3D打印機(jī)入門

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1、2D圖案定制個(gè)性化禮物、3D打印產(chǎn)品/手板和3D打印機(jī)—首選憶典定制3D打印機(jī)入門什么是3D打印機(jī)3D打印機(jī)英文“3DPrinters”，3D打印機(jī)這個(gè)名稱是近年該產(chǎn)品來(lái)針對(duì)民用市場(chǎng)而出現(xiàn)的一個(gè)新詞。其實(shí)在專業(yè)領(lǐng)域他有另一個(gè)名稱“快速成形技術(shù)”?？焖俪尚渭夹g(shù)又稱快速原型制造(RapidPrototypingManufacturing，簡(jiǎn)稱RPM)技術(shù)，誕生于20世紀(jì)80年代后期，是基于材料堆積法的一種高新制造技術(shù)，被認(rèn)為是近20年來(lái)制造領(lǐng)域的一個(gè)重大成果。它集機(jī)械工程、CAD、逆向工程技術(shù)、分層制造技術(shù)、數(shù)控技術(shù)、材料科學(xué)、激光技術(shù)于一身，可以自動(dòng)、直接、快速、精確地將設(shè)計(jì)思想轉(zhuǎn)變

2、為具有一定功能的原型或直接制造零件，從而為零件原型制作、新設(shè)計(jì)思想的校驗(yàn)等方面提供了一種高效低成本的實(shí)現(xiàn)手段。即，快速成形技術(shù)就是利用三維CAD的數(shù)據(jù)，通過快速成型機(jī)，將一層層的材料堆積成實(shí)體原型。RPM技術(shù)是在現(xiàn)代CAD/CAM技術(shù)、激光技術(shù)、計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)、精密伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)以及新材料技術(shù)的基礎(chǔ)上集成發(fā)展起來(lái)的。不同種類的快速成型系統(tǒng)因所用成形材料不同，成形原理和系統(tǒng)特點(diǎn)也各有不同。但是，其基本原理都是一樣的，那就是"分層制造，逐層疊加"，類似于數(shù)學(xué)上的積分過程。形象地講，快速成形系統(tǒng)就像是一臺(tái)"立體打印機(jī)"，因此得名“3D打印機(jī)”。3D打印機(jī)的原理3D打印機(jī)可以根據(jù)零件的形狀，

3、每次制做一個(gè)具有一定微小厚度和特定形狀的截面，然后再把它們逐層粘結(jié)起來(lái)，就得到了所需制造的立體的零件。每個(gè)截面數(shù)據(jù)相當(dāng)于醫(yī)學(xué)上的一張CT像片；整個(gè)制造過程可以比喻為一個(gè)"積分"的過程。當(dāng)然，整個(gè)過程是在電腦的控制下，由3D打印機(jī)系統(tǒng)自動(dòng)完成的。不同公司制造的3D打印機(jī)所用的成形材料不同，系統(tǒng)的工作原理也有所區(qū)別，但其基本原理都是一樣的，2D圖案定制個(gè)性化禮物、3D打印產(chǎn)品/手板和3D打印機(jī)—首選憶典定制那就是"分層制造、逐層疊加"。這種工藝可以形象地叫做"增長(zhǎng)法"或"加法"。3D打印機(jī)的制作過程我們舉個(gè)例子：例如我們制作一個(gè)塑料材質(zhì)的蘋果，首先我們需要在電腦上使用3D軟件制作出一個(gè)

4、蘋果的3D模型文件，然后把它轉(zhuǎn)換成3D打印機(jī)支持的文件格式。接下來(lái)需要給3D打印機(jī)放入塑料耗材，現(xiàn)在3D打印機(jī)就可以制作了。這個(gè)過程是不是像我們的平面打印機(jī)的操作呀！好下面說(shuō)重點(diǎn)。打印系統(tǒng)在制作的時(shí)候會(huì)從這個(gè)蘋果3D模型底部開始切成很多片（多少片呢？這個(gè)要根據(jù)打印機(jī)的技術(shù)指標(biāo)它所支持的“層厚”來(lái)決定。）也就是我們上面說(shuō)的截面圖。最先開始制作的是蘋果模型的最底部的那一個(gè)截面，也就是蘋果最底部的一層，這時(shí)候系統(tǒng)會(huì)控制激光器（或噴嘴）在這一層截面圖的范圍燒結(jié)原料（或擠出原料——不同的打印機(jī)技術(shù)制作方式也有區(qū)別這個(gè)下面我們會(huì)提到），這一層做好后是第二層依此類推。這樣這個(gè)塑料蘋果就一層層的“

5、生長(zhǎng)”出來(lái)了。3D打印機(jī)的技術(shù)現(xiàn)在市面上已經(jīng)有十幾種不同的3D打印機(jī)的技術(shù)，其中比較成熟的有UV、SLA、SLS、LOM和FDM等方法。我們將在下面介紹4種目前使用比較廣泛的技術(shù)：SLA技術(shù)3D打印機(jī)的原理SLA是"StereolithographyAppearance"的縮寫，即立體光固化成型法。用特定波長(zhǎng)與強(qiáng)度的激光聚焦到光固化材料表面，使之由點(diǎn)到線，由線到面順序凝固，完成一個(gè)層面的繪圖作業(yè)，然后升降臺(tái)在垂直方向移動(dòng)一個(gè)層片的高度，再固化另一個(gè)層面。這樣層層疊加構(gòu)成一個(gè)三維實(shí)體。SLA是最早實(shí)用化的快速成形技術(shù)，采用液態(tài)光敏樹脂原料。其工藝過程是，首先通過CAD設(shè)計(jì)出三維實(shí)體模

6、型，利用離散程序?qū)⒛Ｐ瓦M(jìn)行切片處理，設(shè)計(jì)掃描路徑，產(chǎn)生的數(shù)據(jù)將精確控制激光掃描器和升降臺(tái)的運(yùn)動(dòng)；激光光束通過數(shù)控2D圖案定制個(gè)性化禮物、3D打印產(chǎn)品/手板和3D打印機(jī)—首選憶典定制裝置控制的掃描器，按設(shè)計(jì)的掃描路徑照射到液態(tài)光敏樹脂表面，使表面特定區(qū)域內(nèi)的一層樹脂固化后，當(dāng)一層加工完畢后，就生成零件的一個(gè)截面；然后升降臺(tái)下降一定距離，固化層上覆蓋另一層液態(tài)樹脂，再進(jìn)行第二層掃描，第二固化層牢固地粘結(jié)在前一固化層上，這樣一層層疊加而成三維工件原型。將原型從樹脂中取出后，進(jìn)行最終固化，再經(jīng)打光、電鍍、噴漆或著色處理即得到要求的產(chǎn)品。SLA技術(shù)主要用于制造多種模具、模型等；還可以在原料中

7、通過加入其它成分，用SLA原型模代替熔模精密鑄造中的蠟?zāi)?。SLA技術(shù)成形速度較快，精度較高，但由于樹脂固化過程中產(chǎn)生收縮，不可避免地會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力或引起形變。因此開發(fā)收縮小、固化快、強(qiáng)度高的光敏材料是其發(fā)展趨勢(shì)。SLA技術(shù)的優(yōu)勢(shì)：1.光固化成型法是最早出現(xiàn)的快速原型制造工藝，成熟度高，經(jīng)過時(shí)間的檢驗(yàn)。2.由CAD數(shù)字模型直接制成原型，加工速度快，產(chǎn)品生產(chǎn)周期短，無(wú)需切削工具與模具。3.可以加工結(jié)構(gòu)外形復(fù)雜或使用傳統(tǒng)手段難于成型的原型和模具。4.使CAD數(shù)字模型直觀化，降低