從3d打印技術(shù)淺析3d打印機工作原理
3d打印指的是在數(shù)字模型文件基礎(chǔ)上,運用各類可粘合材料和逐層打印的方式,快速打印出立體成型產(chǎn)品的一種技術(shù),也被稱為增材制造。從1988年Stratasys公司創(chuàng)始人Scott Crump首創(chuàng)FDM技術(shù),到2008 年Stratasys公司推出第一款可用于工業(yè)生產(chǎn)的 3D 打印機。3d打印逐漸走入大眾視野,并從單純的模型制造發(fā)展到可以用于成品的直接制造,在珠寶、工業(yè)設(shè)計、建筑、汽車、教育、航空航天、牙科和醫(yī)療產(chǎn)業(yè)等領(lǐng)域都有所應(yīng)用。

?雖然如今3d打印已經(jīng)成為一個被眾人所熟知的概念,但是關(guān)于3d打印技術(shù)是什么意思?大部分人還停留在淺層的理解,對于3d打印機工作原理也不甚了解。
事實上,根據(jù)市場發(fā)展需要,3d打印技術(shù)不再停留在一個統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),不同行業(yè)對于3d打印的要求也有所不同。例如奧迪在進(jìn)行車尾燈罩的原型設(shè)計時,對色彩紋理和透明度的效果較高,因此選擇了支持超過50萬種顏色組合的Stratasys J750打印機進(jìn)行打印,而在牙科的正畸模型制造方面,?Stratasys公司的J5 DentaJet?是牙科技術(shù)的專用工具,體積小巧功能強大,在精準(zhǔn)度和逼真度方面都具備較高水準(zhǔn)。
正是通過3d打印機工作原理和適用材料的不同,才能使3d打印被廣泛應(yīng)用于多個行業(yè)。那么不同3d打印機工作原理都有什么不同呢?接下來就通過目前主流的3d打印技術(shù),介紹一下3d打印機工作原理。

?FDM:熔融層積成型技術(shù),適用熱塑性塑料和可食用材料,運用該技術(shù)的3d打印機工作原理主要是通過擠壓材料由下而上逐層構(gòu)建成型,早在1992年,stratasys公司就出售了第一臺基于熔融沉積成型技術(shù)的3D打印產(chǎn)品。該技術(shù)在推動產(chǎn)品創(chuàng)新、縮短新品開發(fā)周期方面具有較大幫助,中國東方航空利用的就是Stratasys公司的FDM 3D打印技術(shù),用航空級認(rèn)證ULTEM材料進(jìn)行了小批量開發(fā)和維修航空內(nèi)飾件。
SLM:選擇性激光熔化成型技術(shù),適用材料為鈦合金,鈷鉻合金,不銹鋼,鋁,運用該技術(shù)的3d打印機工作原理是融化預(yù)置金屬粉末借精細(xì)的粒狀打印方式,保證金屬打印成品制作密度達(dá)99%以上,在金屬打印中較為常見。
SAF:選擇性吸收融合技術(shù),運用該技術(shù)的3d打印機工作原理是通過使用反向旋轉(zhuǎn)的滾軸將粉層涂覆在打印床上,再借助HAF(高吸收液)在紅外線影響下融合聚合物粉末顆粒,采用逐層構(gòu)建零件的方式進(jìn)行打印。Stratasys Origin One 3D打印機就運用了該技術(shù),專門滿足大規(guī)模生產(chǎn)需求。
SLA:立體平板印刷,這是一種光聚合類型的打印技術(shù),基本材料為光硬化樹脂,依靠紫外光照射液態(tài)光敏樹脂發(fā)生聚合反應(yīng),來逐層固化并生成三維實體,SLA3d打印技術(shù)是商業(yè)化的最早3d打印技術(shù),其制備的工件尺度精度也非常高。
PolyJet 3D:類似噴墨打印原理的UV固化技術(shù),適用材料為光敏樹脂材料,運用PolyJet 3D的3d打印機工作原理是將光敏樹脂材料以層級構(gòu)建的方式噴射同時,用紫外線進(jìn)行固化,最終達(dá)到接近真實原型的模型制作。

?3d打印技術(shù)在各行業(yè)的廣泛應(yīng)用,讓人們對不同3d打印機工作原理的了解更加深入。而隨著3d打印技術(shù)的多樣化發(fā)展,未來必將給更多行業(yè)帶去幫助,甚至改變整個行業(yè)的發(fā)展格局。
文章來源:Stratasys 3d打印機官網(wǎng),轉(zhuǎn)載請注明出處。