激光選區(qū)燒結(jié)(SLS):工作原理:預(yù)先在工作臺上鋪一層粉末材料,激光在計算機(jī)控制下,按照界面輪廓信息,對實心部分粉末進(jìn)行燒結(jié),然后不斷循環(huán),層層堆積成型。特點:制造工藝簡單,柔性度高,材料選擇范圍廣,成本低,成型速度快。納米顆粒噴射金屬成型(NPJ):工作原理:將金屬以液體的形式裝入3D打印機(jī),打印時用含金屬納米顆粒的液體噴射成型。然后通過加熱將多余的液體蒸發(fā)留下金屬部分,通過低溫?zé)Y(jié)完成成型。特點:能使用普通的噴墨打印頭作為工具,無需外力即可通過融化去除支撐結(jié)構(gòu),理論上可以無限添加,給予設(shè)計師更大的自由。3D打印技術(shù),重塑制造業(yè)生產(chǎn)模式。麗水不銹鋼3D打印工廠
模型結(jié)構(gòu)合理性:3D 打印模型的結(jié)構(gòu)設(shè)計直接影響打印的可行性和質(zhì)量。復(fù)雜的結(jié)構(gòu)可能需要更多的支撐材料,增加打印難度和成本,并且在去除支撐時可能會損傷產(chǎn)品表面。同時,不合理的結(jié)構(gòu)可能導(dǎo)致打印過程中出現(xiàn)應(yīng)力集中,引起產(chǎn)品變形或斷裂。壁厚和尺寸:產(chǎn)品的壁厚和尺寸也需要合理設(shè)計。壁厚過薄可能導(dǎo)致產(chǎn)品強(qiáng)度不足,容易斷裂;壁厚過厚則可能增加打印時間和材料成本,還可能引起內(nèi)部缺陷。尺寸過大的產(chǎn)品可能超出打印機(jī)的打印范圍,或者在打印過程中由于重力等因素影響而出現(xiàn)變形。切片參數(shù)設(shè)置:將 3D 模型轉(zhuǎn)換為打印機(jī)可識別的切片文件時,切片參數(shù)的設(shè)置至關(guān)重要。包括層厚、打印速度、填充密度、支撐結(jié)構(gòu)等參數(shù)都會影響打印質(zhì)量。例如,層厚設(shè)置過大可能使產(chǎn)品表面臺階效應(yīng)明顯,影響外觀質(zhì)量;打印速度過快可能導(dǎo)致材料來不及粘結(jié),降低產(chǎn)品強(qiáng)度。湖州PA123D打印定制3D打印技術(shù)推動數(shù)字化制造,減少庫存和物流成本。
樹脂打印(光聚合)原理:使用光源在容器中選擇性地固化(或硬化)光聚合物樹脂。換句話說,光被精確地引導(dǎo)到液體塑料的特定點或區(qū)域,使其硬化。類型:立體光刻(SLA)、液晶顯示(LCD)、數(shù)字光處理(DLP)、微立體光刻(μSLA)等。材料:光聚合物樹脂(可澆注、透明、工業(yè)、生物相容性等)。特點:精度高,表面光滑,能夠打印復(fù)雜的細(xì)節(jié)。
粉末熔融(粉末床熔融,PBF)原理:熱能源選擇性地在構(gòu)建區(qū)域內(nèi)熔化金屬粉末顆粒(塑料、金屬或陶瓷),以逐層創(chuàng)建固體物體。類型:選擇性激光燒結(jié)(SLS)、激光粉末床熔融(LPBF)、電子束熔化(EBM)等。材料:金屬、塑料、陶瓷等粉末材料。特點:能夠打印度的材料,適合工業(yè)級打印。
影響3D打印生產(chǎn)效率的因素設(shè)備性能:不同類型和型號的3D打印機(jī)速度差異較大。例如,一些桌面級FDM(熔融沉積成型)打印機(jī)打印速度通常在每小時幾立方厘米到幾十立方厘米之間。而工業(yè)級的大型3D打印機(jī),如采用SLS(選擇性激光燒結(jié))或DLP(數(shù)字光處理)技術(shù)的設(shè)備,打印速度可能會快很多,每小時能達(dá)到數(shù)百立方厘米甚至更高。打印材料:材料的特性會影響打印速度。一些材料如普通塑料絲材,在FDM打印中容易擠出和成型,打印速度相對較快。但對于一些高性能材料或特殊材料,如金屬粉末、陶瓷漿料等,由于其需要更高的燒結(jié)溫度、更精確的成型控制,打印速度往往較慢。模型復(fù)雜度:簡單的幾何形狀,如立方體、圓柱體等,打印速度較快。而復(fù)雜的模型,如具有精細(xì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)、鏤空設(shè)計或復(fù)雜曲面的模型,需要更多的打印時間來完成細(xì)節(jié)部分的構(gòu)建。切片的路徑規(guī)劃也會影響打印效率,優(yōu)化的路徑可以減少打印頭的移動時間和空行程,提高整體效率。3D打印材料不斷創(chuàng)新,包括生物基、復(fù)合材料等。
還原聚合類(光固化類)立體平板印刷(SLA)原理:使用特定波長與強(qiáng)度的激光聚焦到光固化材料表面,使之由點到線、由線到面的順序凝固,完成一個層面的繪圖作業(yè),然后升降臺在垂直方向移動一個層片的高度,再固化另一個層面,層層疊加構(gòu)成一個三維實體。材料:光敏樹脂。數(shù)字光處理(DLP)原理:采用紫外數(shù)字投影技術(shù),利用高分辨率的數(shù)字光處理器(DLP)投影逐層的進(jìn)行光固化。材料:光敏樹脂。LCD光固化原理:利用液晶顯示屏的原理,通過選擇性允許紫外光透過來實現(xiàn)曝光,也稱為Mask SLA技術(shù)。材料:光敏樹脂。考古修復(fù),利用技術(shù)重現(xiàn)歷史文物。安徽工業(yè)3D打印技術(shù)
3D打印,也稱增材制造,以數(shù)字模型為基礎(chǔ)逐層構(gòu)造物體。麗水不銹鋼3D打印工廠
多材料與高精度打印:未來 3D 打印將能同時使用多種不同材料進(jìn)行打印,實現(xiàn)一個部件多種材料性能的集成。打印精度也會不斷提高,納米級打印技術(shù)會逐漸成熟并應(yīng)用,使制造更精細(xì)、更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品成為可能,如微機(jī)電系統(tǒng)、生物細(xì)胞結(jié)構(gòu)等。高速打印技術(shù)的突破:通過優(yōu)化打印頭設(shè)計、材料輸送系統(tǒng)和運動控制算法等,3D 打印速度將大幅提升,縮短生產(chǎn)周期,滿足大規(guī)模生產(chǎn)需求。例如連續(xù)液體界面生產(chǎn)技術(shù)(CLIP)等新型高速打印技術(shù)不斷發(fā)展,未來可能會有更多類似的高效打印技術(shù)出現(xiàn)。與其他技術(shù)深度融合:3D 打印與人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)融合將更加緊密。人工智能可用于優(yōu)化打印路徑、預(yù)測和檢測打印缺陷;物聯(lián)網(wǎng)使 3D 打印機(jī)能實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理,構(gòu)建智能工廠;大數(shù)據(jù)可用于積累打印數(shù)據(jù),為材料研發(fā)、工藝優(yōu)化提供支持。麗水不銹鋼3D打印工廠