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FDM應(yīng)用
用途零件
FDM技術(shù)可以直接制造要用的用途零件,其精度可以媲美注塑成形。不過因?yàn)槭懿牧虾凸に囅拗疲蛴∥锲返氖芰?qiáng)度低,主要用于民用消費(fèi)級市場,在工業(yè)市場上直接用途零件的應(yīng)用還不廣泛。
FDM優(yōu)勢&技術(shù)限制
由于FDM技術(shù)無需激光系統(tǒng),因而價(jià)格低廉。現(xiàn)在市場上的桌面打印機(jī)大多采用FDM技術(shù),便宜的已經(jīng)降至1萬元以下。與其他3D打印技術(shù)路徑相比,F(xiàn)DM具有成本低、原料廣泛等優(yōu)點(diǎn),同樣存在成型精度低、支撐材料難以剝離等缺點(diǎn),
強(qiáng)度低。受工藝和材料限制,打印物品的性能強(qiáng)度低,尤其是沿Z軸方向的材料強(qiáng)度比較弱,達(dá)不到工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
· 打印時(shí)間長。需按橫截面形狀逐步打印,成型過程中受到一定的限制,制作時(shí)間長,不適于制造大型物件。
· 需要支撐材料。在成型過程中需要加入支撐材料,在打印完成后要進(jìn)行剝離。隨著技術(shù)的進(jìn)步,市面上已經(jīng)有水溶性支撐材料,該缺點(diǎn)正在被逐步克服。
與其他3D打印技術(shù)相比,F(xiàn)DM技術(shù)的成本和門檻較低,是面向個(gè)人3D打印機(jī)的首l選技術(shù)。由于FDM技術(shù)專利已經(jīng)到期,其大面積推廣已經(jīng)不存在障礙。我認(rèn)為在未來,桌面級FDM 3D打印機(jī)的市場空間還將不斷增加,前景值得期待。
具體打印流程:
1. 在樹脂槽中盛滿液態(tài)光敏樹脂,可升降工作臺處于液面下一個(gè)截面層厚的高度,聚焦后的激光束在計(jì)算機(jī)控制下沿液面進(jìn)行掃描,被掃描的區(qū)域樹脂固化,從而得到該截面的一層樹脂薄片;
2. 升降工作臺下降一個(gè)層厚距離,液體樹脂再次暴露在光線下,再次掃描固化,如此重復(fù),直到整個(gè)產(chǎn)品成型;
3. 升降臺升出液體樹脂表面,取出工件,進(jìn)行相關(guān)后處理,通過強(qiáng)光、電鍍、噴漆或著色等處理得到需要的產(chǎn)品。
需要注意的是,因?yàn)橐恍┕饷魳渲牧系酿ざ容^大,流動(dòng)性較差,使得在每層照射固化之后,液面都很難在短時(shí)間內(nèi)迅速流平。因此大部分SLA設(shè)備都配有刮l刀部件,在每次打印臺下降后都通過刮l刀進(jìn)行刮切操作,便可以將樹脂均勻地涂覆在下一疊層上。
SLS原理
選擇性激光燒結(jié)(Selective Laser Sintering, SLS)技術(shù)由美國德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校的C.R. Dechard發(fā)明,主要是利用粉末材料在激光照射下高溫?zé)Y(jié)的基本原理,通過計(jì)算機(jī)控制光源定位裝置實(shí)現(xiàn)精l確定位,然后逐層燒結(jié)堆積成型。你可以自己選擇材質(zhì)、工藝,訂制文字和寶石鑲嵌等等,在3D打印的應(yīng)用程序中創(chuàng)建珠寶設(shè)計(jì)圖,再發(fā)送給專門機(jī)構(gòu)進(jìn)行高質(zhì)量3D打印。
激光燒結(jié)技術(shù)是成型原理巨復(fù)雜,條件巨高,設(shè)備及材料成本巨高的3D打印技術(shù)之一,但也是目前對3D打印技術(shù)發(fā)展影響很為深遠(yuǎn)的技術(shù)。因此在開發(fā)過程中需要做成實(shí)物以驗(yàn)證其外觀形象、人體安全性測試,以驗(yàn)證設(shè)計(jì)人員的想法,在推向市場前完成設(shè)計(jì)方案。從理論上來說,任何加熱后能夠形成原子間黏結(jié)的粉末材料都可以被用來作為SLS的成型材料,目前,已可成熟運(yùn)用于SLS設(shè)備打印的材料主要有石蠟、尼龍、金屬、陶瓷粉末和它們的復(fù)合材料。