逆向设计与3D打印案例教程（第2版）课件：了解3DP技术

了解3DP技术《逆向设计与3D打印案例教程》

现状：

3DP是目前最为成

熟的彩色3D打印技术。

原料：粉末材料

(如陶瓷、

金属、石膏、塑料粉末等)

组成部分：喷头、工作台、铺粉辊子等铺粉辊子

1.3DP技术简介《逆向设计与3D打印案例教程》工作台喷头此视频资源来源于网络，本视频仅用于教学3DP的成型原理：将粉末通过水平压辊平铺于打印平台之上，喷头按照截面轮廓对实心部分所在的位置喷上粘接剂，使粉末颗粒粘接在一起。一层材料粘结完毕后，工作平台下降

0.1mm

，储粉缸推出若干粉末，并被铺粉辊推到成型缸，喷头继续喷射粘结剂。如此周

而复始地送粉、铺粉和喷射粘结剂，直至整个模型粘结完毕。

2.3DP的成型原理《逆向设计与3D打印案例教程》ü前处理：在CAD软件中设计出三维数据

模型。并将CAD设计模型转化为STL文

件格式，再将STL格式的模型导入到专

用的切片软件中进行切片。ØUG

、

Pro/E

等

3.3DP的工艺过程《逆向设计与3D打印案例教程》圆柱体三维模型

3.3DP的工艺过程《逆向设计与3D打印案例教程》此视频资源来源于网络，本视频仅用于教学ü成型过程ü后处理：将模型从成型槽中挖出来，用

毛刷或气枪等工具将其表面的粉末清理

干净。一般刚成型的模型很脆弱，在压

力作用下会粉碎，所以需涂上一层蜡、

乳胶或环氧树脂等固化渗透剂以提高其

强度。

3.3DP的工艺过程《逆向设计与3D打印案例教程》圆柱体成型件4.1优点①

成型速度快。

成型喷头可用多个喷嘴。②

可彩色打印。

可实现有渐变色的全彩色3D打印

，可以完美体现设计师在色彩上的设计意图。③

无需支撑材料。

打印过程无需支撑材料

，不但免除去除支撑的过程

，而且也降低了使用成本。④

可实现大型件的打印

(目前最大可打印4米)

。

4.3DP技术特点《逆向设计与3D打印案例教程》4.2缺点①

产品力学性能差。

强度、

韧性相对较低

，通常只能做样品展示

，无法适用于功能性试验。②

模型精度和表面质量比较差。③

原材料价格较贵。

4.3DP技术特点《逆向设计与3D打印案例教程》ü在原型制造领域的应用利用3DP技术可以快速地制造出产品的概

念模型

，直观地展现产品的雏形。

用三维

打印成型技术可以制作逼真的彩色模型

，

非常适用于医学模型

，建筑模型等。

5.3DP技术的应用《逆向设计与3D打印案例教程》采用3DP制作的成型模型ü在模具制造领域的应用三维印刷成型工艺可以用来制造模具

，包括直

接制造砂模

，熔模以及模具的母模。

采用传统

方式制造模具

，需要事先人工制模

，而这个过

程耗时占到了整个模具制作周期的70%

，采用

三维印刷成型工艺可避免此复杂的程序

，可以

制造出形状复杂高精度的模具。《逆向设计与3D打印案例教程》5.3DP技术的应用采用3DP工艺制作的模具ü材料虽然目前3DP技术可使用的材料种类十分丰富

，在众多增材制造技术处于领先地位

，但仍有不尽

如人意之处。

材料领域仍然是很长一段时间内的研究重点。

首先

，

由于研究历史远远短于传统加

工技术

，

当前研究人员的研究重点仍处于实现阶段

，即使用3DP技术实现对某种材料的加工

，而

对于材料成形过程中的发生的变化、

详细的成形过程等微观原理研究较少。

这些基础研究是指导

改进工艺技术

，提高制造效果所必不可少的

，也必然会成为将来研究人员所关注的重点。ü喷头设备喷头是3DP设备的备

，

喷头的性能及控制方式直接决定着3DP设备的最高性能。

目前3DP设备为

了控制成本多使用热气核心设泡式或压电式商业喷头。

这些喷头本身是研发用于喷墨打印机或喷

绘机中

，设计要求与3DP设备的实际使用要求略有出入。

商业喷头对喷射液体粘度和表面张力范

围的严格要求

，很大程度上限制了3DP技术使用粘结剂的范围

，并不利于技术的发展。

因此开发

3DP技术专用喷头显得十分必要。