是體積還是高度?
謝邀:
這是一個很值得被思考且迫待解決的問題。
在思考這個問題之前,不妨先考慮一個平面化的問題——什麼因素決定寫字的快慢?
首先,我們先要做好準備工作:書寫者需要具備能完整寫好每一個字的能力,寫的像螞蟻上樹是不行滴。其次要有一根不錯的墨水筆(不會斷芯不會漏墨不會中途寫不出來)。最後還要有光潔的紙面供我們書寫,最後必不可少的還有要謄寫抄寫或者編寫的內容。
正式落筆,我們發現,寫字時的熟練程度需要平時的積累,寫出的幾乎每個字都不需要專門用腦思考「這個字該怎麼寫」,絕大部分都已經變成了手指+手掌的肌肉記憶。換行時,則需要手臂帶動手來完成下筆位置的移動。所以寫字的速度,主要取決於我們寫每一筆一划的速度+切換字、行的速度(橫向與縱向),具體到身體部位就是取決於的我們的手臂手掌手指的協同功能與熟練程度。
列印也是如此,普通的噴墨印表機通過數字電路控制列印噴頭點陣噴射列印墨水,來完成每一個筆畫,精確度不需要我們操心(只要不出bug就不會有錯別字)。列印的速度與噴頭本身的擠出墨點的速度、噴頭在橫向縱向的移動速度有關。除此之外,列印的覆蓋率越大,(類似於字特別密集)列印速度越慢。針式的印表機和噴墨式的類似,不多談。
而激光印表機的原理類似於印刷術,先用激光把需要列印的內容copy下來,再用熱成像的形式把碳粉粘在需要列印的紙上,這種不像是寫字需要一點一點的寫,對應的則是光固化3D列印技術。
目前列印店裡的大型激光印表機已經可以實現每分鐘30-45張的列印,可見平面印表機的商用化程度還是很高的,技術也算是很成熟的。
說起三維成型,目前有很多方法,對應的成型材料也不相同,但是基本原理大致是相同的,那就是「多層寫字」,甚至可以說是——「抄書」。
比如當我們建好一個想列印模型的STL文件後(或者在網上下載),3D印表機配套的切片軟體會將這個模型「千刀萬剮」——變成一層一層的樣子,這樣的一層就是我們要抄寫的內容。每一層,我們都要用噴頭走過每個需要填塗的位置。比如下圖中最底層的圓台我們就要在對應的層里畫個圓,到腳處只需要畫倆腳印,逐步往上,一點一點去繪製填塗。
常見的FDM「熔積成型」技術,是在噴頭內熔化熱塑性塑料,然後通過沉積塑料纖維的方式,形成所需要的每一層薄層。那麼很顯然,噴頭在最下層畫圓的時候,移動的時間要長,而在畫雙腳的時候,移動的時間會短很多。此外,如果列印這款模型是空心的,那麼所需時間會遠小於實心模型。填充率越低(模型質感越虛),列印速度越快,當然也就越不耐用。
書要一頁一頁的抄,列印也要一層一層地打。層數越高,列印時間越長,模型越大,列印時間越長。噴頭的擠出速度,XYZ三個方向的移動速度越快,列印越快(但是要控制在正常工作的速度之下)
DLP/SLA光固化成型技術速度類似於激光列印,它和每一層要「寫多少字」沒什麼關係,但是和要印多少層,每層所需要的曝光時間,以及機器本身在Z軸方向的移動速度有關。
我主要研究的激光燒結金屬成型技術則又不一樣,依靠激光束在鋪平的金屬粉末上寫字,激光噴頭在每一層上為了達成較好成型效果,要燒結兩遍,這倒不是最浪費時間的,最費時費力的是前期的準備工作和後期的善後處理。當然啦,成型的零件相對其他材料各方面性能都好很多。
最後總結一下:列印物件的體積會影響一些3D成型技術的速度,而對於另外一些成型技術,只要是在可列印範圍內的,幾乎不受影響。高度(列印層數)對三維成型速度的影響是最明顯有線性關係的。想加快列印速度,可以增加多個噴頭協同作用,不過這也需要技術的支持。(不會互相干涉)
整體來說列印所需時間不止要考慮列印時的速度,也得考慮列印前後的準備時間,大型機械準時間長,善後處理時間長,但同時打多個零件,平均下來也沒想像中那麼拖沓。
以上。
體積:體積越大列印時間長。大小:(長度,高度)也會影響到列印的速度,機器需要來回的列印,所走的路程就會長。擺放位置方式:同一件物體,橫著擺,豎著擺,斜著擺,列印的效果跟時間都不一樣。層厚:切層的厚度,切得層數越多越薄,時間就越長。機器的類型(FDM,SLA,SLS...),FDM噴頭的速度調節,SLA/SLS激光頭光斑大小的調節,都會影響到列印的速度。材料:例如光固化材料的粘稠度也會影響列印的速度。
你得先明白你用的什麼印表機
普遍現在愛好者或者小工廠用的就兩種,
一種是A FDM熔融型,就是一卷材料融掉,硬化,成型,這個可以理解成熱熔膠+機器手,每層可以堆做0.1-0.2mm,像畫畫一樣,每層都要用筆塗顏色塗滿
另一種是 LCD光固化型,這種就是一次固化一個面,類似以前小時候的幻燈片,一次直接投射整個面,但是每個面的厚度大概只有0.05m或者0.1mm
兩種印表機,列印越高的東西時間肯定越長。
但是因為LCD一次成型一個面,所以體積就不會對LCD印表機產生影響(前提是能能滿足你的面積需求)
3D列印速度取決於印表機硬體和列印材料本身的需求特性,印表機本身最高速度不代表你列印時就可以滿速。你說的是3D列印效率吧,按理說列印效率取決於零件體積,但是不管哪種工藝形式,3D列印的原理都是分層製造。要想提高列印效率,一方面提高掃描速度,合理規劃掃描路徑,減少空跳時間;另一方面是合理優化成型方向的擺放,控制列印高度,因為層厚固定情況下,列印高度越高,層數越多,每一層刮刀鋪粉(SLM/SLS)、刮平(SLA)都會佔用空閑時間,導致列印時間較長。所以一般非精細零件列印,選擇較大數值的通用層厚會大大提高列印效率。對於規則體積的零件,在位置擺放時可以盡量保證較小的成型高度,同時選擇較大的層厚,輔以合適的工藝參數,這樣的效率是最高的。
單純工件成型速度包含很多因素,fdm印表機裡面有起碼二十項常用參數會對整體速度有影響。簡單說就是走線路徑越長速度越慢。這裡要提個醒:fdm列印默認並不是整出一個實心的物體,哪怕你模型是實心的,切片的時候默認也只給20%填充。
DLP光固化速度和結構複雜度無關,與高度、層高、曝光時間、抬升速度有關。
簡單的就是這麼理解,詳細說太累人,我選擇去睡覺。
3D印表機的原理與特點(來源於創想三維3D印表機_www.szcxsw.com www.cxsw3d.com)
3.1 3D印表機?的原理
3D印表機又稱三維印表機,是一種累積製造技術,即快速成形技術的一種機器,它是一種數字模型文件為基礎,運用特殊蠟材、粉末狀金屬或塑料等可粘合材料,通過列印一層一層的粘合材料來製造三維的物體。現階段三維印表機被用來製造產品。逐層列印的方式來構造物體的技術。3D印表機的原理是把數據和原料放進3D印表機中,機器會按照程序把產品一層一層造出來。
3D印表機堆疊薄層的形式有多種多樣。3D印表機與傳統印表機最大的區別在於它使用的「墨水」是實實在在的原材料,堆疊薄層的形式有多種多樣,可用於列印的介質種類多樣,從繁多的塑料到金屬、陶瓷以及橡膠類物質。有些印表機還能結合不同介質,令列印出來的物體一頭堅硬而另一頭柔軟。
不同的3D印表機採用不同的列印方式,一般有以下四種:
1.有些3D印表機使用「噴墨」的方式。即使用印表機噴頭將一層極薄的液態塑料物質噴塗在鑄模托盤上,此塗層然後被置於紫外線下進行處理。之後鑄模托盤下降了極小的距離,以提供下一層材料堆疊上來。
2.還有的使用一種叫做「熔積成型」的技術,整個流程是在噴頭內熔化塑料,然後通過沉積塑料纖維的方式才形成薄層。
3.還有一些系統使用一種叫做「激光燒結」的技術,以粉末微粒作為列印介質。粉末微粒被噴撒在鑄模托盤上形成一層極薄的粉末層,熔鑄成指定形狀,然後由噴出的液態粘合劑進行固化。
4.有的則是利用真空中的電子流熔化粉末微粒,當遇到包含孔洞及懸臂這樣的複雜結構時,介質中就需要加入凝膠劑或其他物質以提供支撐或用來佔據空間。這部分粉末不會被熔鑄,最後只需用水或氣流沖洗掉支撐物便可形成孔隙。
3.2 3D印表機的特點
3D列印帶來了世界性製造業革命,以前是部件設計完全依賴於生產工藝能否實現,而3D印表機的出現,將會顛覆這一生產思路,這使得企業在生產部件的時候不再考慮生產工藝問題,任何複雜形狀的設計均可以通過3D印表機來實現。
3D列印無需機械加工或模具,就能直接從計算機圖形數據中生成任何形狀的物體,從而極大地所縮短了產品的生產周期,提高了生產率。儘管仍有待完善,但3D列印技術市場潛力巨大,勢必成為未來製造業的眾多突破技術之一。
3D列印使得人們可以在一些電子產品商店購買到這類印表機,工廠也在進行直接銷售。科學家們表示,三維印表機的使用範圍還很有限,不過在未來的某一天人們一定可以通過3D印表機列印出更實用的物品。
3D列印技術對美國太空總署的太空探索任務來說至關重要,國際空間站現有的三成以上的備用部件都可由這台3D印表機製造。這台設備將使用聚合物和其他材料,利用擠壓增量製造技術逐層製造物品。3D列印實驗是美國太空總署未來重點研究項目之一,3D列印零部件和工具將增強太空任務的可靠性和安全性,同時由於不必從地球運輸,可降低太空任務成本。
3D印表機在教育中的應用及其作用
4.1 3D印表機在教育中的應用
4.1.1在教育中應用的現狀
由於3D印表機器材高昂的費用,3D印表機現階段並未在全面普及。但一些比較先進的地區學校已經配置了3D印表機,用於教學。3D印表機一般應用於數學、物理、計算機科學、工程和設計等課程中。
近年來,很多的高教專業在摸索著創新教學模式,把3D列印系統與教學體系相整合。一方面3D印表機可以提高學生在掌握技術方面的優勢,提高學生的科技素養。另一方面利用3D印表機列印出來的立體模型,顯著提高學生的設計創造能力。目前在教學中應用最普遍的是SLA和FDM兩種3D列印技術。
SLA主要用於製作模型,在國外大學教學領域上用的比較廣泛。它的優勢有:光固化成型法成熟度高,由CAD數字模型直接製成原型,加工速度快,產品生產周期短,無需切削工具與模具,降低錯誤修復的成本。可以加工結構外形複雜或使用傳統手段難於成型的原型和模具,可聯機操作和遠程控制。存在的缺陷有:系統造價高昂,使用和維護成本過高,對工作環境要求苛刻。成型件多為樹脂類,強度,剛度,耐熱性有限,不利於長時間保存。預處理軟體與驅動軟體運算量大,軟體系統操作複雜,入門困難;立體光固化成型技術被單一公司所壟斷。
FDM主要採用絲狀材料(石蠟、金屬、塑料、低熔點合金絲)作為原材料,目前市場上採用FDM技術較為普遍,有美國MakerBot的Replicator2,金華萬豪的Duplicator 3,這款相對比較便宜,一般在4000元到6000元之間。FDM的優勢有:操作環境乾淨、安全可以辦公室環境下進行。表面質量較好,易於裝配,可以快遞構建瓶狀或中控零件。原材料以捲軸絲的形式提供,易於搬運和快速更換,材料費用低。可選用多種材料,如可染色的ABS和醫用的ABS、PC、PPSE等,材料利用率高。存在的技術缺陷有:精度較低,難以構建結構複雜的零件。做小件或者精細件時不如SLA技術,最高精度0.127mm。與截面垂直的方向強度小。成形速度相對較慢,不適合構建大型零件。
4.1.2在教育中應用的方式
隨著3D印表機逐步降低門檻及應用領域擴大,3D印表機已經進入國內基礎教育領域,以下就是3D印表機在國內教學上應用的方式:
(1)數學系的學生可以將他們的「問題」列印出來,並在他們自己的學習空間中尋找答案,比如列印一個幾何體,讓他們更直觀的去了解幾何內部各元素之間的聯繫。
(2)工程設計系的學生可以用它列印出自己設計的原型產品進行測試,研究與探索。
(3)建築系的學生可以用它簡便快速的列印出自己設計的建築實體模型。
(4)歷史系的學生可以用它來複制有考古意義的物品,方便進一步的觀察。
(5)平面設計系的學生可以用它來製作3D版本的藝術品以及一些基本的模型。
(6)地理系的學生可以用它來繪製真實的地勢圖,人口分布圖。
(7)食品系的學生可以用它設計食物的產品造型。
(8)車輛工程的學生可以列印各種各樣的實體汽車部件,便於測試。
(9)化學系的學生可以把分子模型列印出來觀察。
(10)生物系的學生可以列印出細胞、病毒、器官,和其他重要的生物樣本。
4.2 3D印表機在教育中的作用
3D列印技術發展到現在,已經取得了令人矚目的進步,在眾多的領域內都取得了輝煌的成績。對於教育行業,它的價值就在於它可以得到對事物更直觀更理性的研究機會,而這種機會在以前可以說是一個不可能完成的任務。對於3D列印技術可以輕易地列印三維立體的物體這種神奇的特性來說,對其的研究為學習活動的開展提供了新的可能。下面分別從教師和學習者視角分析3D印表機在教育的角色中扮演助推器角色。
4.2.1在教師方面的作用
教師在教學過程中利用3D印表機列印製作的教學用具,可以擴展學習者的感覺和知覺增強觸覺體驗,彌補常態課堂直接經驗不足的劣勢。同時,教師也將隱性知識和認知結構顯性化,使學習資料由抽象化轉變成為具體化,具體化轉變成為形象化,視覺複雜化轉變成為認知簡單化。這一就能夠強化學生的思路使之更加清晰,強化學生的邏輯思維以及理解能力,從而從根本上實現了教師教學改革,也使得學生的學習效率成倍提升。特別是對於中學的老師,3D印表機的出現解決了他們在教授立體幾何時,學生想像空間不足的境況。
4.2.2在學生方面的作用
對於學習者使用3D印表機列印物體獲得了有目的的直接經驗;應用建模軟體製作3D列印模型可以獲得設計的經驗。這些具體經驗對學習者的學習提供了直接的感性認識。3D列印作品通過演示和展覽等方式,使學習者獲得「觀察的經驗」,實現學習者在學習過程中的深度參與,從而改善教學效果。3D列印將抽象概念和設計引入現實世界,對教學內容中的某些抽象概念或科學過程進行可視化展現,能夠更好地發揮「抽象的經驗」在學習中的作用,使學習者獲得更多的認知體驗,提高思維能力。因此,3D列印能夠較好地體現「經驗之塔」中三種層次經驗的融合,幫助學習者獲取學習經驗和認知體驗,促進學習者立體化地獲取和理解知識,拓展創造性思維,從而提高學習效果。 更多3D印表機知識_http://www.szcxsw.com/list-5.html
我這有一台fdm的機器,我只知道fdm的列印速度受步進電機,加熱噴頭這兩個因素影響,受切片軟體參數設置控制
你說的是成型速度吧。而不同的成型方式,比如FDM,SLA等又是不同的參數決定的,很難一兩句話說清楚。比如,FDM,這就跟材料的基礎速度,精度,列印層厚等都有關係。而SLA的影響因素又跟FDM不同。
列印模型的大小,複雜程度也會影響列印的成型時間,但不是影響列印速度。畢竟路程的遠近,影響的是達到的時間,而不是車速快慢。車速是由車體性能決定的。
首先取決於不同的工藝,其次是列印層厚和填充比,最後是模型體積還有複雜度。
不同工藝速度都不一樣,目前最快的應該是carbon3D公司的CLIP技術了,可以去搜搜演示視頻,十分鐘列印一個小球體,感覺很厲害;如果是FDM這種的技術,目前市面上設備官宣列印速度差距不是特別大,那麼就取決於你列印模型的複雜程度跟大小了。
舉個簡單的例子,列印一個4cm3規則的立方體跟列印一個4cm3體積內的玩偶,其餘所有的設置一致,比如列印層厚設定,填空50%,等等設定,這樣需要的時間應該是立方體更少一些。理論上層高越小,列印時間越長。
其次SLA,DLP這種的,就跟結構無關了,取決於模型的大小,層厚等等因素。現在DLP的優勢應該比SLA更明顯,但價格。。。
SLM金屬3D列印工藝,還要額外去比較設備的激光頭的個數,激光功率等等。
歸根結底,還是要明確自身的需求,才能找到合適的設備。具體的可以看我之前寫的一篇文章,有興趣可以私聊。
與體積高度列印成型方式,還有設置的列印精度都有關,
※關於遊戲建模行業的情況?※做遊戲只做建模,可否用c4d加zbrush?※數字媒體技術是否為我理想的專業?※請問一個新手要怎麼學習3Dmax建模?※建模出現未響應時候,(並且沒保存),以及卡了十分鐘,如何保持良好的心態。。。。。?
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