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3D打印加工
3D打印技術(shù)是突破傳統(tǒng)的去除(車、洗、刨、磨、鉗)方法和受迫(鍛壓、鑄造粉末冶金)方法,它涉及CAD、CAM技術(shù)、數(shù)據(jù)處理技術(shù)、材料技術(shù)、CNC技術(shù)、測試傳感技術(shù)和計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)等各種高科技的綜合應(yīng)用的制模技術(shù)。它不需要加工機(jī)床和模具??焖俪尚椭圃炷P秃蜆蛹軌蚋珳?zhǔn)、及時(shí)為工業(yè)設(shè)計(jì)師、模型設(shè)計(jì)師和產(chǎn)品開發(fā)團(tuán)隊(duì)提供更加形象、直觀、準(zhǔn)確表達(dá)設(shè)計(jì)思想和產(chǎn)品功能,能夠從一開始就能盡早發(fā)現(xiàn)問題并與之解決,避免沒必要的返工,從而縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期,更快反應(yīng)市場,降低企業(yè)開發(fā)成本,從而增強(qiáng)企業(yè)的核心競爭力。
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(tái)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(shí)體片層,未掃描的地方仍然保持松散的粉末狀。
結(jié)合3D打印和傳統(tǒng)加工制造有什么好處?節(jié)省時(shí)間和生產(chǎn)成本
3D打印可以作為傳統(tǒng)制造加工的重要補(bǔ)充理由之一是可以減少材料浪費(fèi)。傳統(tǒng)制造加工或銑削通常使用一塊原材料,從該原材料中根據(jù)模型外觀不斷削減材料。這意味著削減下來很多材料將無法重復(fù)使用,但是很多3D打印技術(shù)卻可以按需使用材料,避免造成浪費(fèi)。
甚至有些機(jī)械加工產(chǎn)品直接將3D打印和CNC加工結(jié)合在一起。例如制作一個(gè)零件時(shí)每隔10層利用3D打印制作,再使用一臺(tái)傳統(tǒng)加工機(jī)器來鉆出高度精l確的管路。該解決方案意味著交貨時(shí)間縮短了10周!這樣大大降低了生產(chǎn)成本。除此之外,同時(shí)使用這兩種制造技術(shù)為人們提供新的設(shè)計(jì)解決方案?,F(xiàn)在可以把單一復(fù)雜零件作為一個(gè)整體生產(chǎn),從而完全省去了組裝時(shí)間,又降低了成本。
金屬3D打印為技術(shù)和商業(yè)開啟了一個(gè)全新的制造能力的世界。它消除了制造工具的需求,從而極大地降低了每個(gè)部件的成本,并通過增材過程提供了幾何自由度。此外,3D打印金屬提高了生產(chǎn)的自動(dòng)化,因?yàn)榇蛴C(jī)可以從設(shè)計(jì)文件自動(dòng)生產(chǎn)金屬件。
世界頂l尖的制造商們已經(jīng)在利用這項(xiàng)金屬3D打印技術(shù)打印快速金屬原型或按需打印替換零件。
但這一切是如何運(yùn)作的呢?我們請到了應(yīng)用工程師Tripp Burd帶領(lǐng)我們完成了Markforged metal 3D打印的整個(gè)過程,從設(shè)計(jì)到功能金屬部件。
金屬3D打印過程中的三個(gè)主要步驟是打印、清洗和燒結(jié)。每一步都是單獨(dú)的全新領(lǐng)域,使得金屬3D打印從傳統(tǒng)制造中脫穎而出。