3D打印1.3 3D打印的主要成型工藝-

模塊一3D打印快速成型技術(shù)概論1.3

3D打印的主要成型工藝課堂導(dǎo)入想一想你知道3D打印的主要成型工藝有哪些？分別有什么不同？本節(jié)知識點了解光固化快速成型1了解疊層實體制造成型2了解選擇性激光燒結(jié)成型3了解熔融沉積制造4了解三維印刷成型53D打印成型工藝比較6光固化快速成型簡稱：SLA原材料：液態(tài)光敏樹脂原理：通過計算機控制紫外激光，按預(yù)定零件各分層截面的輪廓軌跡對液態(tài)樹脂逐點掃描，使被掃描區(qū)的樹脂薄層產(chǎn)生光聚合（固化）反應(yīng)，從而形成零件的一個薄層截面。完成一個掃描區(qū)域的液態(tài)光敏樹脂固化層后，工作臺下降一個層厚，使固化好的樹脂表面再敷上一層新的液態(tài)樹脂，然后重復(fù)掃描、固化，新固化的一層牢固粘接在一層上，如此反復(fù)直至完成整個零件的固化成型。1光固化快速成型原理圖SLA成型技術(shù)在鑄造領(lǐng)域的應(yīng)用實例（4）優(yōu)點01精度較高02表面質(zhì)量好03能制造形狀特別復(fù)雜、精細(xì)的零件04設(shè)備市場占有率高05原材料利用率接近

100%01需要設(shè)計支撐02可選材料種類有限03制件易發(fā)生翹曲變形04材料價格較貴（5）缺點疊層實體制造成型2簡稱：LOM原材料：紙、塑料薄膜等原理：先在片材表面事先涂覆上一層熱熔膠。加工時，用CO2激光器在計算機控制下按照CAD分層模型軌跡切割片材，然后通過熱壓輥熱壓，使當(dāng)前層與下面已成型的工件層黏結(jié)，從而堆積成型。優(yōu)點：原料價格便宜，制作成本低廉，無需支撐結(jié)構(gòu)，多余材料容易剔除，精度理想。缺點：成型材料利用率不高，材料浪費率。疊層實體制造成型原理圖選擇性激光燒結(jié)成型3簡稱：SLS原材料：金屬粉末、陶瓷粉末原理：在工作臺上均勻鋪上一層很薄的金屬粉末，激光束在計算機控制下按照零件分層截面輪廓逐點地進(jìn)行掃描、燒結(jié)。完成一個層面后工作臺下降一個層厚，滾動鋪粉機構(gòu)在以燒結(jié)的表面再鋪上一層粉末進(jìn)行下一層燒結(jié)。未燒結(jié)的粉末保留在原位置起支撐作用，這個過程重復(fù)進(jìn)行直至完成整個零件的掃描、燒結(jié)，去掉多余的粉末，再進(jìn)行打磨、烘干等處理后便獲得需要的零件。優(yōu)點：原型件機械性能好，強度高；無需設(shè)計和構(gòu)建支撐；可選材料種類多且利用率高。缺點：制件表面粗糙，疏松多孔，需要進(jìn)行后處理；制造成本高選擇性激光燒結(jié)成型示意圖熔融沉積成型簡稱：FDM原材料：熱熔性絲材（通常為ABS或PLA材料）原理：將絲狀的熱熔性材料加熱熔化，通過帶有一個微細(xì)噴嘴的噴頭擠噴出來。噴頭可沿著X軸方向移動，而工作臺則沿Y軸方向移動。一個層面沉積完成后，工作臺按預(yù)定的增量下降一個層的厚度，再繼續(xù)熔噴沉積，直至完成整個實體造型。優(yōu)點：成型材料種類多，成型件強度高；精度高，表面質(zhì)量好，易于裝配；無公害，可在辦公室環(huán)境下進(jìn)行。缺點：成型時間較長；需要支撐；沿成型軸垂直方向的強度比較弱。4熔融沉積成型示意圖5三維印刷成型簡稱：3DP原材料：粉末狀材料（如陶瓷粉、金屬粉、塑料粉）原理：三維印刷法是利用噴墨打印頭逐點噴射粘合劑來粘結(jié)粉末材料的方法制造原型。首先設(shè)備會把工作槽中的粉末鋪平，接著噴頭會按照指定的路徑將液態(tài)膠粘劑（如硅膠）噴射在預(yù)先粉層上的指定區(qū)域中，此后不斷重復(fù)上述步驟直到工件完全成型后除去模型上多余的粉末材料即可。優(yōu)點：成型速度快，成型設(shè)備便宜。3.缺點：一般需要后固化處理，精度相對較低。三維印刷成型示意圖3DP應(yīng)用實例SLALOMSLSFDM3DP優(yōu)點成型速度快，自動化程度高，尺寸精度高；可成形任意復(fù)雜形狀；材料的利用率接近100%；成型件強度高。（1）制造工藝（1）成型材料（1）無需后固簡單，柔性度高；種類多，成型化處理；（2）材料選擇件強度高；（2）無需支撐范圍廣；（2）精度高，結(jié)構(gòu)；（3）材料價格表面質(zhì)量好，（3）原材料價便宜，成本低；易于裝配；格便宜，成本（4）材料利用（3）無公害，低。率高，成型速度可在辦公室環(huán)快。境下進(jìn)行。成型速度快；成型設(shè)備便宜。幾種典型的3D打印成型工藝的比較SLALOMSLSFDM3DP缺點需要支撐結(jié)構(gòu)；成型過程發(fā)生物理和化學(xué)變化，容易翹曲變形；原材料有污染；需要固化處理，且不便進(jìn)行。（1）不適宜做薄壁原型；（2）表面比較粗糙，成型后需（1）成型件的強（1）成型時間要打磨；度和精度較差；較長；（1）一般需要（3）易吸濕膨（2）能量消耗高；（2）需要支撐；后序固化；脹；（3）后處理工藝（3）沿成型軸（2）精度相對（4）工件強度復(fù)雜，樣件的變垂直方向的強度較低。差，缺少彈性；形較大。比較弱。（5）材料浪費大，清理廢料比較困難。SLALOMSLSFDM3DP應(yīng)用領(lǐng)域復(fù)雜、高精度、藝術(shù)用途的精

細(xì)件實體大件鑄造件設(shè)計塑料件外形和機構(gòu)設(shè)計應(yīng)用范圍廣泛常用材料液態(tài)光敏樹脂紙、金屬箔、塑料薄膜等石蠟、塑料、金屬、陶瓷粉末等石蠟、塑料