3D打印机的技术原理

I3D学号成绩202303183D?3D打印〔3D?printing〕，是制造业领域正在快速进展的一项兴技术，被称为“具有工业革命意义的制造技术”。运用该技术进展生产的主要流程是：应用计算机软件，设计出立体的加工样式，然后通过特定的成型设备〔俗称“3D打印机”〕，用液态、粉末、丝状的固体材料逐层“打印”出产品。???3D打印是“增材制造”〔Additive?Manufacturing〕的主要实现形式。“增材制造”的理念区分于传统的“去除型”制造。传统数而“增材制造”与之截然不同，无需原胚和模具，就能直接依据计算制造程序，缩短产品的研制周期，提高效率并降低本钱。?国际上宠爱用“Additive?Manufacturing”〔简称AM〕来表示3D2023年美国ASTM成立了F42委员会，将AM定义为：Process?of?joining?materials?to?make?objects?from?3d?model?data,usually?layer?upon?layer,?as?opposed?to?subtractive?manufacturing?methodologies.”?即：一种与传统的材料去处加工方法截然相反的，通过增加材料、基于三维CAD型的制造方法。?3D、3DP〔3Dimension?Printer〕；??3、SLA〔Stereo?lithography〕；?4、FDM〔Fused?Deposition?Modeling〕??3D??3D?3D3D打印在产品设计制造的各个环节都具备变革性优势。??3D多的模型用于评估，不仅节约了时间，而且削减了设计缺陷。随着产3D沟通、设计验证、装配测试和宣传呈现，以实现产品功能改善、生产本钱降低、品质更好、市场承受度提升的目标。在产品小批量试制阶段，3D3D于宣传呈现、市场调查、试销售等。而在产品量产环节，也已经有越3D价格、改善产品交付质量，以及提高生产效率。?3D打印能够发挥的作用，依据不同应用行业来说：?近年来，3D打印技术进展快速，通过与数控加工、铸造、金属冷喷涂、硅胶模等制造手段结合，该技术已成为现代模型、模具和零件制造的有效手段，在航空航天、汽车摩托车、家电、生物医学、文独特地位。具体应用领域包括：1、工业制造：产品概念设计、原型制作、产品评审、功能验证；制作模具原型或直接打印模具，直接打印产品。3D打印的小型无人飞机、小型汽车等概念产品已问世。3D打印的家用器具模型，也被用于企业的宣传、营销活动中；?2、文化创意和数码消遣：外形和构造简洁、材料特别的艺术表3D3D3、航空航天、工：简洁外形、尺寸微细、特别性能的零部件、机构的直接制造；?4、生物医疗：人造骨骼、牙齿、助听器、假肢等；?5DIY制造；?6、建筑工程：建筑模型风动试验和效果呈现，建筑工程和施工〔AEC〕模拟；?7、教育：模型验证科学假设，用于不同学科试验、教学。在北美的一些中学、一般高校和军事院校，3D打印机已经被用于教学和科研；??8、共性化定制：基于网络的数据下载、电子商务的共性化打印定制效劳。???什么样的三维数据才能够用于3D打印?????3DSTL??STL〔Stereo?Lithography?Interface?Specification〕格式是目前3D打印/增材制造设备使用的通用接口格式，是由美国3Dsystems19883D/3D/增材制造的事实上的标准格式。????STLSTL封闭的、有界的、正则的唯一表达物体的模型，具有点、线、面的几何信息，能够输入给增材制造设备，用于快速制作实物样品。随着增材制造技术的进展和应用，STLCAD/CAM广泛的应用。?????利用三维扫描仪等三维数字化工具对物理原型进展多方位三维CAD程度，其近似性可到达工程允许的精度范围内，其数据文件称为STL3D/增材制造设备，用于3D/增材制造。??STL3D/增材制造精度影响??3D打印时，由于要将简洁的三维加工转化为一系列简洁的二维〔X，Y〕平面上的加工精度，以及高度〔Z〕方向上的叠加精度。从3D以将X、Y、Z精度相当高的工件。因此，特别在加工简洁的自由曲面及内型腔时，3D/增材制造比传统的加工方法表现出更明显的优势。然而影响3DCADCADSTLSTL3D够的前提下，进展STLSTL误差影响。???中国3D打印前景展望???3D3D打印产业上游包括材料技术、把握技术、光机电技术、软件技术，中游是立足于信息技术的数字化平台，下游涉及国防科工、航空航天、汽车摩配、家电电子、医疗卫生、文化创意等行业，其进展电子商务业及制造业信息化工程。???????3D1、3D打印技术的进展满足了消费者的需求，将导致工业制造模式的变化??????相比生产大规模标准化产品的模具制造，3D束下任凭生产制作共性化产品，可称之为“大规模定制制造模式”，是以互联网为支撑的智能化大规模定制的方式，或者是“分散生产，就地销售”方式，标志着共性化消费时代的到来。从前，消费者都是在店里选择、购置已经生产好的商品，现在则可以依据各自的需求，在“3D打印店”定制，边生产边体验，准时获得自己宠爱的产品。???3D打印技术具备传统模具制造没有的独特优势??3D打印技术是不受产品构造和外形的限制的，任何简洁的造型和构造，只要有CAD3D了无模化制造，可使产品研制的本钱下降为传统方式的1/3-1/5?，1/5-1/103D守、24小时不连续加工，也就为厂商节约了人工本钱，提高了生产效率。???3D打印的后期关心加工量大大减小，避开了委外加工的数据泄3D打印技术“打印”的产品是自然无缝连接的，一体成型，结构之间的稳固性和连接强度要远远高于传统方法。????3D打印技术符合低碳环保的进展理念??续进展面临的压力息息相关。具体来说：?2080一种使人类进入“后碳”时代的模式。3D打印技术适逢其会，以绿色、节能、低碳、环保的全姿势快速得到了全球政府和机构的认可和信任。???????3D打印承受的是加法式制造技术，区分与传统的减法式、铣削效率。3D1/10，这在如今资源贵重的时代无疑具备巨大优势。3D打印能有效促进工业设计产业的进展，而全球制造业将来的竞争在于高附加值的设计环节3D于产品设计没有限制，只要能设计得出来，完成CAD3D了越来越多的关注和重视。国内3D打印技术市场现状3D打印技术在国外已经开头被广泛应用在各领域，帮助人们提高开发效率，降低生产本钱，3D而在国内，由于起步较晚，目前还被能够得到广泛普及，主要缘由表达在：1、市场培育还有一长段路要走。目前，我国多数制造企业尚未承受“数字化设计”、“批量共性化生产”等先进制造理念，对3D做什么，可以制造多大的价值。23D3D3D3D3D打印技术的企业望而却步。33D管就塑料材料来说，就已经有上百种之多，从弹性的到刚性的，从遇造的，种类繁多，但是目前照旧比不上传统制造所拥有的材料种类。43D3DSTL3DCAD门槛更低、速度更快。3D括SLSDMLSSLAMEMLOM3DP3D比较成熟的有SLS、FDM、SLA、LOM3DP?SLA〔Stereo?lithography?Appearance〕?SLA?度，再固化另一个层面。这样层层叠加构成一个三维实体。2?SLA?FDM〔Fused?Deposition?Modeling〕?FDM?即熔积成型法，该方法使用丝状材料〔石蜡、金属、塑料、低熔点合金丝度〔1℃〕，在计算机的把握下，喷头作平面运动，将熔喷头上移一层高度，进展下一层涂覆，这样逐层积存形成三维工件。3?FDM?SLS?〔Selective?Laser?Sintering〕?SLS工作时粉末缸活塞〔送粉活塞〕上升，由铺粉辊将粉末在成型缸活塞〔工作活塞面。粉末完成一层后，工作活塞下降一个层厚，铺粉系统铺上粉。把握激光束再扫描烧结层。如此循环往复，层层叠加，直到三维零件成型。最终，将未烧结的粉末回收到粉末缸中，并取出成型件。对于金属粉末激光烧结，在烧结之前，整个工作台被加热至确定温度，可削减成型中的热变形，并利于层与层之间的结合。?3DP〔Three-Dimensional?Printing〕?3DP工艺与SLS头用粘接剂(如硅胶)将零件的截面“印刷”在材料粉末上面。用粘接剂粘接的零件强度较低，还须后处理。具体工艺过程如下：上一层粘结完毕后，成型缸下降一个距离〔等于层厚：0.013～0.1mm〕,供粉缸上升一高度，推出假