主流的3D打印技術(shù)有哪些?
3D打印技術(shù)最早出現(xiàn)在20世紀(jì)90年代中期,實(shí)際上是利用光固化和紙層疊等技術(shù)的最新快速成型裝置。它與普通打印工作原理基本相同,打印機(jī)內(nèi)裝有液體或粉末等“打印材料”,與電腦連接后,通過(guò)電腦控制把“打印材料”一層層疊加起來(lái),最終把計(jì)算機(jī)上的藍(lán)圖變成實(shí)物。這打印技術(shù)稱為3D立體打印技術(shù)。
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經(jīng)過(guò)近三十年的不斷發(fā)展,3D打印技術(shù)日臻完善,3D打印的產(chǎn)品和服務(wù)銷售額也不斷上升。今天魔猴網(wǎng)就給大家介紹一下,目前市場(chǎng)上主流的3D打印技術(shù)都有哪些。
1、FDM熔融沉積成型3D打印技術(shù)
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熔融沉積成型(FDM)是一種增材制造技術(shù),是軟件數(shù)學(xué)分層的定位模型構(gòu)建,通過(guò)加熱層擠出熱塑性纖維。適用于幾乎任何形狀和尺寸的復(fù)雜幾何建筑耐用部件,F(xiàn)DM是唯一的3D打印過(guò)程中使用的材料如ABS、聚碳酸酯和pc-iso,ULTEM 9085。這意味著FDM可以創(chuàng)建卓越的熱穩(wěn)定性和耐化學(xué)性,并有良好的強(qiáng)度重量比。如果需要,可以生成支撐結(jié)構(gòu)。該機(jī)技術(shù)可以將多種材料來(lái)實(shí)現(xiàn)不同的目標(biāo):例如,可以使用一種材料來(lái)建立模型,使用另一種可溶性的支撐結(jié)構(gòu),也可以使用相同的模型在相同類型的熱塑性多顏色。
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通常我們看到的小型桌面級(jí)3D打印機(jī),也是FDM的技術(shù)原理,只不過(guò)是另一個(gè)叫法,融長(zhǎng)絲制造fused filament fabrication (FFF)。FDM提供范圍廣泛的耐用熱塑性塑料具有獨(dú)特的特性使其成為理想的許多行業(yè)。
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FDM熔融沉積成型3D打印技術(shù)
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?2、SLA光固化快速成型3D打印技術(shù)
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SLA光固化快速成型是一種增材制造過(guò)程中,通過(guò)紫外線(UV)激光在一大桶光致聚合物樹(shù)脂。借助計(jì)算機(jī)輔助制造、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件(CAD/CAM),紫外激光用于繪制一個(gè)預(yù)編程的設(shè)計(jì)或形狀上的光致還原表面。因?yàn)楣饩酆衔锔泄庠谧贤饩€的照射下,樹(shù)脂固化后形成一層所需的3D對(duì)象。這個(gè)過(guò)程是每一層的設(shè)計(jì)重復(fù)直到3D對(duì)象是完整的。
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SLA可以說(shuō)是現(xiàn)在最流行的打印方式,SLA工藝打印光敏樹(shù)脂應(yīng)用很廣。光敏樹(shù)脂性價(jià)比更高,現(xiàn)在云工廠的客戶大部分也是選這種材料打印的。SLA光敏樹(shù)脂可以用來(lái)打印手板驗(yàn)證功能和外觀,也可以打印動(dòng)漫手辦,上色之后直接可以拿來(lái)收藏。
SLA光固化快速成型3D打印技術(shù)
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?3、DLP數(shù)碼影像投射3D打印技術(shù)
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DLP是一種用“光”作為動(dòng)力的3D打印技術(shù),光照射到液態(tài)的光敏樹(shù)脂(對(duì)光很敏感的一種液態(tài)材料)上,光敏樹(shù)脂就會(huì)固化,從而成型。DLP使用高分辨率的數(shù)字光處理器投影儀,把有輪廓的光,投影到光敏樹(shù)脂表面,使表面特定區(qū)域內(nèi)的一層樹(shù)脂固化,當(dāng)一層加工結(jié)束后,就會(huì)生成物體的一個(gè)截面;然后平臺(tái)移動(dòng)一層,固化層上掩蓋另一層液態(tài)樹(shù)脂,在進(jìn)行第二層投影,第二固化層牢固地粘結(jié)在前一固化層上,這樣一層層疊加而成三維工件原型。
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DLP與SLA光固化成型技術(shù)相似,都是利用感光聚合材料(主要是光敏樹(shù)脂)在紫外光照射下會(huì)快速凝固的特性。不同的是,DLP技術(shù)使用高分辨率的數(shù)字光處理器投影儀來(lái)投射紫外光,每次投射可成型一個(gè)截面。因此,從理論上,速度也比同類的SLA快很多。
DLP數(shù)碼影像投射3D打印技術(shù)
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?4、SLS選擇性激光燒結(jié)3D打印技術(shù)
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SLS選擇性激光燒結(jié)SLS快速成型技術(shù),創(chuàng)造堅(jiān)韌和幾何形狀復(fù)雜的部件。采用高功率CO2激光熔化或燒結(jié)粉末熱塑性塑料增材制造層技術(shù),SLS涉及高功率的使用激光例如,一個(gè)二氧化碳激光器)融合的小顆粒塑料或金屬粉成一團(tuán),有一個(gè)理想的三維形狀。激光選擇性地將粉末材料通過(guò)掃描截面的三維數(shù)字描述的部分產(chǎn)生的(例如從計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)文件或掃描數(shù)據(jù))在粉床表面。在每個(gè)橫截面掃描,粉末床是由一層厚度降低,一層新材料的應(yīng)用上,并重復(fù)該過(guò)程,直到部分完成。
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SLS的一個(gè)關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)是,作為一個(gè)部分,它是包裹在粉。這消除了需要支持結(jié)構(gòu)和允許復(fù)雜的幾何形狀。SLS生產(chǎn)零件強(qiáng)度好,水和氣密性,耐熱,還可以添加特殊的材料如鋁填充和玻纖填充尼龍PA12系列。
SLS選擇性激光燒結(jié)3D打印技術(shù)
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?5、DMLS直接金屬激光燒結(jié)3D打印技術(shù)
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直接金屬激光燒結(jié)(DMLS)是一種增材制造技術(shù),采用高達(dá)200瓦的Yb精密、高功率激光微焊接20或30微米的薄層金屬粉末和合金粉末層,一層完成后,燒結(jié)部分下降到粉床平臺(tái)。在構(gòu)建室面積、有料平臺(tái)、搭建平臺(tái)和用于移動(dòng)的新粉在打造平臺(tái),這樣一層又一層,直接從三維CAD數(shù)據(jù)全自動(dòng)創(chuàng)建的全功能的金屬部件。
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金屬3D打印的技術(shù)還有:EBM電子束3D打印技術(shù)。
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6、PolyJet 紫外(UV)光固化噴射的液體感光樹(shù)脂3D打印技術(shù)
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PolyJet 3D打印技術(shù),是一種紫外(UV)光固化噴射的液體感光樹(shù)脂薄為16微米(0.0006μm)的薄層來(lái)逐層增加建立模型。并以極復(fù)雜的幾何形狀,逼真的細(xì)節(jié),和光滑的表面。你甚至可以將多個(gè)材料、多個(gè)顏色和不同硬度,一次性打印創(chuàng)造在同一個(gè)成型零件和模型。PolyJet快速成型工藝采用高分辨率噴墨技術(shù)生產(chǎn)的零件的快速濟(jì)–是演示模型,一個(gè)極好的選擇。
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7、MJP多噴嘴噴墨高解析度逐層堆疊3D打印技術(shù)
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MJP多噴嘴噴墨3D打印技術(shù)是采用壓電噴射打印高解析度逐層堆疊或者光固化塑料樹(shù)脂或蠟鑄造材料層。提供最高的Z軸分辨率層的厚度為16微米,打印高精準(zhǔn)的精細(xì)零件。
8、CJP彩色噴墨打印技術(shù)
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CJP彩色噴墨3D打印技術(shù)是采用滾筒推送復(fù)合粉到建模平臺(tái)上,均勻鋪上很薄一層,同時(shí)打印頭噴射透明液體粘合劑固化復(fù)合粉成,而彩色噴墨打印頭將彩色粘合劑有選擇噴射在鋪好的粉材上,然后建模平臺(tái)一層一層降低,反復(fù)這個(gè)動(dòng)作,直到模型完成。
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9、3DP三維打印3D打印技術(shù)
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因?yàn)檫@種技術(shù)和平面打印非常相似,連打印頭都是直接用平面打印機(jī)的。和SLS類似,這個(gè)技術(shù)的原料也是粉末狀的。典型的3DP打印機(jī)有兩個(gè)箱體。如上圖所示,左邊為儲(chǔ)粉缸,右邊為成型缸。打印時(shí),左邊會(huì)上升一層(一般為0.1mm),右邊會(huì)下降一層,滾粉輥把粉末從儲(chǔ)粉缸帶到成型缸,鋪上厚度為0.1mm的粉末。打印機(jī)頭根據(jù)電腦數(shù)據(jù)把液體打印到粉末上。(平面打印機(jī)的Y軸是紙?jiān)趧?dòng),而3DP的Y軸是打印頭在動(dòng))液體要么是粘合劑要么是水(用于激活粉末中粉狀粘合劑)。
10、DED多層激光熔覆3D打印技術(shù)
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相當(dāng)于多層激光熔覆,利用激光或其它能源在材料從噴嘴輸出時(shí)同步熔化材料,凝固后形成實(shí)體層,逐層疊加,最終形成三維實(shí)體零件。DED的成型精度較低,但是成型空間不受限制,因而常用于制作大型金屬零件的毛坯。
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11、LOM薄板層壓成型3D打印技術(shù)
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基本原理:利用激光等工具逐層面切割、堆積薄板材料,最終形成三維實(shí)體。利用紙板、塑料板和金屬板可分別制造出木紋狀零件、塑料零件和金屬零件。各層紙板或塑料板之間的結(jié)合常用粘接劑實(shí)現(xiàn),而各層金屬板直接的結(jié)合常用焊接(如熱釬焊、熔化焊或超聲焊接)和螺栓連接來(lái)實(shí)現(xiàn)。最大缺點(diǎn):做不了太復(fù)雜的零件,材料范圍很窄,每層厚度不可調(diào)整,精度有限。