主流的3D列印技術有哪些?
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3D列印技術最早出現在20世紀90年代中期,實際上是利用光固化和紙層疊等技術的最新快速成型裝置。它與普通列印工作原理基本相同,印表機內裝有液體或粉末等「列印材料」,與電腦連接後,通過電腦控制把「列印材料」一層層疊加起來,最終把計算機上的藍圖變成實物。這列印技術稱為3D立體列印技術。
經過近三十年的不斷發展,3D列印技術日臻完善,3D列印的產品和服務銷售額也不斷上升。今天魔猴網就給大家介紹一下,目前市場上主流的3D列印技術都有哪些。
1、FDM熔融沉積成型3D列印技術
熔融沉積成型(FDM)是一種增材製造技術,是軟體數學分層的定位模型構建,通過加熱層擠出熱塑性纖維。適用於幾乎任何形狀和尺寸的複雜幾何建築耐用部件,FDM是唯一的3D列印過程中使用的材料如ABS、聚碳酸酯和pc-iso,ULTEM 9085。這意味著FDM可以創建卓越的熱穩定性和耐化學性,並有良好的強度重量比。如果需要,可以生成支撐結構。該機技術可以將多種材料來實現不同的目標:例如,可以使用一種材料來建立模型,使用另一種可溶性的支撐結構,也可以使用相同的模型在相同類型的熱塑性多顏色。
通常我們看到的小型桌面級3D印表機,也是FDM的技術原理,只不過是另一個叫法,融長絲製造fused filament fabrication (FFF)。FDM提供範圍廣泛的耐用熱塑性塑料具有獨特的特性使其成為理想的許多行業。
2、SLA光固化快速成型3D列印技術
SLA光固化快速成型是一種增材製造過程中,通過紫外線(UV)激光在一大桶光致聚合物樹脂。藉助計算機輔助製造、計算機輔助設計軟體(CAD/CAM),紫外激光用於繪製一個預編程的設計或形狀上的光致還原表面。因為光聚合物感光在紫外線的照射下,樹脂固化後形成一層所需的3D對象。這個過程是每一層的設計重複直到3D對象是完整的。
SLA可以說是現在最流行的列印方式,SLA工藝列印光敏樹脂應用很廣。光敏樹脂性價比更高,現在雲工廠的客戶大部分也是選這種材料列印的。SLA光敏樹脂可以用來列印手板驗證功能和外觀,也可以列印動漫手辦,上色之後直接可以拿來收藏。
3、DLP數碼影像投射3D列印技術
DLP是一種用「光」作為動力的3D列印技術,光照射到液態的光敏樹脂(對光很敏感的一種液態材料)上,光敏樹脂就會固化,從而成型。DLP使用高解析度的數字光處理器投影儀,把有輪廓的光,投影到光敏樹脂表面,使表面特定區域內的一層樹脂固化,當一層加工結束後,就會生成物體的一個截面;然後平台移動一層,固化層上掩蓋另一層液態樹脂,在進行第二層投影,第二固化層牢固地粘結在前一固化層上,這樣一層層疊加而成三維工件原型。
DLP與SLA光固化成型技術相似,都是利用感光聚合材料(主要是光敏樹脂)在紫外光照射下會快速凝固的特性。不同的是,DLP技術使用高解析度的數字光處理器投影儀來投射紫外光,每次投射可成型一個截面。因此,從理論上,速度也比同類的SLA快很多。
4、SLS選擇性激光燒結3D列印技術
SLS選擇性激光燒結SLS快速成型技術,創造堅韌和幾何形狀複雜的部件。採用高功率CO2激光熔化或燒結粉末熱塑性塑料增材製造層技術,SLS涉及高功率的使用激光例如,一個二氧化碳激光器)融合的小顆粒塑料或金屬粉成一團,有一個理想的三維形狀。激光選擇性地將粉末材料通過掃描截面的三維數字描述的部分產生的(例如從計算機輔助設計文件或掃描數據)在粉床表面。在每個橫截面掃描,粉末床是由一層厚度降低,一層新材料的應用上,並重複該過程,直到部分完成。
SLS的一個關鍵優勢是,作為一個部分,它是包裹在粉。這消除了需要支持結構和允許複雜的幾何形狀。SLS生產零件強度好,水和氣密性,耐熱,還可以添加特殊的材料如鋁填充和玻纖填充尼龍PA12系列。
5、DMLS直接金屬激光燒結3D列印技術
直接金屬激光燒結(DMLS)是一種增材製造技術,採用高達200瓦的Yb精密、高功率激光微焊接20或30微米的薄層金屬粉末和合金粉末層,一層完成後,燒結部分下降到粉床平台。在構建室面積、有料平台、搭建平台和用於移動的新粉在打造平台,這樣一層又一層,直接從三維CAD數據全自動創建的全功能的金屬部件。
金屬3D列印的技術還有:EBM電子束3D列印技術。
6、PolyJet 紫外(UV)光固化噴射的液體感光樹脂3D列印技術
PolyJet 3D列印技術,是一種紫外(UV)光固化噴射的液體感光樹脂薄為16微米(0.0006μm)的薄層來逐層增加建立模型。並以極複雜的幾何形狀,逼真的細節,和光滑的表面。你甚至可以將多個材料、多個顏色和不同硬度,一次性列印創造在同一個成型零件和模型。PolyJet快速成型工藝採用高解析度噴墨技術生產的零件的快速濟–是演示模型,一個極好的選擇。
7、MJP多噴嘴噴墨高解析度逐層堆疊3D列印技術
MJP多噴嘴噴墨3D列印技術是採用壓電噴射列印高解析度逐層堆疊或者光固化塑料樹脂或蠟鑄造材料層。提供最高的Z軸解析度層的厚度為16微米,列印高精準的精細零件。
8、CJP彩色噴墨列印技術
CJP彩色噴墨3D列印技術是採用滾筒推送複合粉到建模平台上,均勻鋪上很薄一層,同時列印頭噴射透明液體粘合劑固化複合粉成,而彩色噴墨列印頭將彩色粘合劑有選擇噴射在鋪好的粉材上,然後建模平台一層一層降低,反覆這個動作,直到模型完成。
9、3DP三維列印3D列印技術
因為這種技術和平面列印非常相似,連列印頭都是直接用平面印表機的。和SLS類似,這個技術的原料也是粉末狀的。典型的3DP印表機有兩個箱體。如上圖所示,左邊為儲粉缸,右邊為成型缸。列印時,左邊會上升一層(一般為0.1mm),右邊會下降一層,滾粉輥把粉末從儲粉缸帶到成型缸,鋪上厚度為0.1mm的粉末。印表機頭根據電腦數據把液體列印到粉末上。(平面印表機的Y軸是紙在動,而3DP的Y軸是列印頭在動)液體要麼是粘合劑要麼是水(用於激活粉末中粉狀粘合劑)。
10、DED多層激光熔覆3D列印技術
相當於多層激光熔覆,利用激光或其它能源在材料從噴嘴輸出時同步熔化材料,凝固後形成實體層,逐層疊加,最終形成三維實體零件。DED的成型精度較低,但是成型空間不受限制,因而常用於製作大型金屬零件的毛坯。
11、LOM薄板層壓成型3D列印技術
基本原理:利用激光等工具逐層面切割、堆積薄板材料,最終形成三維實體。利用紙板、塑料板和金屬板可分別製造出木紋狀零件、塑料零件和金屬零件。各層紙板或塑料板之間的結合常用粘接劑實現,而各層金屬板直接的結合常用焊接(如熱釺焊、熔化焊或超聲焊接)和螺栓連接來實現。最大缺點:做不了太複雜的零件,材料範圍很窄,每層厚度不可調整,精度有限。
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