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武漢易成三維科技有限公司
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我們只需解釋 3D 打印機(jī)目前使用的所有類型的 3D 打印技術(shù)。了解更多關(guān)于 FDM、SLA、MSLA、DLP、SLS、DMLS、SLM、EBM、材料噴射、DOD、活頁夾噴射等。
如果果您是 3D 打印的奇妙世界的新成員,那么我們可能是第一個(gè)向您表示熱烈歡迎的人。你會(huì)有很多的樂趣。
許多新來者面對(duì)的3D打印面臨的挑戰(zhàn)是區(qū)分不同的工藝和可用的材料。例如,F(xiàn)DM 和 SLS 等 3D 打印類型有何區(qū)別?還是 Sls 和活頁夾噴射?還是 Ebm 和 Dmls?它可以是相當(dāng)混亂的,有這么多不同的首字母縮略詞飛來飛去,你會(huì)被原諒誤以為一種類型的3D打印為舞蹈音樂流派。
事實(shí)是,3D打印,也通常被稱為增材制造,是一個(gè)總括術(shù)語,包括一組不同的3D打印過程。2015 年,ISO/ASTM 52900標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)建,旨在標(biāo)準(zhǔn)化所有術(shù)語并分類不同類型的 3D 打印機(jī)。
迄今為止,共確定并建立了七類添加劑制造工藝。這七種 3D 打印工藝帶來了許多不同類型的 3D 打印技術(shù),3D 打印機(jī)如今使用。在本文中,我們盡了最大努力來概述它們是什么,并簡(jiǎn)單地解釋它們是如何工作的。
材料擠出正是它聽起來像:材料被擠出通過噴嘴。大多數(shù)時(shí)候,這種材料是塑料燈絲推過加熱噴嘴,在這個(gè)過程中熔化它。打印機(jī)將材料沉積在沿預(yù)定路徑構(gòu)建的平臺(tái)上,然后燈絲冷卻并凝固以形成固體物體。您也可以擠出金屬糊、生物凝膠、混凝土、巧克力和各種其他材料,但塑料是最常見的。
3D 打印技術(shù)類型:融合沉積建模 (FDM),有時(shí)稱為融合燈絲制造 (FFF)
材料:塑料燈絲(PLA、ABS、PET、PETG、TPU、尼龍、ASA、PC、HIPS、碳纖維等)等材料
尺寸精度:±0.5%(下限±0.5毫米)
常見應(yīng)用:電氣外殼、外形和擬合測(cè)試、無花果和夾具、投資鑄造模式等。
優(yōu)勢(shì):成本最低的3D打印方法,材料種類繁多
材料擠出設(shè)備是全球最常用且價(jià)格實(shí)惠的 3D 打印技術(shù)類型。您可能熟悉它們作為融合沉積建模或 FDM。它們有時(shí)也被稱為融合燈絲制造或 FFF。
它通常的工作方式是將燈絲軸加載到 3D 打印機(jī)中,并饋送至擠出頭的打印機(jī)噴嘴。打印機(jī)噴嘴被加熱到所需的溫度,因此電機(jī)將燈絲推入加熱的噴嘴,使其熔化。
然后,打印機(jī)將擠出頭與指定的坐標(biāo)一起移動(dòng),將熔融材料放到構(gòu)建板上,冷卻并凝固。一旦一層完成,打印機(jī)就會(huì)繼續(xù)放下另一層。此打印橫截面的過程重復(fù),構(gòu)建層層,直到對(duì)象完全形成。
根據(jù)物體的幾何形狀,有時(shí)需要添加支撐結(jié)構(gòu),例如,如果模型具有陡峭的懸垂部件。
FDM用于3D打印建筑通過擠出粘土或混凝土,3D打印沙漠通過擠出巧克力,3D打印器官通過擠出活細(xì)胞在生物凝膠,你得到的想法。如果它可以擠出,它可以是3D打印,以及幾乎。
SLA 擁有世界首個(gè) 3D 打印技術(shù)的歷史榮譽(yù)。立體刻面學(xué)是由查克·赫爾于1986年發(fā)明的,他申請(qǐng)了這項(xiàng)技術(shù)的專利,并創(chuàng)立了公司3D系統(tǒng)將其商業(yè)化。
SLA 打印機(jī)使用鏡子(稱為電壓計(jì)或鍍鋅儀),其中一面位于 X 軸上,另一面位于 Y 軸上。這些鍍鋅迅速瞄準(zhǔn)激光束穿過一桶樹脂,有選擇地固化和凝固這個(gè)建筑區(qū)域內(nèi)物體的橫截面,層層地構(gòu)建它。
大多數(shù) SLA 打印機(jī)使用固態(tài)激光來治療零件。使用點(diǎn)激光的這些類型的 3D 打印技術(shù)的缺點(diǎn)是,與我們的下一種方法 (DLP) 相比,跟蹤物體的橫截面可能需要更長(zhǎng)的時(shí)間,該方法可同時(shí)硬化整個(gè)層。
從數(shù)字光處理機(jī)來看,這些類型的 3D 打印機(jī)幾乎與 SLA 相同。關(guān)鍵的區(qū)別在于,DLP 使用數(shù)字光投影儀同時(shí)閃爍每個(gè)層的單個(gè)圖像(或較大部分的多個(gè)閃爍)。
由于投影儀是數(shù)字屏幕,因此每層圖像均由方形像素組成,因此由稱為 voxels 的小矩形塊形成的一層。
光通過發(fā)光二極管 (LED) 屏幕或由數(shù)字微鏡設(shè)備 (DMD) 定向到構(gòu)建表面的紫外光源 (燈) 投射到樹脂上。
DMD 是一系列微鏡,可控制光線投射的位置,并在構(gòu)建表面生成光模式。
創(chuàng)建具有粉床融合技術(shù)和聚合物粉末的對(duì)象通常稱為選擇性激光燒結(jié) (SLS)。隨著工業(yè)專利的到期,這些類型的3D打印技術(shù)變得越來越普遍,成本也越來越低。
首先,一箱聚合物粉末被加熱到略低于聚合物熔點(diǎn)的溫度。接下來,重新涂層的刀片或雨刷器將一層非常薄的粉末狀材料(通常為 0.1 毫米厚)沉積在構(gòu)建平臺(tái)上。然后,CO2 或光纖激光器開始掃描表面。激光有選擇地?fù)舸┓勰┎⒛涛矬w的橫截面。就像SLA一樣,激光由一對(duì)小姑娘聚焦在正確的位置。
掃描整個(gè)橫截面后,構(gòu)建平臺(tái)將向下移動(dòng)一層厚度。重新涂層的刀片在最近掃描的層上沉積了一層新鮮的粉末,激光會(huì)將物體的下一個(gè)橫截面燒結(jié)到先前凝固的橫截面上。
這些步驟重復(fù),直到所有對(duì)象全部制造出來。尚未燒結(jié)的粉末仍保留到位以支持對(duì)象,從而減少并在某些情況下消除了對(duì)支撐結(jié)構(gòu)的需求。
直接金屬激光燒結(jié) (DMLS) 和選擇性激光熔化 (SLM) 都以與 SLS 類似的方式產(chǎn)生物體。主要區(qū)別在于,這些類型的3D打印技術(shù)應(yīng)用于金屬零件的生產(chǎn)。
DMLS不會(huì)熔化粉末,而是將其加熱到一定程度,以便在分子水平上熔化。SLM 使用激光實(shí)現(xiàn)金屬粉末的完全熔化,形成同質(zhì)部分。這導(dǎo)致一個(gè)部分有一個(gè)單一的熔化溫度(沒有與合金生產(chǎn)的東西)。
這是 DMLS 和 SLM 的主要區(qū)別:前者用金屬合金生產(chǎn)零件,而后者則形成單一元素材料,如鈦。與 SLS 不同,DMLS 和 SLM 流程需要結(jié)構(gòu)支持,以限制可能發(fā)生的任何失真的可能性(盡管周圍的粉末提供了物理支持)。