹脂的表面上。 一旦該層完成后,缸中的平臺由一小部分(沿Z軸)落下和隨后的層被描繪出由激光。 這繼續直到整個對象完成并且平臺可提高出大桶用于去除。

因為對SL過程的性質的,它需要的支撐結構用于某些部件,特別是那些具有突出端或底切。 這些結構需要手動除去。

在其他后處理步驟方面,許多物體的3D打印使用SL需要清洗和治愈。 固化包括使該部分以強光在烘箱狀機充分硬化樹脂。

立體光刻通常接受為具有優良的表面光潔度的最準確的三維印刷方法之一。 然而限制因素包括所需的后處理步驟的材料隨著時間的推移,其可以變得更脆的穩定性。

DLP

DLP  - 數字光處理

DLP - 或數字光處理 - 是一個類似的過程,以立體光刻,因為它是一個三維印刷工藝,與光聚合物的工作原理。 主要的區別是在光源。 DLP使用更傳統的光源,例如弧光燈,與液晶顯示面板或可變形反射鏡裝置(DMD),其被施加到光聚合物樹脂的大桶的整個表面在單個遍次,通常使其比SL快。

也像SL,DLP產生具有優異的分辨率高精度零件,但它的相似之處還包括為支撐結構和后固化的相同要求。 然而,一個優點DLP超過SL的是,樹脂的僅一個淺槽,需要以方便的過程中,這通常導致更少的浪費和降低運行成本。

激光燒結/激光熔化
激光燒結或激光熔化

 

激光燒結和激光熔凝是可以互換的術語指的是基于激光的3D打印過程中使用粉狀物料的作品。 激光器被跟蹤跨越緊密壓實的粉狀材料的粉末床,根據供給到機器的三維數據,在XY軸。 由于激光與粉狀材料它燒結,或熔絲的表面相互作用時,顆粒彼此形成固體。 當每個層完成粉末床下降增量和輥平滑粉末比現有的激光的下傳的床的表面為待形成并熔合與前層的后續層。

構造腔完全密封,因為它需要特定于所選擇的粉狀材料的熔點的過程中保持一個精確的溫度。 一旦完成,整個粉末床從機器移除和過量的粉末可以被去除以留下“印刷”的部件。 一種該方法的主要優點是,粉末床用作一個進程內支撐結構,用于懸和底切,而不能以任何其他方式來制造,因此復雜的形狀也是可能的這一過程。

然而,不利的一面,因為所需的激光燒結的高溫,冷卻時間可以是相當大的。 此外,孔隙度已與此處理的歷史問題,雖然已經有顯著改善朝完全致密部件,一些應用仍然必要浸潤與另一種材料,以提高機械特性。

激光燒結可以處理塑料和金屬材料,雖然金屬燒結確實需要高得多的功率激光和更高的進程內的溫度。 用該方法生產的部分比與SL或DLP強得多,盡管通常的表面光潔度和精度不那么好。

擠出/ FDM / FFF

三維打印利用熱塑性材料的擠壓是容易的最常見的 - 的和可識別 - 3DP過程。 對于該過程的最流行名稱熔融沉積建模(FDM)的,由于其壽命,然而,這是一個商品名,由Stratasys公司,即最初開發它公司注冊。 自90年代初Stratasys公司的FDM技術已經出現,今天是一個工業級的3D印刷工藝。 然而,入門級的三維??打印機自2009年以來已出現的擴散主要利用一個相似的過程,一般稱為自由成形制造法(FFF),但在一個更基本的形式,由于專利由Stratasys公司仍然保持。 最早的RepRap機及后續演進 - 開源和商業 - 采用擠壓方法。 然而,隨著Stratasys公司對Afinia專利侵權申請有一個問號在如何對市場的入門級月底在Stratasys公司現在開發,所有的機器可能“火線為專利侵權。

該過程在一個時間根據提供給打印機的三維數據的工作原理是熔融由沉積塑料長絲,通過加熱的擠出機,層,到構建平臺。 每一層硬化,因為它是沉積并結合到上一層。

Stratasys公司開發了一系列專有的工業級材料,其FDM的過程,適用于某些生產應用。 在市場的入門級端,材料較為有限,但該范圍越來越大。 對于入門級FFF 3D打印機最常見的材料是ABS和PLA。

在FDM / FFF過程需要的支撐結構與懸掛幾何形狀的任何應用程序。 對于FDM,這需要一個第二,水溶性材料,其允許支撐結構,以相對容易地沖走,一旦打印完成。 可替代地,分離的載體材料也是可能的,這可以通過手動捕捉它們關閉的部分被除去。 支撐結構,或缺乏,一般都入門級FFF三維打印機的限制。 然而,由于系統已發展和改進,其中包含雙重擠壓頭,它已成為不再是一個問題。

在所產生的模型而言,從Stratasys公司的FDM方法是一種精確和可靠的過程,是相對的辦公室/工作室喜歡的,雖然可以根據需要廣泛的后處理。 在入門級的,正如所預料的,在FFF過程中產生的要少得多精確的模型,但事情都在不斷提高。

該方法可以是對一些部件的幾何形狀緩慢和層 - 層的粘合可以是一個問題,從而導致零件不僅水密。 同樣,使用丙酮后處理可以解決這些問題。

噴墨打印機

有跡象表明,利用噴射技術,兩個3D打印過程。

噴墨 -  3D打印

粘合劑噴射:其中被噴射出來的材料是一種粘合劑,并且被選擇性噴入部材料粉末床一次熔合它的層來創建/打印所需的部分。 由于是與其他粉末床系統的情況下,一旦一個層完成時,粉末床下降增量和輥或葉片平滑粉末在床的表面之前,下傳的噴墨頭,與粘合劑的要形成并熔合與前層的后續層。

該方法的優點,像與SLS,包括事實,需要支撐件被否定,因為粉末床本身提供了這種功能。 此外,可以使用一定范圍的不同的材料,包括陶瓷和食物。 該方法的另一個顯著優點是能夠很容易地添加其可以被添加到粘合劑的全彩色調色板的能力。

直接從機器產生的部件,然而,不象與燒結過程,并且需要后處理,以確保耐久性。

材料噴射:一個3D打印過程,其中實際的構建材料(液體或熔融狀態)有選擇地通過多個噴頭噴出的(與他人同時噴射輔助材料)。 然而,這些材料往往是液體光聚合物,該固化用UV光的一通,因為每個層被沉積。

這種產品的性質允許的范圍內的材料,這意味著單個部件可以由多種材料具有不同的特性和屬性來生產的同時沉積。 材料噴射是一個非常精確的3D打印方法,制作精確的零件具有非常光滑的表面。

選擇性沉積層壓(SDL)

SDL  -  3D打印

SDL是Mcor技術開發和制造的專有3D打印過程。 有一種誘惑比較這過程與分層實體制造(LOM)由Helisys在1990年開發的過程中,由于在分層的??相似性和成形紙以形成最終部件。 但是,這正是任何相似之處。

SDL的三維打印過程中通過使用標準復印紙層建立零件層。 每一個新的層是使用??粘接劑,這是根據供給到機器的三維數據選擇性地施加固定到前層。 這意味著,粘合劑的高得多的密度被沉積在將要成為部件的區域,和粘合劑的低得多的密度,將作為支撐,確保相對容易周邊區域被施加“除草,”或支持拆除。

后一張新的工作表被送入從紙進給機構的三維打印機和放置在前面的層上的選擇性涂布粘合的頂部,構建板向上移動到熱板并施加壓力。 這個壓力保證了兩張紙之間的正鍵。 構建板然后返回到構建高度,其中一個可調節的硬質合金刀片切割一張紙的時間,跟蹤物體的輪廓來創建零件的邊緣。 當這個切割的序列是完整的,三維打印機沉積粘合劑的下一層,并依此類推,直至部分已經完成。

SDL  -  3D打印工藝

SDL是一個可以生產全彩色三維打印部件,采用了CYMK調色板極少數的3D印刷工藝之一。 而且由于部分是標準的文件,該文件無需后期處理,他們是完全安全和環保。 其中過程是不能夠有利與其他三維印刷工藝競爭是在生產復雜的幾何形狀和生成大小限制為原料的大小。

EBM


電子束熔煉3D打印技術是由瑞典公司的Arcam開發的專有工藝。 該金屬印刷法是非常相似的直接金屬激光燒結(DMLS)過程中形成的零件從金屬粉末的條款。 關鍵區別是熱源,其中,顧名思義是電子束,而不是激光器,其必要條件是該過程在真空條件下進行。

EBM具有多種金屬合金的制造完全致密的部分,甚至到醫用級的能力,和作為結果的技術中已經特別成功用于在醫療行業的范圍內生產的應用,特別是用于植入物。 然而,其他高科技行業,如航空航天和汽車也看了EBM技術制造完成。

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