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什么是3D打印快速成型技術(shù)?
3d打印快速成型技術(shù)是一項(xiàng)先進(jìn)的制造技術(shù),也是我國(guó)工業(yè)制造業(yè)跟上國(guó)際化步伐的重要一步。所謂快速成型技術(shù)是將傳統(tǒng)的減材加工技術(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)樵霾募庸ぜ夹g(shù)的一種工業(yè)制造方法。這樣不僅可以節(jié)省打印材料,而且可以提高制造的精度和速度。這個(gè)工件已經(jīng)是非常精細(xì)的成品了。讓我們仔細(xì)看看這種先進(jìn)的加工和制造技術(shù)。3d打印快速成型技術(shù)是從國(guó)外引進(jìn)的??焖俪尚图夹g(shù)可追溯到20世紀(jì)80年代后期。它是以機(jī)械工程、CAD、逆向工程、分層制造技術(shù)、數(shù)控技術(shù)、材料科學(xué)和激光技術(shù)為基礎(chǔ)的先進(jìn)加工技術(shù)。大大提高了工業(yè)制造的自動(dòng)化水平和工件的加工速度和精度,可將工件從設(shè)計(jì)圖直接制作成3d打印手板成品,方便設(shè)計(jì)人員試生產(chǎn)和重新設(shè)計(jì)。
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).
3D打印技術(shù)在包裝容器成型中的應(yīng)用
3D打印技術(shù)有著非常廣泛的應(yīng)用前景,在生產(chǎn)生活中有著巨大的潛力:家具裝飾公司可以根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙呈現(xiàn)數(shù)個(gè)l逼真、縮小的新家模型以供挑選;建筑領(lǐng)域中能夠?yàn)榍娈愋徒ㄖ闹匾軜?gòu)建快速制作精l確模型,實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)建筑模型制作無(wú)法達(dá)到的工藝水平;醫(yī)l療領(lǐng)域中醫(yī)生可以采用特殊材料定制不同形狀的人造骨骼;教育領(lǐng)域,3D打印機(jī)能夠?qū)⒊橄蟾拍顜氍F(xiàn)實(shí)世界,令教學(xué)更為生動(dòng);游戲動(dòng)漫領(lǐng)域中,3D打印技術(shù)可以根據(jù)電子游戲、三維動(dòng)畫(huà)以及其創(chuàng)作產(chǎn)生的三維數(shù)據(jù)輕松制作自定義的頭像與雕塑;除此之外,還可以使用3D照相機(jī)或3D掃描儀將真實(shí)物體生成數(shù)據(jù),輸出成為3D模型。由于3D打印技術(shù)的優(yōu)越性、便捷性,隨著技術(shù)逐漸成熟,3D打印設(shè)備的造價(jià)也逐步的降低,這使得3D打印技術(shù)在包裝容器成型工藝之中有著廣闊的應(yīng)用前景。
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。