淺述快速成型技術(shù)的研究方向

一、有些快速成型材料并不具備高l性能的特性，因此，蘇州手板打樣要盡量開(kāi)發(fā)性能優(yōu)異的材料，比如那些易成形，強(qiáng)度高，成本低，無(wú)污染，耐久和變形小的快速成型材料就是比較理想的目標(biāo);二、必須使快速成型系統(tǒng)的加工速度得到更大程度的提高，同時(shí)研發(fā)并行制造的手段來(lái)提高l效率;三、快速成形系統(tǒng)的可靠性亟需得到改善，其制作大件的能力和生產(chǎn)率的提升空間很大。于此同時(shí)，必須使設(shè)備結(jié)構(gòu)得到優(yōu)化，特別是對(duì)物理性能，表面質(zhì)量，成形件的精度要格外關(guān)注。

印向多種工藝協(xié)作復(fù)合成形方向發(fā)展

  在金屬激光3D 打印成形技術(shù)中, 由于激光逐層加工金屬粉末材料固有的球化效應(yīng)及臺(tái)階效應(yīng),即使采用目前精度較高的SLM 技術(shù), 其3D 打印制件在表面精度、表面粗糙度等指標(biāo)上距離直接應(yīng)用還存在較大差距. 解決上述問(wèn)題的較佳方法是將激光3D 打印技術(shù)(增材制造) 與傳統(tǒng)的機(jī)加工技術(shù)(減材制造) 在加工過(guò)程中結(jié)合起來(lái), 在逐層疊加成形的過(guò)程中即進(jìn)行逐層的銑削或磨削加工, 這樣可以避免刀具干涉效應(yīng), 成形件加工完成后無(wú)需后處理即可直接投入使用, 是目前復(fù)雜金屬模具制造的較新發(fā)展趨勢(shì). 

FDMl（Fused Depolsition Modeling)熔融沉積成型

 FDMl是目前應(yīng)用較廣泛的一種工藝，很多消費(fèi)級(jí)3D打印機(jī)都是采用的這種工藝，因?yàn)樗鼘?shí)現(xiàn)來(lái)相對(duì)容易：

 FDMl加熱頭把熱熔性材料（ABS樹(shù)脂、尼龍、蠟等）加熱到臨界狀態(tài)，使其呈現(xiàn)半流體狀態(tài)，然后加熱頭會(huì)在軟件控制下沿CAD 確定的二維幾何軌跡運(yùn)動(dòng)，同時(shí)噴頭將半流動(dòng)狀態(tài)的材料擠壓出來(lái)，材料瞬時(shí)凝固形成有輪廓形狀的薄層。

 這個(gè)過(guò)程與二維打印機(jī)的打印過(guò)程很相似，只不過(guò)從打印頭出來(lái)的不是油墨，而是ABS樹(shù)脂等材料的熔融物。同時(shí)由于3D 打印機(jī)的打印頭或底座能夠在垂直方向移動(dòng)，所以它能讓材料逐層進(jìn)行快速累積，并且每層都是CAD模型確定的軌跡打印出確定的形狀，所以終能夠打印出設(shè)計(jì)好的三維物體。

SLA（Stereolithography）光固化成型

 據(jù)維基百科記載，1984年的第l一臺(tái)快速成形設(shè)備采用的就是光固化立體造型工藝，現(xiàn)在的快速成型設(shè)備中，以SLA的研究較為深入，運(yùn)用也很為廣泛。平時(shí)我們通常將這種工藝簡(jiǎn)稱“光固化”，該工藝的基礎(chǔ)是能在紫外光照射下產(chǎn)生聚合反應(yīng)的光敏樹(shù)脂。

 與其它3D 打印工藝一樣，SLA 光固化設(shè)備也會(huì)在開(kāi)始“打印”物體前，將物體的三維數(shù)字模型切片。然后電腦控制下，紫外激光會(huì)沿著零件各分層截面輪廓，對(duì)液態(tài)樹(shù)脂進(jìn)行逐點(diǎn)掃描。被掃描到的樹(shù)脂薄層會(huì)產(chǎn)生聚合反應(yīng)，由點(diǎn)逐漸形成線，終形成零件的一個(gè)薄層的固化截面，而未被掃描到的樹(shù)脂保持原來(lái)的液態(tài)。