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简述3D打印技术原理与分类

作者: 来源: 日期:2019/4/26 11:11:28 人气:560

  你们知道3d打印技术的原理与分类吗?快来和小编一起看看吧!

  3D打印是制造业领域的一项新兴技术,被称为“具有工业革命意义的制造技术”。

  近年来,随着工业技术的进步,3D打印技术得到迅速发展并得到媒体的广泛关注,各类3D打印技术被纷纷报道。

  下面,给大家分享的是3D打印原理高分子篇和金属篇,主要介绍SLA、CLIP、3DP、PolyJet、FDM五大高分子技术,以及NPJ、SLM、SLS、LMD和EBM五大金属3D打印原理

凤凰棋牌app  1、SLA(StereoLithography)

凤凰棋牌app  SLA即光固化成型技术,指利用紫外光照射液态光敏树脂发生聚合反应,来逐层固化并生成三维实体的成型方式,SLA制备的工件尺度精度高,是商业化的最早3D打印技术。

  以下是SLA工艺工程:

  紫外激光源

  光固化反应

  逐层扫描成型

  2、CLIP(ContinuousLiquid Interface Production technology)

  CLIP即连续液体界面提取技术,是在Carbon 3D公司在SLA技术的基础上开发的具有革命性的3D打印技术,将3D打印的速度提高了100倍!

  CLIP从底部投影,使光敏树脂固化,不需要固化的部分通过控制氧气,形成死区,抑制光固化反应而保持稳定的液态区域,这样就保证了固化的连续性。

  光固化反应

  氧气抑制光固化过程

  光固化死区演示

  CLIP成型过程

  3、3DP(Three-DimensionalPrinting)

  3DP即三维打印快速成型技术,其与传统二维喷墨打印接近,从喷头喷出粘结剂(彩色粘结剂可以打印出彩色制件),将平台上的粉末粘结成型,通常用采用石膏粉作为成型材料。3DP技术目前主要应用有两个:全彩3D打印及砂模铸造。

  以下是Exone公司用3DP技术进行砂模铸造的过程:

  粘结剂喷射

  加热固化

  打印成型

  铸造成型

  4、PolyJet

  PolyJet即聚合物喷射技术,其成型原理类似3DP技术,但喷射的不是粘合剂而是光固化树脂,喷射完成后通过紫外光照射固化成型。

  PolyJet成型原理

  PolyJet采用阵列式喷头,甚至可以同时喷射不同材料,实现多种材料、多色材料同时打印。

  阵列喷头工作过程

  PolyJet打印过程

  5、FDM(FusedDeposition Modeling)

  FDM即熔融层积技术,利用高温将材料熔化,通过打印头挤出成细丝,在构件平台堆积成型。FDM是最简单也是最常见的3D打印技术,通常应用于桌面级3D打印设备。

  以下是FDM技术的工作原理:

  模型处理

  耗材挤出成型

  逐层打印过程

  去除支撑

  表面处理

  金属3D打印技术可以直接用于金属零件的快速成型制造,具有广阔的工业应用前景,是国内外重点发展的3D打印技术,下面跟大家分享NPJ、SLM、SLS、LMD和EBM五大金属3D打印原理。


  6.NPJ(Nano Particle Jetting)

  NPJ技术是以色列公司Xjet最新开发出的金属3D打印成型技术,与普通的激光3D打印成型相比,其使用的是纳米液态金属,以喷墨的方式沉积成型,打印速度比普通激光打印快5倍,且具有优异的精度和表面粗糙度。

  以下是Xjet设备工作过程:

  金属颗粒细化

  金属颗粒分布在液滴中

  液滴喷射成型过程

  液相排出过程

  烧结后的制件

凤凰棋牌app  2.SLM(Selective Laser Melting)

  SLM即选区激光熔化成型技术,是目前金属3D打印成型中最普遍的技术,采用精细聚焦光斑快速熔化预置金属粉末,直接获得任意形状以及具有完全冶金结合的零件,得到的制作致密度可达99%以上。

凤凰棋牌app  激光振镜系统是SLM的关键技术之一,以下是SLM Solution公司的振镜系统工作图:

  激光发射

  激光传输

  扫描振镜

  激光扫描熔化

  金属粉末熔化过程

  金属3D打印过程中,由于制件通常较复杂,需要打印支撑材料,制件完成后需要去除支撑,并对制件的表面进行处理。

  取出制件

  去除支撑

  后处理

  3.SLS(Selective Laser Sintering)

  SLS即选区激光烧结成型技术,与SLM技术类似,区别是激光功率不同,通常用于高分子聚合物的3D打印成型。

  以下是SLS制备塑料制件的过程:

  模型分层切片

  激光烧结过程

  制件的取出

  后处理

  SLS也可用于制造金属或陶瓷零件,但所得到的制件致密度低,且需要经过后期致密化处理才能使用。

  SLS制造金属零件

  4.LMD(Laser Metal Deposition)

  LMD即激光熔覆成型技术,该技术名称繁多,不同的研究机构独立研究并独立命名,常用的名称包括:LENS, DMD, DLF, LRF等,与SLM最大不同在于,其粉末通过喷嘴聚集到工作台面,与激光汇于一点,粉末熔化冷却后获得堆积的熔覆实体。

  以下是LENS技术的工作过程:

  同轴送粉

  构建过程

  5。EBM(Electron Beam Melting)

  EBM即电子束熔化技术,其工艺过程与SLM非常相似,区别在于,EBM所使用的能量源为电子束。EBM的电子束输出能量通常比SLM的激光输出功率大一个数量级,扫描速度也远高于SLM,因此EBM在构建过程中,需要对造型台整体进行预热,防止成型过程中温度过大而带来较大的残余应力。

  以下是EBM工作过程:

  整体预热

  成型过程

  熔化过程中粉末的变化

  是不是很复杂很高大上呢?小编相信未来3d打印一定会在世界占有一席之地!

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