導(dǎo)語(yǔ) ：《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》雜志曾評(píng)價(jià)：“偉大發(fā)明所能帶來(lái)的影響，在當(dāng)時(shí)那個(gè)年代都是難以預(yù)測(cè)的，1450年的印刷術(shù)如此，1750年的蒸汽機(jī)如此，1950年的晶體管也是如此。而今，我們?nèi)匀粺o(wú)法預(yù)測(cè)，3D打印將在漫長(zhǎng)的時(shí)光里如何改變這個(gè)世界?！蹦敲唇裉?，小編就給大家講解一下，這個(gè)被推上神壇的3D打印究竟為何物，它的技術(shù)原理又是怎樣的？
基本概念
3D打印（ThreeDimension Printing，簡(jiǎn)稱(chēng)3DP）技術(shù)，是指通過(guò)連續(xù)的物理層疊加，逐層增加材料來(lái)生成三維實(shí)體的技術(shù)，與傳統(tǒng)的去除材料加工技術(shù)不同，因此又稱(chēng)為添加制造或增材制造（AdditiveManufacturing，簡(jiǎn)稱(chēng)AM）技術(shù)，以前稱(chēng)為快速成型（RapidPrototyping，簡(jiǎn)稱(chēng)RP）技術(shù)。
作為一種綜合性應(yīng)用技術(shù)，3D打印綜合了數(shù)字建模技術(shù)、精密機(jī)械、機(jī)電控制技術(shù)、信息技術(shù)、材料科學(xué)與化學(xué)等諸多方面的前沿技術(shù)知識(shí)，具有很高的科技含量。3D打印機(jī)是3D打印的核心裝備，它是集機(jī)械、控制及計(jì)算機(jī)技術(shù)等為一體的復(fù)雜機(jī)電一體化系統(tǒng)，主要由高精度機(jī)械系統(tǒng)、數(shù)控系統(tǒng)、噴射系統(tǒng)和成型環(huán)境等子系統(tǒng)組成。
3D打印技術(shù)，從狹義上來(lái)說(shuō)，主要是指增材成型技術(shù)；從成型工藝上看，3D打印技術(shù)突破了傳統(tǒng)成型方法，它通過(guò)快速自動(dòng)成型系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)模型結(jié)合，無(wú)需任何附加的傳統(tǒng)模具制造和機(jī)械加工，就能夠制造出各種形狀復(fù)雜的原型，這使得產(chǎn)品的設(shè)計(jì)生產(chǎn)周期大大縮短，生產(chǎn)成本大幅下降。
技術(shù)原理
3D打印有多種技術(shù)種類(lèi)，每種打印技術(shù)的打印材料都是不一樣的。
不同的材料按形狀來(lái)分，主要有絲狀、液狀和粉末狀三種。這三種類(lèi)型的材料都有各自所對(duì)應(yīng)的打印技術(shù)。
絲狀材料
絲狀材料主要有3種3D打印技術(shù)。
1、熔融沉積造型（簡(jiǎn)稱(chēng)FDM）
Fused deposition modeling
基本材料：
熱塑性材料，如PLA、蠟、ABS、尼龍等。
原理簡(jiǎn)介：
是一種不依靠激光作為成型能源、而將各種絲材（如工程塑料ABS、聚碳酸酯PC等）加熱熔化進(jìn)而堆積成型方法。
2、熔絲制造（簡(jiǎn)稱(chēng)FFF，類(lèi)FDM）
Fused Filament Fabrication
基本材料：
熱塑性材料，如PLA、蠟、ABS、尼龍等。
原理簡(jiǎn)介：
與FDM原理相似，不同的是噴頭處擠出的為較細(xì)的絲狀。
3、融化壓模式（簡(jiǎn)稱(chēng)MEM，類(lèi)FDM）
Melted and Extrusion Modeling
基本材料：
熱塑性材料，如PLA、蠟、ABS、尼龍等。
原理簡(jiǎn)介：
工藝原理是材料先抽成絲狀，通過(guò)送絲機(jī)構(gòu)送進(jìn)噴頭，在噴頭內(nèi)被加熱熔化，噴頭沿零件截面輪廓和填充軌跡運(yùn)動(dòng)，同時(shí)將熔化的材料擠出，材料迅速固化，并于周?chē)牟牧险辰Y(jié)，層層堆積成型。
液狀材料
液狀材料主要有3種3D打印技術(shù)。
1、光固化立體造型技術(shù)（簡(jiǎn)稱(chēng)SLA）
Stereo Lithography Apperance
基本材料：
光敏樹(shù)脂。
原理簡(jiǎn)介：
它用激光選擇性地讓需要成型的液態(tài)光敏樹(shù)脂發(fā)生聚合反應(yīng)變硬，從而造型。
2、數(shù)字光處理（簡(jiǎn)稱(chēng)DLP，類(lèi)SLA）
Digital Light Processing
基本材料：
光敏樹(shù)脂。
原理簡(jiǎn)介：
這種技術(shù)要先把影像信號(hào)經(jīng)過(guò)數(shù)字處理，然后再把光投影出來(lái)，與SLA原理極為相像，不過(guò)DLP成型一次能成型一個(gè)面，速度得到大大提升。
3、聚合物噴射技術(shù)（簡(jiǎn)稱(chēng)PolyJet，類(lèi)SLA）
PolyJet
基本材料：
光敏樹(shù)脂。
原理簡(jiǎn)介：
利用液態(tài)光敏樹(shù)脂在紫外光照射下會(huì)快速固化的特性，每一層感光聚合材料在被噴射后立即用紫外線光進(jìn)行凝固，從而制作出完全凝固的模型。
粉狀材料
粉狀材料主要有7種3D打印技術(shù)。
1、電子束自由成形制造（簡(jiǎn)稱(chēng)EBF，類(lèi)DMLS）
Electron beam freeform fabrication
基本材料：
金屬、合金。
原理簡(jiǎn)介：
是一種采用電子束作為熱源,利用離軸金屬絲建造零件的工藝。
2、電子束熔化技術(shù)（簡(jiǎn)稱(chēng)EBM，類(lèi)SLM）
Electron Beam Melting
基本材料：
金屬、合金。
原理簡(jiǎn)介：
通過(guò)高真空中的電子束來(lái)熔化金屬粉末層，從而制造產(chǎn)品。
3、直接金屬激光燒結(jié)（簡(jiǎn)稱(chēng)DMLS）
Direct metal laser sintering
基本材料：
金屬、合金。
原理簡(jiǎn)介：
使用高能量的激光束再由3D模型數(shù)據(jù)控制來(lái)局部熔化金屬基體,同時(shí)燒結(jié)固化粉末金屬材料并自動(dòng)地層層堆疊,以生成致密的幾何形狀的實(shí)體零件。
4、選擇性激光熔化成型（簡(jiǎn)稱(chēng)SLM）
Selective Laser Melting
基本材料：
金屬及合金，如鈦合金，鈷鉻合金，不銹鋼，鋁。
原理簡(jiǎn)介：
利用金屬粉末在激光束的熱作用下完全熔化、經(jīng)冷卻凝固而成型的一種技術(shù)。
5、選擇性熱燒結(jié)（簡(jiǎn)稱(chēng)SHS，類(lèi)SLS）
Selective heat sintering
基本材料：
熱塑性粉末（主要是純粉料，區(qū)別于混合粉末）。
原理簡(jiǎn)介：
工作過(guò)程與SLS類(lèi)似，不同的是，SHS使用的是熱敏打印頭，而非激光打印頭。
6、選擇性激光燒結(jié)（簡(jiǎn)稱(chēng)SLS）
Selective laser sintering
基本材料：
熱塑性材料、金屬、陶瓷、石蠟、復(fù)合粉末材料。
原理簡(jiǎn)介：
SLS用的不是液態(tài)的光敏樹(shù)脂，而是粉末。激光的能量讓粉末產(chǎn)生高溫和相鄰的粉末發(fā)生燒結(jié)反應(yīng)連接在一起。
7、粉末層噴頭3D打印（簡(jiǎn)稱(chēng)PP、3DP）
Powder bed and inkjet head 3d printin
基本材料：
石膏、熱塑性塑料、陶瓷、金屬。
原理簡(jiǎn)介：
與SLS工藝類(lèi)似，采用粉末材料成形，不同的是材料粉末不是通過(guò)燒結(jié)連接起來(lái)的，而是通過(guò)噴頭用粘接劑(如硅膠)將零件的截面“印刷”在材料粉末上面。
以上就是對(duì)
|
|
全部評(píng)論1
你可能喜歡
開(kāi)源3D建模軟件FreeCAD 1.0正式發(fā)布，支持W
人工智能與3D打印技術(shù)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)小型核反應(yīng)
最新《Nature》：動(dòng)態(tài)界面3D打印
石墨烯增強(qiáng)混凝土能否推動(dòng)可持續(xù)建筑？ UVA
推薦課程
神奇的3D打印
SLA3D打印工藝全套培訓(xùn)課程 - 軟件篇
3D打印月球燈視頻教程 包括完整貼圖建模流
【原創(chuàng)發(fā)布】Cura軟件修改二次開(kāi)發(fā)定制視頻