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1、L I C亚洲超大3D/VR产品和服务供应商SOUVR.COM3duV3圜鲍席国际贸易有限公司三维打印机应用实例序三维打印机又名：3D打印机、3D成型机、三维成型机、立体打印机等等，其在当今的工业 应用中越来越广泛，大大缩短的建模、浇铸等工序，提供了制作和生产的效率。但是在国内 其使用还没有被认可，很多工厂和企业也都还在摸索和试验阶段，本文把国外已经成型的应 用案例拿出来和大家分享，希望能够更好的促进三维打印机在国内的应用。一、三维打印机的纹理快速原型制作概述在许多快速原型制作应用中，表面纹理是重中之重。不是所有的快速原型制作技术都生产出最终产品，有 的还需要二次处理，如打磨或抛光。这些附加步
2、骤对于原型制作来说就要增加时间和费用。快速原型制作 技术的目标是快速、经济地制作出最终产品，因此在快速原型部件上制作出正确的表面纹理非常重要。图1Polyjet技术可以在原型部件、模子和模型上精确地打印出最终产品模具或部件所需要的纹理（纹理或图 案）和标志。如果需要，纹理可以限制在特定区域。但是，纹理也可以在后处理过程中使用快速纹理原型 制作应用程序进行添加。作为后处理工艺，Objet 3-D打印技术可以在模型上添加细节效果出色的优质纹理，因此，模型和其相关 的部件和材料有相同的纹理。图2快速纹理原型制作还可以增强薄壁材料的结构轻巧性以改善空气动力学和流体动力学，还可以用来填充打 印的部件上的
3、层线以制作光滑的表面，以及在不制作新部件的情况下增加壁或表面的厚度。Akron金属蚀刻专门用于在不同的材料和基质上添加纹理。Akron开发了一种享有专利的后处理方法，专 门用于在以PolyJet技术制作的部件表面上制作纹理，这种方法被称为Prototex。事实上，Akron可以在Objet打印的3-D模型上制作任何纹理。Prototex有一个拥有成千上万个图案 和纹理的设计库，其中包括皮革纹理、几何图样和当前最流行的设计，它可以使最终用户得到适合他们的 最终3-D打印模型的外观。图3Akron金属蚀刻公司总裁Lee Eisinger先生说：“快速纹理原型制作技术的出现大大减少了在打印的模 型上
4、应用纹理所需花费的努力。” “Akron Metal Etching的目标是凭借我们在塑料和相关产业中丰富的 经验提供最高质量的模具纹理制作。我们帮助用户轻松地完成纹理选择的细节和所有与最终用户加工相关 的项目，以在模具中制作具有正确纹理的部件”。在PolyJet的打印模型上添加纹理的工艺：首先，使用细砂纸对打印模型进行彻底的清洁和磨砂。第二，用覆盖层遮护不需要制作纹理的区域（见图 片4）。遮护后，在部件上开始制作所需深度的纹理。图4.涂覆了基本涂层的PolyJet模型这个专门的设备会在制作纹理时测量厚度。通常，纹理的深度允许有+/-0.01 mm （0.0005 in）的公差。纹 理的厚度可
5、以从0.1mm到0.375mm （0.004 to 0.015 in）之间，这一步骤所花的时间很短。图5所示为以适当厚度制作的材料。红色区域被遮护，在最终零件中将没有纹理。如果应用多个纹理， 遮蔽也可以区分纹理变化。给特定区域添加纹理可以使零件更加真实。图5.应用纹理图案前遮蔽的区域下一步是应用纹理图案。在零件表面上应用图案有多种不同的方法。经过固化工序后，沿着遮护材料将 母模具从表面上取下。用一种化学处理方式可以显示图案。最后，在纹理检验完毕并完成所有需要的修饰工作之后，有纹理的区域被一层覆盖层轻轻覆盖着，将纹理 印在零件上。如图6中的图案中深蓝色区域之间的浅色区域所示。然后将部件置于光线下
6、对材料进行固 化。图6.纹理图案给制作了纹理的打印模型喷漆，制作出最终零件的外观纹理（纹理或图案）可以应用在打印的PolyJet模型和模具上，填补了快速模具制造和昂贵（未完）二、objet三维打印机在快速模具制造中的应用概述从CAD模型直接生产模具被认为是一种可使新产品上市更加经济快速的重要方法。尽管这还是制造业中 一种相对新兴的趋势，但它已经对工程环境产生了重大影响。图1.在以PolyJet技术印制之前设计的模具 快速模具制造（RT）是指以快速原型制作（RP）模型为模式快速创建模具或使用快速原型制作工艺生产有 限数量工具原型的工艺。一般来说，RT在以下方面与传统的模具制造有所区别：a）模具制
7、造时间大大缩短b）模具制造成本大大降低 本应用说明介绍了 PolyJet技术进一步提高模具开发速度的优势。通过举例，本说明详细介绍了彩色硅 胶按键在模具设计完成之后在很短的时间内制造而成的过程。技术优势使用subtractive CNC或火花蚀刻方法制作注塑模具的工艺费钱又费时。对于更加复杂的产品，因为产 品的复杂性增加和产品周期的缩短，缺少足够的熟练技术工人来完成相应的工作。这意味着这种对高精度 工具的不断增长的需求只能由越来越少的。图2.准备要注射入模具的硅胶工具制造者来满足。因此，我们迫切需要一种可以通过节省时间和劳动力从而克服这些限制的工艺。Objet的PolyJet技术的以下优势恰可
8、满足生产RTV模具的需要：高质量：市场领先的16微米分辨率可以保证部件和模型的光滑和出色的细节效果。高精度：精确地注射和利用材料的属性可以制作出出色的细节效果和薄壁结构（根据几何图形和材料可以 为600微米或更薄）。快速：全宽度范围设置高速光栅、同时制作多个产品及无需制作后再固化的特点使得PolyJet成为速度 最快的工艺。图3.将硅胶注入模具快速模具制造工艺为说明PolyJet技术是如何应用到RT模具制造工艺中的，下面用一个详细的例子说明彩色硅胶按键的制 作过程。示例从完成模具设计后开始介绍。RTV模具此RTV模具由3-D CAD软件设计，具有出色的细节效果。准备RTV的模具1. 打印后，给
9、RTV模具涂漆，并待其晾干再继续进行后续处理。如果要使用分离材料，在模具内部使用 它以代替漆。2. 清理掉模具上的所有灰尘或多余的颗粒。清理RTV模具里孔洞的最简单有效的方式是用气压清理方式。3. 将RTV模具放在一个平面上，内侧向上。准备注射的材料：在此例子中，是个手机键盘的模具。这个键盘在中央有个红色的功能键，其余键都是半透明的。注射的 材料是RTV硅胶（GT产品，半透明的、硬度为40邵氏A（HS）的GT-7040与橡胶硫化剂CA7040混合）。 要制作红色键盘按钮，就将硅胶与颜料混合在一起。制作彩色硅胶很简单。图4.在烘箱里固化硅胶前夹紧模具在天平上放上一个混合罐（纸杯即可）。将X克半透
10、明的、硬度为40邵氏A （HS）的GT-7040与X/10g 的橡胶硫化剂CA7040及1-2%*X克颜料倒在一起。用木棍搅拌这些成分直到粘度适中。把硅胶注射到模具中。在一只普通的塑料注射器中充入硅胶（您需要对每种颜色都重复这个过程）。这里我们先做红（未完）三、objet三维打印机在背光显示屏生产中的应用L I C亚洲超大3D/VR产品和服务供应商SOUVR.COM3duV3圜鲍宛国际贸易有限公司概况ARRK Australia & New Zealand的Daniel Thomsen先生说：“背光显示屏也被称为Light Box显示屏， 可以通过白色或彩色半透明图形的逆光而产生无与伦比的视觉
11、效果。“背光显示屏可以产生吸引人的明 亮鲜艳的色彩，是突出您产品和服务的好方法。”第-1-步CAD-应用文字.jpg“我们的背光显示屏模型是以FullCure720 （一种半透明材料）制成的，这种材料因其具有耐久性而经常 用于可移动的显示器件。通过PolyJetTM技术我们可以生产出适用于长期室内应用的高级产品。”“透明模型的背光可以制造出无与伦比的视觉效果。彩色的半透明面板，无论是否带有图案，都能制造出 戏剧般的视觉效果，特别是当周围环境光线很暗的时候。因此，有发光的图形的背光显示屏不仅能引发人 们的想象，营造一种极富魅力的氛围，还可以在现实生活中应用，比如通过印刷的面板制作发光的文字， 只
12、要您能想到，背光面板就能做到。”第2步对内表面进行磨砂处理凸出和凹入的文字显示屏器件的CAD模型的图像，有凸出和凹入的文字。凸出和凹入的文字可以通过使用CAD软件或STL 编辑程序选择字体和大小选项进行创建。当然也可以处理任何其他2D形式或外形。对内表面进行磨砂处理以分散光线对内表面进行打粗或磨砂处理，将获得最佳效果。毛化处理可以分散光线并消除后方光源的影响。也可以 用喷砂方法。干湿喷砂都可以用于此用途。如果用手用磨砂纸，则粒度应为240到400之间。第3步用牙膏填充字母用蜡或牙膏填充凹入的文字用蜡或牙膏填充凹入的文字，屏蔽计划的光线要透过的透明区域。屏蔽内表面显示屏的内表面需要屏蔽。如果不在
13、内表面上涂层，则光线可以被传输并显示在外部“无障碍”的区域上。第4步屏蔽内表面用手指尖将遮护胶带牢牢地按在表面上。确保胶带里没有气泡或褶痕。使用低粘度胶带，这样您可以用 力将胶带按下，而不用担心会把涂料拖起。涂刷未屏蔽的区域。您可以放心地涂刷可以涂刷的区域，不 用担心胶带下的涂料渗漏。第5步涂刷正面给正面上底色并涂刷屏蔽后，所有正面和侧面都可以上底色并涂刷。在右侧显示的试样中，在凹入的文字上使用蜡或牙膏作为 屏蔽物。第6步凹入的文字-使用手术刀或水刀去除涂料，使刻字透明凸出的文字-磨去涂层，显露出要发光的区域。凹入文字样本中的蜡/牙膏是用手术刀或水刀去除的， 然而如果是用砂纸或铣，可以更容易地
14、去除凹入文字样本的涂层。注意这一步骤只能在涂刷完全完成并晾 干之后（未完）四、objet为需要真空金属喷镀的用户提供完美的解决方案概述“真空金属喷镀是在真空室中蒸发金属（最常见的是铝）以形成均匀的金属层”，Mueller公司的副总裁 Glenn Mueller先生这样说，该公司是真空金属喷镀服务的领先供应商。“它可以在不同的应用中，包括 EMI/RFI屏蔽，作为铭的一种替代物，用作装饰性的金属闪光漆，以形成强反射涂层、产生热屏蔽以及其 他效果。各种闪光漆包括铭、金、青铜、彩色镀铭和哑光金属，如缎面镍和哑光银”。图1.等待固定的仓室Glenn Mueller先生说：“使用 jt的系统进行3-D印
15、制，可以为需要真空金属喷镀的用户提供完美 的解决方案。” “具有出色细节效果的高质量印制的模型可以通过PolyJet技术轻松地制作出来，此技 术具有超薄的层厚度和高打印分辨率。”图2.仓室中的零件工艺真空镀膜工艺是一种将金属镀到基质上的物理方法，而不是一种化学方法。镀膜在真空室中进行，金属在 其中被融化，在达到汽化点时变成气态。气态分子沿着视线运动，然后在目标基质上冷凝，形成相对均匀 的涂覆层。真空系统包含一个密封室，镀膜工序就在其中进行。密封室外，有多个泵向外抽气，已达到 该工艺所需的压力。有一个电源向一个电极提供所需电压，此电极连接了一连串装有钨丝的绝缘子，这些 钨丝承载着要蒸发的金属。在真空金属喷镀工艺中有八至十个主要步骤。一般一次喷镀需要花2至3个 小时完成。真空金属喷镀适用的基质包括金属（锡、钢、铝等）、塑料ABS、聚丙烯、苯乙烯等）和玻璃。要获得完美的、毫无瑕疵的涂覆层，原料基质表面上必须没有污染，如脱模剂、指纹、污物、灰尘、油渍 和油脂。图3.真空室工艺的第一步是在产品机架上装配零件要将零件安装牢固，因为它们要经历各种不同的油漆和金属喷镀过 程。一般我们使用钢制并以各种配置在焊接在一起的圆形机架。通常
