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打印技术正进入全新发展阶段,渗透各行各业带来变革。宁波大型产品3D打印
材料因素材料特性:不同的3D打印材料具有不同的物理和化学性质,如熔点、粘度、收缩率等,这些特性会影响打印过程和产品性能。例如,收缩率较大的材料在打印后容易出现变形、开裂等问题;粘度不合适的材料可能导致挤出不均匀,影响产品表面质量。材料质量:材料的纯度、粒度分布、含水率等质量指标也会对打印质量产生影响。纯度高、粒度均匀、含水率低的材料通常能够提供更好的打印效果,反之可能会引起堵塞喷头、粘结不良等问题。材料兼容性:对于多材料打印或需要与其他部件配合使用的情况,材料之间的兼容性非常重要。如果材料之间不能良好地粘结或存在化学不相容性,会导致产品出现分层、脱落等问题,影响产品的整体性能。安徽高精密3D打印该技术正在探索在食品领域的应用,如打印巧克力或披萨。
SLS选择性激光烧结(Selective Laser Sintering)技术特点:使用激光束扫描粉末材料,使其达到烧结温度并粘结在一起,逐层堆积形成物体。应用范围:主要用于金属和塑料粉末的打印,适用于汽车零部件、航空航天零件等度、高精度要求的领域。市场普及度:在工业级3D打印市场中,SLS技术具有广泛的应用基础。
SLM选择性激光熔化(Selective Laser Melting)技术特点:与SLS类似,但使用金属粉末并通过激光熔化形成固态金属零件。应用范围:主要用于金属零件的打印,如钛合金、钴铬合金等高性能金属材料的制造。市场普及度:随着金属3D打印技术的发展,SLM技术在航空航天、医疗等领域的应用逐渐增多,但相对于其他类型,其市场普及度可能稍低。
实际应用中的生产效率表现:
在产品原型制造方面:3D打印可以快速将数字模型转化为实物,几天内就能完成一个复杂产品原型的制作,相比传统的模具制造等方法,缩短了开发周期,提高了效率。
在小批量零部件生产方面:对于一些复杂形状、小批量的零部件,3D打印无需制作模具,可以直接生产,生产周期短,成本相对较低。但如果是大规模批量生产相同的简单零部件,传统的注塑成型、冲压等方法生产效率更高。
随着技术的不断发展,3D 打印的生产效率在逐步提高。例如,新的打印技术不断涌现,设备制造商也在通过改进硬件设计、优化软件算法等方式来提升打印速度和质量,未来 3D 打印技术在更多领域将具有更强的竞争力。 它利用数字模型文件,将设计转化为实体,广泛应用于多个领域。
建筑行业:
建筑模型制作:快速制作建筑模型,展示建筑外观、内部结构和空间布局,帮助设计师与客户沟通设计理念,进行方案评估和修改。建筑构件生产:打印建筑构件,如墙板、屋瓦、装饰构件等,提高生产效率和质量,实现复杂建筑造型的精细制造。一些公司还尝试用 3D 打印技术建造整个房屋,以降低建筑成本和施工时间。
教育领域:
教学模型:为教学提供各种实物模型,如生物解剖模型、物理实验模型、历史文物复制品等,帮助学生更好地理解抽象的知识和复杂的结构,提高教学效果。学生创新实践:学生可以通过 3D 打印技术将自己的创意设计转化为实际物体,培养创新思维和实践能力。在工程、设计等专业课程中,3D 打印已成为重要的教学工具。 3D打印助力绿色制造,使用可回收材料推动循环经济发展。丽水PA11 3D打印
该技术能够实现复杂几何形状的制造,突破传统工艺的限制。宁波大型产品3D打印
地理和物流优势:3D打印技术使得制造可以在更接近终用户的地方进行,减少了运输成本和环境影响。此外,它还支持远程制造和分布式生产。教育和研究:3D打印技术在教育和研究领域也发挥了重要作用。它允许学生和研究人员更直观地理解三维结构,并进行实验和创新。医疗应用:在医疗领域,3D打印技术被用于制造手术模型、定制植入物、假肢和生物组织等。这些应用提高了医疗服务的个性化和精确性。艺术和文化:3D打印技术为艺术家和设计师提供了新的创作工具,使他们能够以前所未有的方式表达自己的想法和创意。宁波大型产品3D打印