推荐必看_根据打印的材料不同对3D打印技术原理进行分类解析 

3D打印技术 /[工艺]
2017-05-25 10:34
导语 :《经济学人》杂志曾评价:“伟大发明所能带来的影响,在当时那个年代都是难以预测的,1450年的印刷术如此,1750年的蒸汽机如此,1950年的晶体管也是如此。而今,我们仍然无法预测,3D打印将在漫长的时光里如何改变这个世界。”那么今天,小编就给大家讲解一下,这个被推上神坛的3D打印究竟为何物,它的技术原理又是怎样的?
  基本概念
  3D打印(ThreeDimension Printing,简称3DP)技术,是指通过连续的物理层叠加,逐层增加材料来生成三维实体的技术,与传统的去除材料加工技术不同,因此又称为添加制造或增材制造(AdditiveManufacturing,简称AM)技术,以前称为快速成型(RapidPrototyping,简称RP)技术。

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  作为一种综合性应用技术,3D打印综合了数字建模技术、精密机械、机电控制技术、信息技术、材料科学与化学等诸多方面的前沿技术知识,具有很高的科技含量。3D打印机是3D打印的核心装备,它是集机械、控制及计算机技术等为一体的复杂机电一体化系统,主要由高精度机械系统、数控系统、喷射系统和成型环境等子系统组成。
  3D打印技术,从狭义上来说,主要是指增材成型技术;从成型工艺上看,3D打印技术突破了传统成型方法,它通过快速自动成型系统与计算机数据模型结合,无需任何附加的传统模具制造和机械加工,就能够制造出各种形状复杂的原型,这使得产品的设计生产周期大大缩短,生产成本大幅下降。
  技术原理
  3D打印有多种技术种类,每种打印技术的打印材料都是不一样的。
  不同的材料按形状来分,主要有丝状、液状和粉末状三种。这三种类型的材料都有各自所对应的打印技术。
  
  丝状材料主要有3种3D打印技术。
  1、熔融沉积造型(简称FDM
  Fused deposition modeling
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  基本材料:
  热塑性材料,如PLA、蜡、ABS、尼龙等。
  原理简介:
  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ABS、聚碳酸酯PC等)加热熔化进而堆积成型方法。

  2、熔丝制造简称FFF,类FDM
  Fused Filament Fabrication
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  基本材料:
  热塑性材料,如PLA、蜡、ABS、尼龙等。
  原理简介:
  与FDM原理相似,不同的是喷头处挤出的为较细的丝状。

  3、融化压模式简称MEM,类FDM
  Melted and Extrusion Modeling
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  基本材料:
  热塑性材料,如PLA、蜡、ABS、尼龙等。
  原理简介:
  工艺原理是材料先抽成丝状,通过送丝机构送进喷头,在喷头内被加热熔化,喷头沿零件截面轮廓和填充轨迹运动,同时将熔化的材料挤出,材料迅速固化,并于周围的材料粘结,层层堆积成型。

  
  液状材料主要有3种3D打印技术。
  1、光固化立体造型技术简称SLA
  Stereo Lithography Apperance
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  基本材料:
  光敏树脂。
  原理简介:
  它用激光选择性地让需要成型的液态光敏树脂发生聚合反应变硬,从而造型。

  2、数字光处理简称DLP,类SLA)
  Digital Light Processing
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  基本材料:
  光敏树脂。
  原理简介:
  这种技术要先把影像信号经过数字处理,然后再把光投影出来,与SLA原理极为相像,不过DLP成型一次能成型一个面,速度得到大大提升。

  3、聚合物喷射技术简称PolyJet,类SLA
  PolyJet
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  基本材料:
  光敏树脂。
  原理简介:
  利用液态光敏树脂在紫外光照射下会快速固化的特性,每一层感光聚合材料在被喷射后立即用紫外线光进行凝固,从而制作出完全凝固的模型。

  
  粉状材料主要有7种3D打印技术。
  1、电子束自由成形制造简称EBF,类DMLS
  Electron beam freeform fabrication
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  基本材料:
  金属、合金。
  原理简介:
  是一种采用电子束作为热源,利用离轴金属丝建造零件的工艺。

  2、电子束熔化技术简称EBM,类SLM
  Electron Beam Melting
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  基本材料:
  金属、合金。
  原理简介:
  通过高真空中的电子束来熔化金属粉末层,从而制造产品。

  3、直接金属激光烧结简称DMLS
  Direct metal laser sintering
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  基本材料:
  金属、合金。
  原理简介:
  使用高能量的激光束再由3D模型数据控制来局部熔化金属基体,同时烧结固化粉末金属材料并自动地层层堆叠,以生成致密的几何形状的实体零件。

  4、选择性激光熔化成型简称SLM
  Selective Laser Melting
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  基本材料:
  金属及合金,如钛合金,钴铬合金,不锈钢,铝。
  原理简介:
  利用金属粉末在激光束的热作用下完全熔化、经冷却凝固而成型的一种技术。

  5、选择性热烧结简称SHS,类SLS
  Selective heat sintering
  基本材料:
  热塑性粉末(主要是纯粉料,区别于混合粉末)。
  原理简介:
  工作过程与SLS类似,不同的是,SHS使用的是热敏打印头,而非激光打印头。

  6、选择性激光烧结简称SLS
  Selective laser sintering
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  基本材料:
  热塑性材料、金属、陶瓷、石蜡、复合粉末材料。
  原理简介:
  SLS用的不是液态的光敏树脂,而是粉末。激光的能量让粉末产生高温和相邻的粉末发生烧结反应连接在一起。

  7、粉末层喷头3D打印简称PP、3DP
  Powder bed and inkjet head 3d printin
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  基本材料:
  石膏、热塑性塑料、陶瓷、金属。
  原理简介:
  与SLS工艺类似,采用粉末材料成形,不同的是材料粉末不是通过烧结连接起来的,而是通过喷头用粘接剂(如硅胶)将零件的截面“印刷”在材料粉末上面。
以上就是对
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