3D打印,也被称为增材制造,是一种基于数字模型的技术。它从CAD软件设计或数字库中的电子文件开始,通过构建准备软件将设计分解成层,然后生成3D打印机的路径指令,逐层堆积材料终叠加成型。3D打印技术可以按照其生产的产品或使用的材料类型进行分类,主要类型包括以下几种:
材料挤出(MEX)原理:材料通过喷嘴挤出,通常这种材料是一根塑料细丝,通过一个加热的喷嘴进行熔化和挤出。打印机沿着构建准备软件确定的路径将材料放置在构建平台上,然后线材冷却并凝固形成固体。子类型:熔融沉积建模(FDM)、建筑3D打印、微型3D打印、生物3D打印、熔融颗粒建模(FGM)等。材料:塑料、金属、食品、混凝土等。特点:成本较低,材料范围广,但通常材料性能较低(如强度、耐用性等),且尺寸精度不高。 3D打印技术可实现个性化定制,如游戏手办和动画角色。湖州小家电3D打印工厂直销
设计自由度:3D打印允许设计师和工程师以几乎不受限制的方式创造复杂的几何形状和内部结构。这种设计自由度是传统制造技术难以比拟的,它为创新和个性化设计提供了巨大的空间。快速原型制作:在产品开发周期中,3D打印可以迅速将设计概念转化为实体原型。这缩短了从设计到测试的周期,加速了产品上市时间。成本效益:对于小批量或定制产品的生产,3D打印往往比传统制造方法更具成本效益。它减少了模具制造、库存管理等成本,并允许按需生产。常州树脂3D打印商家食品行业探索,打印个性化食品。
零部件制造:
高精度制造:SLA 3D打印技术能够制造出高精度、复杂形状的零部件,满足航空领域对零部件质量的高要求。轻量化设计:通过SLA 3D打印技术,设计师可以优化零部件的结构,减少材料使用,实现轻量化设计,从而提高航空器的燃油效率和载荷能力。
原型制作:
快速迭代:SLA 3D打印技术能够快速制作出高精度原型,帮助设计师和工程师在设计阶段进行快速迭代和验证,缩短产品开发周期。降低开发成本:与传统制造方法相比,SLA 3D打印技术在原型制作阶段能够降低开发成本,提高研发效率。
高度定制化:能够根据用户的设计需求,快速制造出各种形状复杂、个性化的产品。无论是独特的珠宝首饰、定制的医疗器械,还是具有特殊结构的机械零件,3D 打印都可以按照精确的设计模型进行生产,满足不同用户的个性化需求。设计自由度高:传统制造方法往往受到工艺和模具的限制,难以实现复杂的几何形状和内部结构。而 3D 打印技术可以直接根据三维模型进行制造,无需考虑传统制造中的工艺可行性问题,能够轻松实现如晶格结构、中空结构、多材料复合结构等复杂设计,为产品设计带来了更大的创新空间。3D打印能缩短建筑工期,节约建筑材料和成本。
树脂打印(光聚合)原理:使用光源在容器中选择性地固化(或硬化)光聚合物树脂。换句话说,光被精确地引导到液体塑料的特定点或区域,使其硬化。类型:立体光刻(SLA)、液晶显示(LCD)、数字光处理(DLP)、微立体光刻(µSLA)等。材料:光聚合物树脂(可浇注、透明、工业、生物相容性等)。特点:精度高,表面光滑,能够打印复杂的细节。
粉末熔融(粉末床熔融,PBF)原理:热能源选择性地在构建区域内熔化金属粉末颗粒(塑料、金属或陶瓷),以逐层创建固体物体。类型:选择性激光烧结(SLS)、激光粉末床熔融(LPBF)、电子束熔化(EBM)等。材料:金属、塑料、陶瓷等粉末材料。特点:能够打印度的材料,适合工业级打印。 教育领域,它激发学生创新思维。盐城汽车零部件3D打印公司
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技术发展与推广1987年,卡尔・迪卡德和他的老师共同开发了选择性激光烧结技术(SLS),使用激光将粉末材料烧结成型。1988年,出现了熔融沉积建模(FDM)技术的雏形,斯科特为了给自己女儿制作一个玩具青蛙而发明了这一技术。1991年,Helisys公司售出了台叠层实体制造(LOM)系统,通过逐层粘贴纸片并切割成型。1993年,麻省理工学院申请了“三维印刷技术”。1995年,美国ZCorp公司从麻省理工学院获得授权并开始开发3D打印机。2005年,市场上高清晰彩色3D打印机SpectrumZ510研制成功。湖州小家电3D打印工厂直销