3D打印技术依据其打印原理和材料的不同,可以分为多种类型。以下是一些主要的3D打印类型:
材料挤出类熔融沉积式(FDM/FFF)原理:通过加热和熔化丝状的热塑性材料,喷头底部带有微细喷嘴,在计算机控制下,喷头沿X轴方向移动,工作台沿Y轴方向移动,根据3D模型的数据移动到指定位置,将熔融状态下的材料挤出并终凝固。每完成一层的喷射,工作台沿Z轴方向按设定的层厚度下降,新喷射的材料沉积在已固化的材料上,逐层堆积形成终的成品。材料:聚乳ABS塑料等热塑性材料。多头喷射原理:在打印过程中使用多种材料,喷头喷射出成型材料和支撑材料。材料:树脂、蜡等,对于塑料和齿科设备种类,支撑材料是蜡,成型材料是紫外线固化的丙烯酸酯塑料。 常见的3D打印材料包括塑料、金属、陶瓷和生物材料等。杭州金属3D打印设计
技术发展与推广1987年,卡尔・迪卡德和他的老师共同开发了选择性激光烧结技术(SLS),使用激光将粉末材料烧结成型。1988年,出现了熔融沉积建模(FDM)技术的雏形,斯科特为了给自己女儿制作一个玩具青蛙而发明了这一技术。1991年,Helisys公司售出了台叠层实体制造(LOM)系统,通过逐层粘贴纸片并切割成型。1993年,麻省理工学院申请了“三维印刷技术”。1995年,美国ZCorp公司从麻省理工学院获得授权并开始开发3D打印机。2005年,市场上高清晰彩色3D打印机SpectrumZ510研制成功。无锡PA113D打印工厂直销3D打印技术以逐层堆积材料的方式,为制造业带来定制化生产的全新可能。
文化创意产业珠宝设计与制造:在珠宝行业,SLA 技术可用于快速制作珠宝首饰的蜡模或树脂模型。设计师可以将复杂的设计理念迅速转化为实物,进行评估和修改,然后通过失蜡铸造等工艺生产出终的珠宝产品,缩短了设计和生产周期,同时也能实现高度个性化的设计。文物保护与修复:对于破损或缺失部分的文物,利用 SLA 技术可以根据文物的数字模型,精确复制出缺失的部分,实现文物的修复和还原。此外,还可以通过 3D 打印制作文物的复制品,用于展览、研究和文化传播,避免对珍贵文物造成损害。
FDM熔融沉积成型(Fused Deposition Modeling)技术特点:通过加热和熔化丝状的热塑性材料,喷头将熔融状态下的材料挤出并终凝固,逐层堆积形成终的成品。应用范围:因其操作简便、成本较低,广泛应用于教育、家庭DIY、原型制作等领域。市场普及度:作为桌面级3D打印的,FDM技术在市场上具有较高的普及度。
SLA立体光固化成型(Stereo Lithography Apparatus)技术特点:使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、由线到面的顺序凝固,完成一个层面的绘图作业,然后逐层叠加构成一个三维实体。应用范围:因其打印精度高、表面质量好,常用于珠宝设计、牙科模型、精密零件等领域。市场普及度:在专业级3D打印市场中,SLA技术占据重要地位。 珠宝设计,3D打印让创意快速成真。
影响3D打印生产效率的因素设备性能:不同类型和型号的3D打印机速度差异较大。例如,一些桌面级FDM(熔融沉积成型)打印机打印速度通常在每小时几立方厘米到几十立方厘米之间。而工业级的大型3D打印机,如采用SLS(选择性激光烧结)或DLP(数字光处理)技术的设备,打印速度可能会快很多,每小时能达到数百立方厘米甚至更高。打印材料:材料的特性会影响打印速度。一些材料如普通塑料丝材,在FDM打印中容易挤出和成型,打印速度相对较快。但对于一些高性能材料或特殊材料,如金属粉末、陶瓷浆料等,由于其需要更高的烧结温度、更精确的成型控制,打印速度往往较慢。模型复杂度:简单的几何形状,如立方体、圆柱体等,打印速度较快。而复杂的模型,如具有精细内部结构、镂空设计或复杂曲面的模型,需要更多的打印时间来完成细节部分的构建。切片的路径规划也会影响打印效率,优化的路径可以减少打印头的移动时间和空行程,提高整体效率。它支持远程制造,通过共享数字文件实现全球协作生产。无锡PA123D打印工厂直销
打印速度快,适合小批量定制生产。杭州金属3D打印设计
支撑去除:打印完成后,去除支撑材料的过程如果操作不当,可能会损坏打印产品的表面或结构,影响产品的外观和性能。特别是对于一些复杂形状和精细结构的产品,支撑去除需要更加小心谨慎。表面处理:表面处理工艺,如打磨、抛光、涂覆等,对产品的终质量和性能有重要影响。良好的表面处理可以提高产品的表面光洁度、降低粗糙度,增强产品的耐腐蚀性和耐磨性等性能。热处理和固化:对于一些需要进一步固化或热处理的材料,如光固化树脂、金属材料等,后处理过程中的固化温度、时间和热处理工艺等参数会影响材料的性能,进而影响产品的强度、硬度等性能指标。杭州金属3D打印设计