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什麽是3d打印
發布(bù)日(rì)期:2018-09-07 人氣:1438
近幾年(nián)來,3D打印這個名詞從陌生到熟悉,逐漸走(zǒu)向人們的生活和工作中。但是,仍有不少學生對3D打印不夠了解,筆者特撰寫本文向我們從事計算(suàn)機圖形學(xué)的學生(shēng)對3D打印技術進行簡略的解釋。本文的目的不是詳(xiáng)細解釋3D打印的概念和應用,網上能找到許多這方麵的文章。我們的重點在於闡述一下3D打印帶(dài)給我們從事計算機圖形學和幾(jǐ)何建模(mó)與處理(lǐ)的研究工作者的一些問題與機遇,現有的3D打印設備有很(hěn)多種,設備是與材料配合來(lái)設計的。這裏隻是簡單羅列一下(xià)常(cháng)見(jiàn)的一些3D打印設備(主要來自於(yú)Medtec),更更(gèng)詳(xiáng)細(xì)的資(zī)料可(kě)從網上獲取。
1. 分層實體(tǐ)成型工藝(LOM):這是曆史(shǐ)最為悠久的3D打印成型技術。LOM技術成型多使用紙材、PVC薄膜(mó)等材料,價格低廉且成型(xíng)精度高。激光切割器將沿著工件截麵輪廓線對薄膜進(jìn)行切割,可升降的工作台能支撐成型的工件(jiàn),並在每層成型之後降低一(yī)個材料厚度以便送進將要進(jìn)行粘合和切割的(de)新一層材料,最後熱粘壓部件將會一層一層地把成型區域(yù)的薄膜粘合在(zài)一起。
2. 立體光固化成型工藝(SLA):以光敏樹脂作為材料,在係統控製下紫外激光將對液態(tài)的光敏樹脂進行掃描從而讓其逐層凝固(gù)成型。液槽中會(huì)先盛(shèng)滿液態的光敏樹脂,氦—鎘激光器或(huò)氬離子激光器發射出的紫外激光束在計算(suàn)機的操縱下按工件的分層截麵數(shù)據在液態的光敏樹(shù)脂表麵進行逐行逐點掃描,這使掃描區域的樹脂薄(báo)層產生聚合反應而固化(huà)從形成工件的一個薄層。
3. 選擇性激光(guāng)燒結工藝(yì)(SLS):SLS工藝使用(yòng)的是粉末狀材料,激光器在計算機的操控(kòng)下對粉末進行(háng)掃描照射而實現材料的燒結粘合,就這樣材料層層堆積實現成型。先采用壓(yā)輥將一層粉末平鋪到已成型工件的上表(biǎo)麵,數控係統操(cāo)控激(jī)光束按照該(gāi)層(céng)截麵(miàn)輪廓在粉層(céng)上
進行掃描照射(shè)而使粉末(mò)的溫(wēn)度升至熔化(huà)點,從而進行燒結並於下麵(miàn)已(yǐ)成型的(de)部分實現粘合(hé)。
4. 三維印刷工藝(3DP):工作原理類似於噴墨打(dǎ)印(yìn)機,與SLS工藝也(yě)有著類似的地方,采用的都是粉末狀的材料,如陶瓷、金屬、塑料,但與其不同的是3DP使用的粉末並不是通過激光燒結粘合在一起的,而是通過噴頭噴(pēn)射粘合劑將工件的截麵“打印(yìn)”出來並一層層堆積(jī)成型(xíng)的。
5. 熔融沉(chén)積成型工藝(FDM):將絲狀的(de)熱熔性材料(通常為ABS或PLA材料(liào))進行加熱融化,通過帶有微細噴嘴的擠出機把材料擠出來,熔融的絲材被擠出後隨即會(huì)和前一層材料粘合在一起。一層材料沉積後工作台將按預定的增量下降一個厚度,然後重複以(yǐ)上的步(bù)驟直到(dào)工件完(wán)全成型。這是(shì)最常見的3D打印機,現在價格隻要(yào)幾千元,也是進入家庭和個人工作室(shì)(創客)最多的(de)3D打印設備。也稱為桌麵型3D打印機。