3D打印技术原理英语论文 3d打印技术原理( 二 )


【3D打印技术原理英语论文3d打印技术原理】3D打印原理是什么
3D打印原理是什么
3D打印即快速成型技术的一种,又称增材制造,它是一种以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术 。下郑拍面我为大家带来3D打印原理是什么,希望大家喜欢!
1. 技术原理前庆
3D打印技术与激光成型技术基本上是一样的 。简单来说,就是通过采用分层加工、迭加成形,逐层增加材料来生成3D实体 。称它为“打印机”的原因是参照了其技术原理,3D打印机的分层加工过程与喷墨打印机十分相似 。首先是运用计算机设计出所需零件的三维模型,然后再根据工艺需求,按照一定规律将该模型离散为一系列有序的单位,通常在Z向将其按照一定的厚度进行离散,把原来的三维CAD模型变成一系列的层片;然后再根据每个层片的轮廓信息,输入加工参数,然后系统后自动生成数控代码;最后由成型一系列层片并自动将它们连接起来,最后得到一个三维物理实体 。
2. 优点
一、最直接的好处就是节省材料,不用剔除边角料,提高材料利用率,通过摒弃生产线而降低了成本;
二、能做到很高的精度和复杂程度,除了可以表现出外形曲线上的设计;
三、不再需要传统的刀具、夹具和机床或任何模具,就能直接从计算机图形数据中生成任何形状的零件;
四、它可以自动、快速、直接和精确地将计算机中的设计转化为模型,甚至直接制造零件或模具,从而有效的缩短产品研发周期;
五、3D打印能在数小时内成形.它让设计人员和开发人员实现了从平面图到实体的飞跃;
六、它能打印出组装好的产品,因此它大大降低了组装成本 。它甚至可以挑战大规模生产方式 。
3. 缺点
任何一个产品都应该具有功能性,而如今由于受材料等因素限制,通过3D打印制造出来的产品在实用性上要打一个问号 。
①强度问题:房子、车子固然能“打印”出来,但是否能抵挡得住风雨,是否能在路上顺利跑起来,仍是一个必须面对的问题;
②精度问题:由于分层制造存在“台阶效应”,每个层次虽然很薄,但在一定微观尺度下,仍会形成具有一定厚度的一级级“台阶”,如果需要制造的对象喊悔羡表面是圆弧形,那么就会造成精度上的偏差;

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文章插图
③材料的局限性:目前供3D打印机使用的材料非常有限,无外乎石膏、无机粉料、光敏树脂、塑料等,能够应用于3D打印的材料还非常单一,以塑料为主,并且打印机对单一材料也非常挑剔 。
4.3D打印技术在高分子材料中的应用
1. 高分子原材料的种类
作为3D打印的重要环节,材料方面也是起到举足轻重的作用的,目前常用的3D打印高分子材料有聚酰胺、聚酯、聚碳酸酯、聚乙烯、聚丙烯和ABS等 。在光固化立体印刷中的齐聚物的种类繁多,其中应用较多的主要包括如聚氨酯丙烯酸树脂、环氧丙烯酸树脂、聚丙烯酸树脂以及氨基丙烯酸树脂 。
2. 常见应用工艺
目前应用较多的3D打印高分子材料技术主要包括光固化立体印刷(SLA)、熔融沉积成型( FDM)、选择性激光烧结(SLS)等 。
5.光固化立体印刷
光固化3D打印(SLA)工作原理与喷墨打印类似,在数字信号的控制下,喷嘴工作腔内的液体光敏树脂在瞬间形成液滴,在压力作用下喷嘴喷出到指定的位置,然后通过紫外光对光敏树脂固化,固化后逐层堆积,得到成形零件 。成形过程如下:首先根据零件截面的形状,控制打印喷头沿X、Y轴运动,在既定截面的相关实体区域打印实体材料,在支撑区域打印支撑材料,并在紫外光的照射下进行固化,然后打印平台沿Z轴下降一定高度,喷头接着打印固化下一层,如此逐层打印固化直至工件的完成,最后除去工件中的支撑材料即可获得所需的工件 。