快捷入口

咨询热线:

4001-388-966

立即免费通话

手机请直接输入:如1860086xxxx

座机前加区号:如0105992xxxx

输入您的电话号码,点击通话,稍后您将接到我们的电话,该通话对您完全免费,请放心接听!

三维立体打印机有哪些种类

2017-12-05

三维立体打印机有哪些种类

【行业科普】

三维打印机的主要技术原理为快速成型技术,由三维模型计算机数据,通过转化为STL格式数据,以增材制造的方式生产实物样件。这种成型技术与传统数控机床的生产迥然不同。它以材料逐层累加的方式直接制造标的物样件,大幅缩短产品生产周期、实现产品的降本增效。随着三维打印的快速发展,它的种类日趋多样化。

(1)选择性激光烧结技术

激光烧结技术是成型原理最复杂、条件最高、设备及材料成本最高的三维打印技术,也是目前对三维打印机技术发展影响最为深远的。目前SLS技术的材料可以是尼龙、蜡、陶瓷、金属等粉末,可应用材料的种类越来越多元化。

将一层很薄(亚毫米级)的原料粉未铺在工作台上,待材料预热到接近熔化点后,通过激光束照射,将分层面的二维数据扫描,使粉末熔化,激光扫描过的粉末就烧结成一定厚度的实体片层,未扫描的地方仍然保持松散的粉末状。一层扫描完毕,根据物体截层厚度升降工作台,铺粉滚轴再次将粉末铺平,然后再开始新一层的扫描。如此反复,直至扫描完所有层面。去掉多余粉末,再经过打磨、烘干等适当的后处理,即可获得零件。

(2)熔融沉积造型

FDM 可能是目前应用最广泛的一种工艺,在消费级三维打印机中得到非常普遍的应用。FDM加热头把热熔性材料(塑料、树脂、尼龙、蜡等)加热到临界状态,使其呈现半流体状态,然后加热头会按照GCODE格式文件规定的轨迹运动,将半流动状态的材料挤压出来,被挤压出来的材料瞬时凝固,形成有轮廓形状的薄层。

FDM技术桌面级三维打印主要以ABS和PLA为材料。ABS强度较高,但是有毒性,使用ABS打印时容易产生异味,必须拥有良好的通风环境。此外,ABS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,所以目前国内外主流桌面级三维打印均以PLA为主要材料。

(3)光固化立体造型

与其它三维打印工艺一样,SLA 光固化设备会在开始“打印”物体前,将物体的三维数字模型切片,然后紫外激光会沿着零件各分层截面轮廓,对液态树脂进行逐点扫描,被扫描到的树脂薄层会产生聚合反应,由点逐渐形成线,最终形成零件的一个薄层的固化截面,而未被扫描到的树脂保持原来的液态。

除了以上所介绍,还有3DP三维印刷工艺、以及CLIP 连续液面生产工艺等。下面来说说三维打印的整个过程。

第一步:通过计算机三维模型软件建造生成可视化的三维模型。通过生成三维的数据模型,初步预判目标样件对外所能实现的具体功能,保证样件的功能完整性。并在此基础上,选择适当的打印材料。

第二步:将三维数据模型转化为STL数据格式。STL是三维打印机的标准通用语言,是全球公认的可供进行三维打印的数据格式,可以供立体光固化成型(即stereo lithography apparatus,SLA)设备使用。

第三步:由三维打印操作人员将转化而成的STL的文件上传至计算机中,交由计算机自动进行程序化的打印操作。这期间,工作人员者能够规定打印尺寸和方向等具体进程,从源头上降低一些突发状况的出现概率,从而影响综合打印效果。

第四步:打印过程全程是自动化的。为了确保打印精度,三维打印机打印层厚度通常为0.1mm。打印精度取决于样件大小以及具体的打印需求。打印过程一般会持续数小时,较长可达数天。部分高科技SLA三维打印公司在打印机上采用可变光斑技术,以提高打印效率。

第五步:为了保证样件的表面质量,需要对已完成三维打印的样件进行后处理加工。例如,去除在打印过程中所产生的支撑结构、喷漆、抛光等。一些金属的三维打印机所打印的样件对硬度等要求较高,因此还需要通过热处理提高样件硬度,而后再进行表面处理。

当前,三维打印机技术主要以FDM(熔融沉积造型)、SLA(光固化立体造型)、SLS(选择性激光烧结技术)、DLP(数字光处理)等技术为主。相信之后三维打印的多样化,定会用到我们各个行业的发展需求上。

推荐阅读三维打印机什么意思

上一篇:3d打印机的工作原理是什么?

下一篇:3d打印是什么