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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)的機加工技術(shù)(減材制造) 在加工過程中結(jié)合起來, 在逐層疊加成形的過程中即進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.
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,很多消費級3D打印機都是采用的這種工藝,因為它實現(xiàn)來相對容易:
FDMl加熱頭把熱熔性材料(ABS樹脂、尼龍、蠟等)加熱到臨界狀態(tài),使其呈現(xiàn)半流體狀態(tài),然后加熱頭會在軟件控制下沿CAD 確定的二維幾何軌跡運動,同時噴頭將半流動狀態(tài)的材料擠壓出來,材料瞬時凝固形成有輪廓形狀的薄層。
這個過程與二維打印機的打印過程很相似,只不過從打印頭出來的不是油墨,而是ABS樹脂等材料的熔融物。同時由于3D 打印機的打印頭或底座能夠在垂直方向移動,所以它能讓材料逐層進行快速累積,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)計好的三維物體。
SLS(Selective Laser Sintering)選擇性激光燒結(jié)成型
數(shù)字模型分層切割與逐層制造是3D 打印工藝的基礎(chǔ),這里往后就不再贅述了。除此之外,SLS 工藝與SLA 光固化工藝還有相似之處,即都需要借助激光將物質(zhì)固化為整體。不同的是,SLS 工藝使用的是紅外激光束,材料則由光敏樹脂變成了塑料、蠟、陶瓷、金屬或其復(fù)合物的粉末。
先將一層很薄的原料粉未鋪在工作臺上,接著在電腦控制下的激光束通過掃描器以一定的速度和能量密度,按分層面的二維數(shù)據(jù)掃描。激光掃描過的粉末就燒結(jié)成一定厚度的實體片層,未掃描的地方仍然保持松散的粉末狀。