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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)計圖紙呈現(xiàn)數(shù)個l逼真、縮小的新家模型以供挑選;建筑領(lǐng)域中能夠為曲面異型建筑的重要精密構(gòu)建快速制作精l確模型,實現(xiàn)傳統(tǒng)建筑模型制作無法達(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)實世界,令教學(xué)更為生動;游戲動漫領(lǐng)域中,3D打印技術(shù)可以根據(jù)電子游戲、三維動畫以及其創(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。
SLA(Stereolithography)光固化成型
據(jù)維基百科記載,1984年的第l一臺快速成形設(shè)備采用的就是光固化立體造型工藝,現(xiàn)在的快速成型設(shè)備中,以SLA的研究較為深入,運(yùn)用也很為廣泛。平時我們通常將這種工藝簡稱“光固化”,該工藝的基礎(chǔ)是能在紫外光照射下產(chǎn)生聚合反應(yīng)的光敏樹脂。
與其它3D 打印工藝一樣,SLA 光固化設(shè)備也會在開始“打印”物體前,將物體的三維數(shù)字模型切片。然后電腦控制下,紫外激光會沿著零件各分層截面輪廓,對液態(tài)樹脂進(jìn)行逐點(diǎn)掃描。被掃描到的樹脂薄層會產(chǎn)生聚合反應(yīng),由點(diǎn)逐漸形成線,終形成零件的一個薄層的固化截面,而未被掃描到的樹脂保持原來的液態(tài)。
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。
結(jié)合3D打印和傳統(tǒng)加工制造有什么好處?節(jié)省時間和生產(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。例如制作一個零件時每隔10層利用3D打印制作,再使用一臺傳統(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間縮短了10周!這樣大大降低了生產(chǎn)成本。除此之外,同時使用這兩種制造技術(shù)為人們提供新的設(shè)計解決方案?,F(xiàn)在可以把單一復(fù)雜零件作為一個整體生產(chǎn),從而完全省去了組裝時間,又降低了成本。