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什麽是3d打印
發布日期:2018-09-07 人(rén)氣:1460
近幾年來,3D打(dǎ)印這個名詞(cí)從陌生到熟悉,逐漸(jiàn)走向人們的生活和工作中。但是,仍有不少學生對(duì)3D打印不(bú)夠(gòu)了解(jiě),筆者特撰寫本文向我們從事計算機圖形學的學生對3D打印技術進行簡略的解釋。本文的目的不(bú)是詳細解釋3D打印的概念和(hé)應用,網上能找到許多這方麵的文章。我(wǒ)們的(de)重點在於(yú)闡述一下3D打印(yìn)帶給我們從事計算機圖形學(xué)和幾何建模(mó)與處理的研究工作者的一些問題與機遇,現有的3D打印設備有很多種,設備是與材料配合來設計的。這裏隻是簡(jiǎn)單羅(luó)列一下常見的一些3D打印(yìn)設備(主要來自於Medtec),更更(gèng)詳細的資料可從網上獲取。
1. 分層(céng)實體成(chéng)型工藝(LOM):這(zhè)是曆(lì)史(shǐ)最為悠久的3D打印成型技術。LOM技術成型多(duō)使用(yòng)紙材、PVC薄膜等材料,價(jià)格低(dī)廉(lián)且成型精度高。激光切割器將沿著(zhe)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(xíng)的工件,並在每(měi)層成型之後降低一個(gè)材料厚度以(yǐ)便送進(jìn)將要進行粘合和切割的新一層材料,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(hé)在一起。
2. 立體光固化(huà)成型工藝(SLA):以光敏樹脂作為材料,在係統控製下紫外激光(guāng)將對液態的光敏樹脂進行掃描從而讓其逐層凝固成型。液槽中(zhōng)會先盛滿液態的光敏樹脂,氦—鎘激光器或氬離子激光器發射出的紫外(wài)激光束在計算機的操縱下按工件的分(fèn)層截麵數據在液態的光敏樹脂表麵進行(háng)逐行逐點(diǎn)掃描,這使掃描區域的樹脂薄層產生聚合反應而固化從形成工件(jiàn)的一個薄層。
3. 選擇性激光燒結工藝(SLS):SLS工藝使用的是(shì)粉末(mò)狀材料,激光器在計算機的操控下對(duì)粉末進行(háng)掃描(miáo)照射而實(shí)現材料的燒結(jié)粘合,就這樣材料層層堆(duī)積實現成型。先采(cǎi)用壓輥將一層粉(fěn)末平鋪到已(yǐ)成型工件的上表麵,數控係統操控激光(guāng)束按照該層截麵輪廓在粉(fěn)層上
進行掃(sǎo)描照射而使粉末(mò)的溫度升至熔化點,從而進行燒結並(bìng)於下麵已成型的部分實現粘(zhān)合。
4. 三維印刷工藝(3DP):工作原理類似於噴墨(mò)打印機,與SLS工藝也有著類似的地方,采用的都是粉末狀的材(cái)料(liào),如陶瓷、金屬、塑料,但與其不(bú)同的是(shì)3DP使用的粉末並(bìng)不是(shì)通(tōng)過激光燒結粘合在一起的(de),而是(shì)通過噴頭噴(pēn)射粘合劑將工件的截麵“打(dǎ)印”出來並一層層(céng)堆積成型(xíng)的(de)。
5. 熔融沉積(jī)成(chéng)型工藝(FDM):將絲狀的熱熔性材料(通常為ABS或PLA材料)進行加熱融化,通(tōng)過帶有微細噴嘴(zuǐ)的擠出機把材料(liào)擠出來,熔融的(de)絲材被(bèi)擠出後隨即(jí)會和前一層材料粘合在一起。一層材料沉積後工作台將(jiāng)按預定的增量下(xià)降(jiàng)一個厚度,然後重複以上的步驟直到工件完全成型。這是最常見的3D打印機,現在價格隻要幾(jǐ)千元(yuán),也是進入家庭和個人(rén)工作室(創客(kè))最多的3D打印設備。也稱(chēng)為桌(zhuō)麵型3D打印機。