3D打印(三维打印,称为3DP)技术是指通过连续的物理层堆叠逐层添加材料来生成三维固体的技术。它不同于传统的材料去除处理技术,因此也称为增材制造或增材制造。 (增材制造,简称AM)技术,以前称为快速原型(RP)技术。
1. DLP流程原理
数字光处理(DLP)是近年来出现的3D打印技术。它类似于SLA的成型技术。它是SLA的变体。在加工产品时,使用数字微镜组件将产品的横截面图投影到液体光亮树脂的表面上,从而使被辐照的树脂逐层进行光固化。 DLP 3D打印比相同类型的SLA更快,这是因为每一层都通过类似滑动的薄片固化。以德国Envisiontec公司为代表的这项技术非常适合于高分辨率成型。
SLA工艺主要将特定强度的激光聚焦在3D打印材料的表面上并使其固化。 SLA成型主要是逐步从点到线以及线到表面成型的过程。与SLA不同,DLP技术主要使用DLP投影。在投影过程中,激光的整个表面都聚焦在3D打印材料的表面上。因此DLP技术模型打印速度更快。
流程的优缺点
1)产品性能类似于SLA工艺,并且成型速度更加块状。
2)受数字光镜分辨率的限制,只能打印小尺寸的产品。
DLP工艺在珠宝领域印刷蜡样的历史悠久,其应用相对成熟。随着数字光镜分辨率的提高,其在工业,文化和创意领域的应用将迅速普及。
流程
层压物体制造(LOM)也是Helisys(现为Cubic Technologies)发明的较早的3D打印技术之一。
LOM方法使用片材(例如纸张,塑料薄膜或复合材料)作为原材料,并使用二氧化碳激光切割系统根据十字线切割在涂有热熔胶的纸张背面的工件计算机提取的截面轮廓数据。机器的内部和外部轮廓,同时切割非零件区域,以方便清除废物。切割完一层后,进纸机构会叠加一层新的纸张,工作台将形成的工件向下压(通常材料厚度为),并与条形纸张(材料带)分开;送料机构旋转送料轴和送料轴以驱动物料带将新层移动到处理区域;工作台上升到加工平面;热压纸辊,使工件的层数增加一层,高度增加一层。然后在新层上切割轮廓,后完成零件处理。
由于原材料的可用性,LOM过程的成本很低。加工过程不涉及化学反应,适合于制造大尺寸产品。但是,由于传统的LOM成型工艺中CO2激光器的价格昂贵,原料种类太少,纸张的强度弱,容易弄湿等原因,它已逐渐退出3D的历史阶段印刷。
3. SLM流程
1. SLM过程原理
SLM是一种利用金属粉末在激光束的加热下熔化并通过冷却和固化形成的技术。 SLM和SLS零件的过程非常相似,因此在此不再赘述。但是,SLM工艺一般需要添加支撑结构,其主要作用体现在:1)承接下一层未形成的粉末层,防止激光扫描到较厚的金属粉末层上,塌陷; 2)由于粉末在加热后会熔化,冷却后内部会产生收缩应力,从而导致零件翘曲等。支撑结构将成型零件与未成型零件连接起来,可以有效地抑制这种收缩并将成型零件保持在压力平衡。3d打印机多少钱一台
流程的优缺点
1)通过SLM工艺加工的标准金属的密度超过99%,良好的机械性能可与传统工艺媲美。
2)可以加工的材料种类继续增加,加工后的零件可以稍后焊接。
3)价格昂贵,速度低。
4)精度和表面质量受到限制,可以通过后处理进行改进。
3. SLM工艺的应用范围
1)加工过的标准金属的外观,组装和功能原型。
2)支撑部件,例如固定装置,固定装置等。
3)生产小批量零件。
4)注塑模具。
流程
1. SLS过程的原理
选择性激光烧结原理
1)粉末颗粒存储在左侧的进纸槽中。在打印过程中,粉仓的升降平台上升,将粉料从打印平面上方通过撒粉辊推向打印仓的印版,形成非常薄且平坦的粉层。
2)此时,激光束扫描系统将根据切片的二维CAD路径在粉末层上进行选择性扫描。扫描的粉末颗粒将由于激光聚焦的高温而烧结在一起,从而形成具有一定厚度的实体。未扫描的薄区域仍保持原始的松散粉末;3d打印机多少钱一台
3)一层烧结完成后,打印平台根据切片的高度下降,水平辊再次将粉末压平,然后开始烧结新层,此时各层也被烧结在一起;直到所有层都被烧结。取出并回收未烧结的粉末,即可取出打印的实体模型
工艺的优缺点
与其他3D打印方法相比,SLS工艺的优势非常明显:
1)成型材料非常广泛。从理论上讲,任何可以在加热后形成原子键的粉末材料都可以用作SLS的成型材料。
2)可以印刷任何复杂的结构,包括空心结构,空心结构等。该过程与零件的复杂性无关,零件的强度高;
3)材料利用率高,未烧结粉末可重复利用,材料浪费少;
4)无支撑结构,散粉起支撑作用,减少了印刷初期模型加工的难度;
5)SLS工艺可以加工具有良好机械性能的标准塑料;
6)可以加工的材料种类不断增加,小批量生产中价格优势明显。
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