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3D打印機的主要特點
3D打印帶來了世界性制造業(yè)革命,以前是部件設計完全依賴于生產(chǎn)工藝能否實現(xiàn),而3D打印機的出現(xiàn),將會顛覆這一生產(chǎn)思路,這使得企業(yè)在生產(chǎn)部件的時候不再考慮生產(chǎn)工藝問題,任何復雜形狀的設計均可以通過3D打印機來實現(xiàn)。
3D打印無需機械加工或模具,就能直接從計算機圖形數(shù)據(jù)中生成任何形狀的物體, 從而極大地縮短了產(chǎn)品的生產(chǎn)周期,提高了生產(chǎn)率。盡管仍有待完善,但3D打印技術市場潛力巨大,勢必成為未來制造業(yè)的眾多突破技術之一。
3d打印機的三維設計
三維打印的設計過程是:先通過計算機建模軟件建模,再將建成的三維模型“分區(qū)”成逐層的截面,即 切片,從而指導打印機逐層打印。
設計軟件和打印機之間協(xié)作的標準文件格式是STL文件格式。一個STL文件使用三角面來近似模擬物體的表面。
三角面越小其生成的表面分辨率越高。PLY是一種通過掃描產(chǎn)生的三維文件的掃描器,其生成的VRML或者WRL文件經(jīng)常被用作全彩打印的輸入文件。
模具,工業(yè)生產(chǎn)上用以注塑、吹塑、擠出、壓鑄或鍛壓成型、冶煉、沖壓等方法得到所需產(chǎn)品的各種模子和工具,素有“工業(yè)之i母”的稱號。大到飛機、汽車,小到茶杯、釘子,幾乎所有的工業(yè)產(chǎn)品都必須依靠模具成型。
模具本身又是由不同的零件構成的。模具設計與制造工藝很大程度上決定著模具的品質,進而影響到模具生產(chǎn)的終產(chǎn)品的品質。模具設計制作的要求就是:尺寸精準、表面光潔;結構合理、生產(chǎn)、易于自動化;3D打印技術的優(yōu)勢除了概念設計之外,3D打印還被用于創(chuàng)建功能性原型,因為3D打印技術制成的物品本身具有耐高溫、耐化學腐蝕等性能,通過對原型進行各種性能測試,以改進最終的產(chǎn)品設計參數(shù),大大縮短了產(chǎn)品從設計到生產(chǎn)的時間。制造容易、壽命高、成本低;設計符合工藝需要,經(jīng)濟合理。對于塑料模和壓鑄模,還需要考慮合理的澆注系統(tǒng)、熔融塑料或金屬流動狀態(tài)、進入型腔的位置與方向,即做好流道系統(tǒng)設計。
模具的制造與開發(fā),包括了諸如制造、驗證、試模以及修模等過程,像三維掃描這樣一種方便、快速、精準的測量系統(tǒng)是必需的,而3D打印在模具設計制造領域的應用不言而喻。不僅體現(xiàn)在產(chǎn)品手板打樣方面,還體現(xiàn)在金屬模具的直接3D打印上。