3D打印,也被称为增材制造,是一种基于数字模型的技术。它从CAD软件设计或数字库中的电子文件开始,通过构建准备软件将设计分解成层,然后生成3D打印机的路径指令,逐层堆积材料终叠加成型。3D打印技术可以按照其生产的产品或使用的材料类型进行分类,主要类型包括以下几种:
材料挤出(MEX)原理:材料通过喷嘴挤出,通常这种材料是一根塑料细丝,通过一个加热的喷嘴进行熔化和挤出。打印机沿着构建准备软件确定的路径将材料放置在构建平台上,然后线材冷却并凝固形成固体。子类型:熔融沉积建模(FDM)、建筑3D打印、微型3D打印、生物3D打印、熔融颗粒建模(FGM)等。材料:塑料、金属、食品、混凝土等。特点:成本较低,材料范围广,但通常材料性能较低(如强度、耐用性等),且尺寸精度不高。 3D打印在建筑领域迎来新突破,用于打印住宅和桥梁。南通透明3D打印定制
航空航天零部件制造:制造航空发动机叶片、机翼结构件等复杂零部件,减轻飞行器重量,提高燃油效率和性能。3D 打印技术还可用于制造具有特殊结构和功能的零部件,满足航空航天领域对高性能材料和复杂设计的要求。快速维修:在航空航天现场,可根据需要快速打印出损坏的零部件进行更换,减少维修时间和成本,提高飞行器的可用性。
食品行业食品造型与定制:将食品原料通过 3D 打印技术制作出各种精美的造型和个性化的食品,如蛋糕、巧克力、糖果等,满足消费者对食品外观和个性化的需求。营养定制:根据个人的营养需求和健康状况,精确控制食品的成分和营养含量,打印出定制化的食品,为特殊人群如糖尿病患者、运动员等提供个性化的饮食解决方案。 宿迁3D打印工厂直销3D打印技术可以减少材料浪费,符合可持续发展理念。
早期构想与探索1859年,法国雕塑家弗朗索瓦・威廉姆(FrançoisWillème)申请了多照相机实体雕塑(photosculpture)的,这是3D扫描技术的早期雏形。1892年,法国人JosephBlanther提出使用层叠成型方法制作地形图的构想,这是增材制造技术基本原理的初步探索。1940年,Perera提出类似设想,通过沿等高线轮廓切割硬纸板并层叠成型制作三维地形图。
技术奠基与突破1972年,Matsubara在纸板层叠技术的基础上提出了使用光固化材料的方法,为后续的3D打印技术奠定了基础。1983年,美国科学家查尔斯・胡尔受紫外线使桌面涂料快速固化的启发,萌生了3D打印的想法,并发明了SLA(Stereolithography,液态树脂固化或光固化)3D打印技术,他将其称作立体平版印刷,3D打印技术由此正式诞生。1984年,立体光刻技术(SLA)正式发明,同年查尔斯・胡尔为该技术申请美国专利。1986年,查尔斯・胡尔获得了快速原型技术的,创建了STL文件格式,并开发出世界上台3D打印机,随后以这种技术为基础成立了世界上家3D打印设备公司3DSystems。
定向能量沉积(DED)原理:金属材料在沉积的同时被强大的能量馈送和融合。子类型:粉末激光能量沉积、线弧增材制造(WAAM)、线电子束能量沉积、冷喷涂等。材料:金属线材或粉末。特点:用于逐层打印,也常用于修复或增加金属物体的特征。7. 剥离层积原理:将非常薄的材料堆叠和层压在一起,产生3D物体或堆叠,然后用机械或激光切割形成终形状。类型:层压对象制造(LOM)、超声波固化(UC)等。材料:纸张、聚合物、片状金属等。特点:能够快速生产,但精度可能较低,且浪费较多材料。打印速度快,适合小批量定制生产。
支撑去除:打印完成后,去除支撑材料的过程如果操作不当,可能会损坏打印产品的表面或结构,影响产品的外观和性能。特别是对于一些复杂形状和精细结构的产品,支撑去除需要更加小心谨慎。表面处理:表面处理工艺,如打磨、抛光、涂覆等,对产品的终质量和性能有重要影响。良好的表面处理可以提高产品的表面光洁度、降低粗糙度,增强产品的耐腐蚀性和耐磨性等性能。热处理和固化:对于一些需要进一步固化或热处理的材料,如光固化树脂、金属材料等,后处理过程中的固化温度、时间和热处理工艺等参数会影响材料的性能,进而影响产品的强度、硬度等性能指标。3D打印技术推动数字化制造,减少库存和物流成本。舟山树脂3D打印设计
3D打印技术不断革新,应用日益多样。南通透明3D打印定制
材料安全:
选择合适材料:了解不同 3D 打印材料的特性和安全性,如 ABS 塑料在打印时可能产生刺鼻气味,长期吸入对人体有害,而 塑料则相对环保。根据自身需求和安全考虑,选择合适的打印材料。防止误食和接触:3D 打印材料通常为颗粒状或丝状,应妥善存放,避免儿童或宠物误食。同时,在处理材料时,佩戴手套,防止某些材料对皮肤产生刺激。
电气安全:
使用合格电源:确保 3D 打印机使用的电源插座和电源线符合安全标准,具有良好的接地保护,以防止触电事故。避免使用劣质或损坏的电源设备。防止过载:不要将 3D 打印机与其他大功率电器同时连接在同一个插座上,以免造成电路过载,引发火灾或其他电气故障。定期检查线路:定期检查打印机的电源线和内部线路是否有破损、老化等情况,如有问题应及时更换或维修,以确保电气安全。 南通透明3D打印定制