3D打印的主流工藝盤點(一)
大家對3D打印這個熱門概念應(yīng)該都或有耳聞,下面給大家介紹一下3D打印的主流技術(shù)及其工藝,希望能夠幫助大家更深一步了解3D打印的工作原理和其工作特點。
現(xiàn)在我們來看看3D打印的主流工藝流程。
熔融沉積造型(Fused deposition modeling,F(xiàn)DM)
FDM 可能是目前應(yīng)用最廣泛的一種工藝,很多消費級3D 打印機都是采用的這種工藝,因為它實現(xiàn)起來相對容易:
FDM加熱頭把熱熔性材料(ABS樹脂、尼龍、蠟等)加熱到臨界狀態(tài),使其呈現(xiàn)半流體狀態(tài),然后加熱頭會在軟件控制下沿CAD 確定的二維幾何軌跡運動,同時噴頭將半流動狀態(tài)的材料擠壓出來,材料瞬時凝固形成有輪廓形狀的薄層。
這個過程與二維打印機的打印過程很相似,只不過從打印頭出來的不是油墨,而是ABS樹脂等材料的熔融物。同時由于3D 打印機的打印頭或底座能夠在垂直方向移動,所以它能讓材料逐層進行快速累積,并且每層都是CAD 模型確定的軌跡打印出確定的形狀,所以最終能夠打印出設(shè)計好的三維物體。
光固化立體造型(Stereolithography,SLA)
據(jù)維基百科記載,1984年的第一臺快速成形設(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的研究最為深入,運用也最為廣泛。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)樹脂進行逐點掃描。被掃描到的樹脂薄層會產(chǎn)生聚合反應(yīng),由點逐漸形成線,最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)。
當一層固化完畢,升降工作臺移動一個層片厚度的距離,在上一層已經(jīng)固化的樹脂表面再覆蓋一層新的液態(tài)樹脂,用以進行再一次的掃描固化。新固化的一層牢固地粘合在前一層上,如此循環(huán)往復(fù),直到整個零件原型制造完畢。
SLA 工藝的特點是,能夠呈現(xiàn)較高的精度和較好的表面質(zhì)量,并能制造形狀特別復(fù)雜(如空心零件)和特別精細(如工藝品、首飾等)的零件。
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