3D打印機的主要技術平臺與優(yōu)缺點

版3D3D3D制造和機械加工就能夠制造出各種外形簡潔的原型，這使得產品的設計生產周期大大縮短，3D材制造”技術的總稱。那么，3D打印技術主要分為哪幾種，優(yōu)缺點是什么呢？以下具體說明：一、FDM：熔融沉積成型工藝熔融沉積成型工藝〔FusedDepositionModel-ing,FDM〕LOM工藝和SLA3D1988Stratasys1992年推出了世界上第一臺基于FDM3D3D〔3DModeler〕”，這也標志著FDM子技術都是較早引進FDMFDM工藝無需激光系統(tǒng)的支持，所用的成型材料也相對低廉，總體性價比高，這也是眾多開源桌面3D打印機主要承受的技術方案。FDM成型原理：X沿Y軸和Z〔固然不同的設備其機械構造的設計或許不一樣出后隨即會和前一層材料粘合在一起。一層材料沉積后工作臺將按預定的增量下降一個厚FDM〔如1〕。專業(yè)學習 參考資料版FDM本錢低。熔融沉積造型技術用液化器代替了激光器，設備費用低；另外原材料的利用效率高且沒有毒氣或化學物質的污染，使得成型本錢大大降低。原材料以材料卷得的形式供給，易于粉末材料搬運和儲存以及快速更換；原材料在成型過程中無化學變化，相對金屬粉末，樹脂固化制件成型的變形小。FDM需要協(xié)作支撐構造打內腔模型時，支撐面效果欠佳。需要對整個截面進展逐步打印，成型時間較長，成型速度相對SLA慢7%左右。二、SLADLP：立體光固化成型工藝SLA立體光固化成型工藝又稱立體光刻成型，該工藝最早于1984年提出并獲得美國國家3D3DSystems19883D打印機SLA-250。SLA專業(yè)學習 參考資料版在計算機的把握下紫外激光將對液態(tài)的光敏樹脂進展掃描從而讓其逐層凝固成型，SLA工藝能以簡潔且全自動的方式制造出精度極高的幾何立體模型；DLP投影成型技術導引:為了提高光固化成型速度，由之前激光掃描固化提高到固化更快面積更大的投影固化技術；SLA液槽中會先盛滿液態(tài)的光敏樹脂，氦-鎘激光器或氬離子激光器放射出的紫外激光束在計算機的操縱下按工件的分層截面數(shù)據(jù)在液態(tài)的光敏樹脂外表進展逐行逐點掃描區(qū)域的樹脂薄層產生聚合反響而固化形成工件的一個薄層。清理干凈，接著還需要把支撐構造去除掉，最終還需要把工件放到紫外燈下進展二次固化。專業(yè)學習 參考資料版SLA工藝成型效率高，系統(tǒng)運行相對穩(wěn)定，成型工件外表光滑精度也有保證，適合制作構造特別簡潔的模型，能夠直接制作面對熔模周密鑄造的中間模。盡管SLA的成型精度高，但成型尺寸也有較大的限制而不適合制作體積浩大的工件SLA前發(fā)生聚合反響。SLA成型的成品硬度很低而相對脆弱〔筆者在一次3D打印體驗活動中看SLA。此外，使用SLA理相對簡潔。DLP光源透過聚光鏡，使光源均勻分布，菲涅爾鏡是光源垂直照耀在液晶屏上，液晶屏兩成形的固化樹脂上，周而復始，逐層固化直到完成模型整體成形。專業(yè)學習 參考資料版1.光源1.光源2.聚焦透鏡3.菲涅爾透鏡4.偏振膜5.液晶屏6.偏振膜7.儲液槽底模8.光固化樹脂9.光固化成型托板紫外線光源承受半導體LED緊，不利于固化脫模。光固化成型優(yōu)點：外表質量好；整面固化，成型速度快；光固化成型缺點：型件的變形。可使用的材料種類較小。目前可使用材料主要為感光性液態(tài)樹脂材料，并且由于材料本身特性問題，不能對成型件進展抗力和熱量的測試。液態(tài)樹脂具有氣味和毒性，并且需要避光保護，以防止其提前發(fā)生聚合反響，選擇時有局限性。需要二次固化。在很多狀況下，經過快速成型系統(tǒng)光固化后的原型樹脂并未完全被激光固化，所以通常需要二次固化。三、SLS：選擇性激光燒結工藝三、SLS：選擇性激光燒結工藝SLS19861988SLSDTM1992SinterStation202320SLS單位有美國的DTM3DSystems公司、德國的EOS了對SLS產業(yè)、北京隆源自動成型、湖南華曙高科等；專業(yè)學習 參考資料版圖所示為SLSSLS選擇性激光燒結加工的過程先承受壓輥將一層粉末平鋪到已成型工件的上外表統(tǒng)操控激光束依據(jù)該層截面輪廓在粉層上進展掃描照耀而使粉末的溫度升至熔化點壓輥又會均勻地在上面鋪上一層粉末并開頭一層截面的燒結成型。在成型的過程中，未經燒結的粉末對模型的空腔和懸臂起著支撐的作用，因此SLS成型的工件不需要像SLASLS工藝使用的材料與SLA或壓縮空氣把模型表層的粉末去掉。SLS可以承受多種材料。從理論上說，任何加熱后能夠形成原子間粘結的粉末材料都可以SLS過程與零件簡潔程度無關，無須支撐構造，且制件的強度高。材料利用率高，為燒結的粉末可重復使用，材料無鋪張。SLS原型構造疏松、多孔，且有內應力，制作易變性；專業(yè)學習 參考資料版需要預熱和冷卻鋪張很長時間；且制成陶瓷、金屬制件的成型外表粗糙多孔，后期較難處理；材料不易存儲，且材料成型過程產生有毒氣體及粉塵，污染環(huán)境。四、PolyJetPolyJet聚合物噴射技術是以色列Objet公司于2023PolyJet技術也3D2023StratasysObjet14StratasysPolyjet3D3DPolyJetPolyJet的噴射打印頭沿X軸方始終回運動，工作原理與噴墨打印機格外類似，不同的是噴頭噴射的不是墨水而是光敏聚合物。當光敏聚合材料被噴射到工作臺上后，UV紫外光燈將沿著噴頭工作的方向放射出UV紫外光對光敏聚合材料進展固化。完成一層的噴射打印和專業(yè)學習 參考資料版程后，只需要使用WaterJet水槍就可以格外簡潔地把這些支撐材料去除，而最終留下的是擁有干凈光滑外表的成型工件。PolyJet〔1〕16微米;可以確保獲得簡潔、準確的部件與模型；〔2〕清潔：適合于辦公室環(huán)境，承受非接觸樹脂載入/卸載，簡潔去除支持材料；〔3〕多彩多樣：FullCure材料品種多樣，可適用于不同幾何外形、機械性能及顏色的部件，全部類型的模型均使用一樣的支持材料，因此可快速便捷地變換材料。PolyJet〔1〕Polyjet打印使用費用較高，假設要考慮本錢因素，就要斟酌了；〔2〕光敏聚合物類材料打印模型適合試驗設計性，而不適合功能性和耐用性成品，如果需要對模型成品的強度和穩(wěn)定性有較高要求，就不太適宜；五、五、3DP三維印刷成型工藝3DP三維印刷成型技術導引：三維印刷工藝〔Three-DimensionPrinting,3DP〕由美國麻省理工大學的EmanualSachs1993，3DP式上最為貼合“3D3DP工藝與SLS3DP使用的粉末并不是通過成型的；3DP專業(yè)學習 參考資料版首先設備會把工作槽中的粉末鋪平，接著噴頭會依據(jù)指定的路徑將液態(tài)膠粘劑〔如硅膠〕余的粉末材料即可。3DP技術成型速度格外快，適用于制造構造簡潔的工件，也適用于制作復合材料或非均