幾種3D打印技術(shù)

1、1、SLA （Stereo lithography Appearance ，立體光固化成型技術(shù)）用特定波長(zhǎng)與強(qiáng)度的激光聚焦到光固化材料表面， 使之由點(diǎn)到線， 由線到面 順序凝固， 完成一個(gè)層面的繪圖作業(yè)， 然后升降臺(tái)在垂直方向移動(dòng)一個(gè)層片的高 度，再固化另一個(gè)層面。這樣層層疊加構(gòu)成一個(gè)三維實(shí)體。SLA是最早實(shí)用化的快速成形技術(shù)，原材料是液態(tài)光敏樹(shù)脂。其工作原理是: 將液態(tài)光敏樹(shù)脂放入加工槽中， 開(kāi)始時(shí)工作臺(tái)的高度與液面相差一個(gè)截面層的厚 度，經(jīng)過(guò)聚焦的激光按橫截面的輪廓對(duì)光敏樹(shù)脂表面進(jìn)行掃描， 被掃描到的光敏 樹(shù)脂會(huì)逐漸固化，這樣就可以產(chǎn)生了與橫截面輪廓相同的固態(tài)的樹(shù)脂工件。 此時(shí)， 工作臺(tái)會(huì)

2、下降一個(gè)截面層的高度， 固化了的樹(shù)脂工件就會(huì)被在加工槽中周?chē)鷽](méi)有 被激光照射過(guò)的還處于液態(tài)的光敏樹(shù)脂所淹沒(méi)， 激光再開(kāi)始按照下一層橫截面的 輪廓來(lái)進(jìn)行掃描， 新固化的樹(shù)脂會(huì)粘在下面一層上， 經(jīng)過(guò)如此循環(huán)往復(fù)， 整個(gè)工 件加工過(guò)程就完成了。 然后將完成的工件再經(jīng)打光、 電鍍、噴漆或著色處理即得 到要求的產(chǎn)品。工作原理圖如下 :優(yōu)勢(shì)：1. 光固化成型法是最早出現(xiàn)的快速原型制造工藝，成熟度高；2由CAD數(shù)字模型直接制成原型，加工速度快，產(chǎn)品生產(chǎn)周期短，無(wú)需切 削工具與模具；3. 可以加工結(jié)構(gòu)外形復(fù)雜或使用傳統(tǒng)手段難于成型的原型和模具；4. 使CAD數(shù)字模型直觀化，降低錯(cuò)誤修復(fù)的成本；5. 為實(shí)驗(yàn)提供

3、試樣，可以對(duì)計(jì)算機(jī)仿真計(jì)算的結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證與校核；6. 可聯(lián)機(jī)操作，可遠(yuǎn)程控制，利于生產(chǎn)的自動(dòng)化；劣勢(shì)：1.SLA系統(tǒng)造價(jià)高昂，使用和維護(hù)成本過(guò)高。2.SLA系統(tǒng)是要對(duì)液體進(jìn)行操作的精密設(shè)備，對(duì)工作環(huán)境要求苛刻；3. 成型件多為樹(shù)脂類，強(qiáng)度，剛度，耐熱性有限，不利于長(zhǎng)時(shí)間保存；4. 軟件系統(tǒng)操作復(fù)雜，入門(mén)困難；使用的文件格式不為廣大設(shè)計(jì)人員熟悉；5. 由于樹(shù)脂固化過(guò)程中產(chǎn)生收縮，不可避免地會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力或引起形變；前景：立體光固化成型法的的發(fā)展趨勢(shì)是高速化，節(jié)能環(huán)保與微型化。 不斷提高的加工精度使之有最先可能在生物， 醫(yī)藥，微電子等領(lǐng)域大有作為。2、SLS （Selective Laser Sint

4、ering選擇性激光燒結(jié)）選擇性激光燒結(jié)是采用激光有選擇地分層燒結(jié)固體粉末， 并使燒結(jié)成型的固 化層層層疊加生成所需形狀的零件。其整個(gè)工藝過(guò)程包括 CAD 模型的建立及數(shù) 據(jù)處理、鋪粉、燒結(jié)以及后處理等。工作原理：整個(gè)工藝裝置由粉末缸和成型缸組成， 工作時(shí)粉末缸活塞 （送粉活塞）上升， 由鋪粉輥將粉末在成型缸活塞 （工作活塞） 上均勻鋪上一層， 計(jì)算機(jī)根據(jù)原型的 切片模型控制激光束的二維掃描軌跡， 有選擇地?zé)Y(jié)固體粉末材料以形成零件的 一個(gè)層面。粉末完成一層后，工作活塞下降一個(gè)層厚，鋪粉系統(tǒng)鋪上新粉?？刂?激光束再掃描燒結(jié)新層。如此循環(huán)往復(fù)，層層疊加，直到三維零件成型。最后， 將未燒結(jié)的粉末回

5、收到粉末缸中， 并取出成型件。 對(duì)于金屬粉末激光燒結(jié)， 在燒 結(jié)之前， 整個(gè)工作臺(tái)被加熱至一定溫度， 可減少成型中的熱變形， 并利于層與層 之間的結(jié)合。工藝原理圖：E-匚樂(lè)* .*=卜.- VI T U w 4-I-彳-! -:-I-l-J-: /!/一右送料fc該技術(shù)的特點(diǎn)：1、 SLS所使用的成型材料十分的廣泛。目前可以進(jìn)行SLS成型加工的材料 有石蠟、高分子、金屬、陶瓷粉末和他們的復(fù)合粉末材料。成型件性能分布廣 泛適合于多種用途。2、SLS無(wú)需設(shè)計(jì)和制造復(fù)雜的支撐系統(tǒng)。缺點(diǎn)：SLS工藝加工成型后的工件表面會(huì)比較粗糙，增強(qiáng)機(jī)械性能的后期處理工 藝本身也比較復(fù)雜。（粗糙度取決于粉末的直徑）3

6、、LOM（ Laminated Object Manufacturing分層實(shí)體制造法，又稱層疊成型法）它以片材（如紙片、塑料薄膜或復(fù)合材料）為原材料，激光切割系統(tǒng)按照計(jì) 算機(jī)提取的橫截面輪廓線數(shù)據(jù)，將背面涂有熱熔膠的紙用激光切割出工件的內(nèi)外 輪廓。切割完一層后，送料機(jī)構(gòu)將新的一層紙疊加上去， 利用熱粘壓裝置將已切 割層粘合在一起，然后再進(jìn)行切割，這樣一層層地切割、粘合，最終成為三維工 件。 LOM 常用材料是紙、金屬箔、塑料膜、陶瓷膜等，此方法除了可以制造模 具、模型外，還可以直接制造結(jié)構(gòu)件或功能件。技術(shù)的特點(diǎn) ： 1、工作可靠，模型支撐性好，成本低，效率高。缺點(diǎn)是前、后處理費(fèi)時(shí)費(fèi) 力，且不

7、能制造中空結(jié)構(gòu)件。2、成形材料：涂敷有熱敏膠的纖維紙；3、制件性能：相當(dāng)于高級(jí)木材；4、主要用途：快速制造新產(chǎn)品樣件、模型或鑄造用木模。4、FDM （Fused Deposition Modeling 熔積成型法） 該方法使用絲狀材料（石蠟、金屬、塑料、低熔點(diǎn)合金絲）為原料，利用電加熱方式將絲材加熱至略高于熔化溫度（約比熔點(diǎn)高 1C）,在計(jì)算機(jī)的控制下,噴頭作 x-y 平面運(yùn)動(dòng)，將熔融的材料涂覆在工作臺(tái)上，冷卻后形成工件的一層截 面,一層成形后,噴頭上移一層高度,進(jìn)行下一層涂覆（也有文獻(xiàn)中寫(xiě)的是工作 臺(tái)下降一個(gè)截面層的高度, 然后噴頭進(jìn)行下一個(gè)橫截面的打?。?,如此循環(huán)往復(fù), 熱塑性絲狀材料就

8、會(huì)一層一層地在工作臺(tái)上完成所需要橫截面輪廓的噴涂打印, 直至最后完成。FDM 工藝可選擇多種材料進(jìn)行加工,包括聚碳酸酯、工程塑料以及二者的 混合材料等。該技術(shù)的特點(diǎn)：1、該技術(shù)污染小,材料可以回收,用于中、小型工件的成形。2、成形材料：固體絲狀工程塑料；3、可以通過(guò)使用溶于水的支撐材料，以便與工件的分離，從而實(shí)現(xiàn)瓶狀或其它中空型工件的加工；4、制件性能：相當(dāng)于工程塑料或蠟?zāi)＃?、主要用途：塑料件、鑄造用蠟?zāi)?、樣件或模型。缺點(diǎn)：1、比 SLA 工藝加工精度低；2、工件表面比較粗糙；3、加工過(guò)程的時(shí)間較長(zhǎng)。5、LSF （激光立體成型技術(shù)）首先在計(jì)算機(jī)中生成零件的三維 CAD 模型，然后將該模型按一定的厚度分 層切片，