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1、书山有路3D打印技术种类 SLA DLP技术SLA是 StereolithographyAppearance 的缩写 即立体光固化成型法 用特定波长与强度的激光聚焦到光固化材料表面 使之由点到线 由线到面顺序凝固 完成一个层面的绘图作业 然后升降台在垂直方向移动一个层片的高度 再固化另一个层面 这样层层叠加构成一个三维实体 SLA是最早实用化的快速成形技术 采用液态光敏树脂原料 工艺原理如图所示 SLA技术主要用于制造多种模具 模型等 还可以在原料中通过加入其它成分 SLA用原型模代替熔模精密铸造中的蜡模 SLA技术成形速度较快 精度高 但由于树脂固化过程中产生收缩 不可避免地会产生应力或引起
2、形变 DLP激光成型技术和SLA立体平版印刷技术比较相似 不过它是使用高分辨率的数字光处理器 DLP 投影仪来固化液态光聚合物 逐层的进行光固化 由于每层固化时通过幻灯片似的片状固化 因此速度比同类型的SLA立体平版印刷技术速度更快 该技术成型精度高 在材料属性 细节和表面光洁度方面可匹敌注塑成型的耐用塑料部件 精细度指数 硬度强度指数 1 书山有路FDM熔融层积成型技术 FDM即是FusedDepositionModeling 熔融挤出成型工艺的材料一般是热塑性材料 如ABS PC 尼龙等 以丝状供料 材料在喷头内被加热熔化 喷头沿零件截面轮廓和填充轨迹运动 同时将熔化的材料挤出 材料迅速固
3、化 并与周围的材料粘结 每一个层片都是在上一层上堆积而成 上一层对当前层起到定位和支撑的作用 随着高度的增加 层片轮廓的面积和形状都会发生变化 当形状发生较大的变化时 上层轮廓就不能给当前层提供充分的定位和支撑作用 这就需要设计一些辅助结构 支撑 对后续层提供定位和支撑 以保证成形过程的顺利实现 这种工艺不用激光 使用 维护简单 成本较低 用ABS制造的原型因具有较高强度而在产品设计 测试与评估等方面得到广泛应用 近年来又开发出PC PC ABS PPSF等更高强度的成形材料 使得该工艺有可能直接制造功能性零件 由于这种工艺具有一些显著优点 该工艺发展极为迅速 目前FDM系统在全球已安装快速成
4、形系统中的份额最大 精细度指数 强度硬度指数 2 书山有路 3DP技术3DP即3Dprinting 采用3DP技术的3D打印机使用标准喷墨打印技术 通过将液态连结体铺放在粉末薄层上 以打印横截面数据的方式逐层创建各部件 创建三维实体模型 采用这种技术打印成型的样品模型与实际产品具有同样的色彩 还可以将彩色分析结果直接描绘在模型上 模型样品所传递的信息较大 美国麻省理工大学的EmanualSachs教授于1989年申请了三维印刷技术 3DP 的专利 这是一种以陶瓷 金属等粉末为材料 通过粘合剂将每一层粉末粘合到一起 通过层层叠加而成型 1993年 粉末粘合成型工艺是实现全彩打印最好的工艺 使用石
5、膏粉末 陶瓷粉末 塑料粉末等作为材料 是目前最为成熟的彩色3D打印技术 精细度指数 强度硬度指数 彩色指数 3 书山有路SLS选区激光烧结技术 SLMSLS选区激光烧结技术 即SelectiveLaserSintering 和3DP技术相似 同样采用粉末为材料 所不同的是 这种粉末在激光照射高温条件下才能融化 喷粉装置先铺一层粉末材料 将材料预热到接近熔化点 在采用激光照射 将需要成型模型的截面形状扫描 使粉末融化 被烧结部分粘合到一起 通过这种过程不断循环 粉末层层堆积 直到最后成型 SLS最初是由美国德克萨斯大学奥斯汀分校的Carlckard于1989年在其硕士论文中提出的 后美国DTM公
6、司于1992年推出了该工艺的商业化生产设备SinterSation 几十年来 奥斯汀分校和DTM公司在SLS领域做了大量的研究工作 在设备研制和工艺 材料开发上取得了丰硕成果 德国的EOS公司在这一领域也做了很多研究工作 并开发了相应的系列成型设备 激光烧结技术成型原理最为复杂 成型条件最高 设备及材料成本最高的3D打印技术 但也是目前对3D打印技术发展影响最为深远的技术 目前SLS技术材料可以是尼龙 蜡 陶瓷 金属等 SLS技术成型材料的的种类多元化 精细度指数 强度硬度指数 4 书山有路LOM技术分层实体制造法 LOM LaminatedObjectManufacturing LOM又称层
7、叠法成形 它以片材 如纸片 塑料薄膜或复合材料 为原材料 其成形原理如图所示 激光切割系统按照计算机提取的横截面轮廓线数据 将背面涂有热熔胶的纸用激光切割出工件的内外轮廓 切割完一层后 送料机构将新的一层纸叠加上去 利用热粘压装置将已切割层粘合在一起 然后再进行切割 这样一层层地切割 粘合 最终成为三维工件 LOM常用材料是纸 金属箔 塑料膜 陶瓷膜等 此方法除了可以制造模具 模型外 还可以直接制造构件或功能件 该技术的特点是工作可靠 模型支撑性好 成本低 效率高 缺点是前 后处理费时费力 且不能制造中空结构件 成形材料 涂敷有热敏胶的纤维纸 制件性能 相当于高级木材 主要用途 快速制造新产品样件 模型或铸造用木模 精细度指数 强度硬度指数 5
