什么是3D打??？一份給初學(xué)者的指南

增材制造是近年來最令人興奮的技術(shù)進(jìn)步之一，尤其是對(duì)發(fā)明家和設(shè)計(jì)師來說。雖然圍繞3D打印的一些公眾炒作已經(jīng)減少，但這項(xiàng)技術(shù)一直在改進(jìn)，快速制造的能力和可能性正在加速擴(kuò)大。3D打印為企業(yè)家和發(fā)明家?guī)砹司薮蟮臐摿?。但是，就像任何其他類型的尖端技術(shù)一樣，3D打印涉及的所有術(shù)語(yǔ)和行話都會(huì)讓新手望而生畏。如果您曾經(jīng)想知道3D打印的全部?jī)?nèi)容，或者直接金屬激光燒結(jié)與選擇性激光燒結(jié)有何不同，那么請(qǐng)繼續(xù)閱讀!我們將介紹3D打印的基礎(chǔ)知識(shí)和最常見的3D打印技術(shù)。

什么是3D打??？

3D打印是增材制造的另一個(gè)術(shù)語(yǔ)。有各種不同的3D打印技術(shù)，但他們都有一個(gè)共同的快速制造的新方法。下面我們將介紹一些最常見的增材制造類型，但它們的共同點(diǎn)是，它們都是通過在三維空間中逐漸鋪上一層又一層的材料來制造零件，直到完成的物體出現(xiàn)。3D打印機(jī)實(shí)際上比你想象的更類似于普通的2D打印機(jī)。**不同的是，3D打印機(jī)不是在一張紙上只打印一層墨水，而是在上面打印成千上萬(wàn)層材料，每一層都在上一層之上。這就是3D打印區(qū)別于傳統(tǒng)制造方法的地方，傳統(tǒng)制造方法是通過從塊上切割材料來制造物體（因此是減法與加法）。在3D打印中，連續(xù)的材料層由計(jì)算機(jī)控制的打印機(jī)進(jìn)行布局，打印機(jī)讀取CAD文件來創(chuàng)建部件。

重要的3D打印條款

準(zhǔn)確度：指特定機(jī)器能夠達(dá)到的精確度。這種精度是用打印機(jī)可以打印的層的厚度來衡量的。

支撐材料:由于零件是三維構(gòu)建的，某些類型的3D打印機(jī)需要包括結(jié)構(gòu)支撐，以在生產(chǎn)過程中保持零件的結(jié)構(gòu)完整性。這些需要在結(jié)束階段后移除。當(dāng)設(shè)計(jì)中存在較大的間隙或懸挑時(shí)，通常需要使用支撐材料。

切片：制作中的單層3D打印模型。層的厚度不同，這取決于機(jī)器的精度。

噴嘴：擠出用于制造零件的材料的機(jī)器部件。

打印床/構(gòu)建板：3D打印機(jī)內(nèi)制造零件的內(nèi)表面。

3D打印有兩個(gè)主要優(yōu)勢(shì)。**個(gè)是構(gòu)建時(shí)間。借助3D打印，您可以比傳統(tǒng)制造技術(shù)更快地生產(chǎn)出高質(zhì)量、功能性甚至最終用途的部件。您還可以生產(chǎn)更小批量的產(chǎn)品——即使是一個(gè)零件也可以通過3D打印完成，而不必批量生產(chǎn)數(shù)千個(gè)零件。另一個(gè)巨大的優(yōu)勢(shì)是3D打印機(jī)可以輕松處理幾乎任何可以想象到的形狀。對(duì)于3D打印機(jī)來說，制造一個(gè)復(fù)雜的、令人費(fèi)解的幾何形狀并不比制造一個(gè)矩形更難。由于對(duì)象是由極薄的一層一層地構(gòu)建而成的，因此，用其他方法無法制作或無法制作的形狀變得容易。技術(shù)無論如何還沒有發(fā)揮出它的全部潛力，它還不是所有項(xiàng)目的**解決方案。也就是說，3D打印現(xiàn)在適用于各種應(yīng)用，從具有高公差要求的終端用戶零件，到功能原型，再到演示模型，以及介于兩者之間的一切。

熔融沉積成型（FDM）

熔融沉積成型（FDM）是應(yīng)用最廣泛的增材制造技術(shù)之一。大多數(shù)消費(fèi)級(jí)3D打印機(jī)采用FDM技術(shù)。商業(yè)級(jí)打印機(jī)大同小異，但能夠提供遠(yuǎn)超一般的表面光潔度，并能以更高的精度進(jìn)行打印。FDM的工作原理是擠出各種不同的熱塑性材料層。一根塑料線穿過加熱的噴嘴，使材料熔化，以創(chuàng)建一個(gè)層（或切片）的部分。然后材料冷卻并硬化?，F(xiàn)代FDM打印機(jī)能夠生產(chǎn)出機(jī)械性能接近，如果不是等同于，傳統(tǒng)制造的零件。FDM打印機(jī)可以生產(chǎn)ABS、PC、UTEM和其他生產(chǎn)級(jí)材料的高質(zhì)量熱塑性部件。FDM使用與注塑相同的材料，但不需要昂貴和耗時(shí)的模具。由于熱塑性塑料的質(zhì)量不斷提高，F(xiàn)DM印刷可用于制造最終用途零件和需要滿足高公差的零件。高端FDM打印機(jī)還能夠?qū)崿F(xiàn)高度的表面精度，這使其成為創(chuàng)建演示模型以及功能原型和最終使用部件的合適技術(shù)。

選擇性激光燒結(jié)（SLS）

SLS是用于3D打印的兩種流行的激光燒結(jié)方法之一（更多詳情見下文）。選擇性激光燒結(jié)與FDM有很大的不同。SLS打印機(jī)不是從噴嘴中擠出材料來建立被打印物體的切片，而是將CO2激光發(fā)射到一層薄薄的粉末材料上，通常是（但不總是）某種尼龍聚合物。被激光擊中的粉末被熔化，然后被另一層粉末覆蓋。這樣，對(duì)象就逐漸建立起來了。在工藝結(jié)束時(shí)，完成的部件必須從剩余粉末中篩選出來。該方法的一個(gè)很大的優(yōu)點(diǎn)是未熔融的粉末在部件被構(gòu)建時(shí)用作部件的支撐結(jié)構(gòu)，這也允許在構(gòu)建過程中將多個(gè)部件一個(gè)堆疊在另一個(gè)的頂部以提高效率?，F(xiàn)在有許多不同的材料可用于SLS印刷，從柔性和剛性熱塑性塑料到金屬，以及軟的橡膠類材料。SLS可以生產(chǎn)出具有相當(dāng)耐久性的零件，因此它在原型設(shè)計(jì)和最終使用零件方面很有價(jià)值。SLS印刷的缺點(diǎn)在于，由于材料基本上是由激光加熱的，因此特別薄的部分可能會(huì)有一些翹曲。

直接金屬激光燒結(jié)（DMLS）

DMLS與SLS非常相似。DMLS是一種較新的技術(shù)，它的不同之處在于激光熔化金屬粉末，從而產(chǎn)生與SLS相當(dāng)不同的性能。DMLS允許固體金屬部件的3D打印，這真的是相當(dāng)驚人的。用這種技術(shù)，甚至可以打印出功能性的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)。DMLS可以生產(chǎn)由各種金屬制成的部件，包括鈦、不銹鋼、鉻、鋁和鈷。DMLS的**優(yōu)勢(shì)是可以替代勞動(dòng)密集型鑄造和機(jī)加工，后者對(duì)于小批量生產(chǎn)來說往往是不現(xiàn)實(shí)的。使用DMLS，您可以生產(chǎn)出高質(zhì)量的金屬零件，這些零件在功能上與壓鑄零件非常相似，而且成本低廉，而無需花費(fèi)所有的人力和模具費(fèi)用。這對(duì)發(fā)明家和企業(yè)家來說是一個(gè)巨大的福音，他們希望在預(yù)算的基礎(chǔ)上生產(chǎn)定制的金屬零件。與SLS相比，DMLS需要注意的一點(diǎn)是粉末不足以作為DMLS打印中的支持結(jié)構(gòu)，因此可能需要在設(shè)計(jì)中包括支持結(jié)構(gòu)。根據(jù)所用材料的不同，這些材料在加工后可能難以去除，因此與其他增材制造方法相比，可能需要花費(fèi)更多的時(shí)間和精力來完成加工。這也意味著你不能像使用SLS那樣通過在DMLS打印機(jī)中堆疊部件來提高效率。

光固化成形(SLA)

立體光刻，也被稱為光學(xué)制造，可以說是最古老的3D打印技術(shù)（雖然，真的，它們都是在80年代早期到中期興起的）。SLA使用紫外線激光器固化光聚合物樹脂，因此有點(diǎn)類似于激光燒結(jié)工藝。與其他添加劑技術(shù)一樣，立體光刻技術(shù)現(xiàn)在提供了一系列的選擇，當(dāng)涉及到可用的光聚合物。SLA樹脂可以模仿ABS、聚丙烯和聚碳酸酯的特性，可以是透明的，也可以是不透明的。SLA提供的**優(yōu)勢(shì)是其極高的精確度。SLA可以生產(chǎn)厚度為0.002英寸（50微米）的層。這允許精確的細(xì)節(jié)和順利完成從打印機(jī)，與尺寸精度在千分之一英寸。通過SLA生產(chǎn)的零件并不像通過上述其他方法生產(chǎn)的零件那樣強(qiáng)硬。然而，該技術(shù)非常適合細(xì)節(jié)比耐用性更重要的應(yīng)用。這包括模型，雕塑，形狀和適合檢查，以及成型的主模型。SLA可用于創(chuàng)建非常詳細(xì)的主模式也許是它最有趣的應(yīng)用。3D打印是近幾年才真正開始興起的。技術(shù)一直在進(jìn)步，隨著技術(shù)的進(jìn)步，它為發(fā)明家、企業(yè)家和產(chǎn)品設(shè)計(jì)師帶來的可能性將以我們無法完全預(yù)測(cè)的方式繼續(xù)增長(zhǎng)。這是一項(xiàng)真正有潛力改變制造業(yè)的技術(shù)，其改變程度是我們自工業(yè)革命啟動(dòng)以來從未見過的。

Brozan 3D Printer很自豪能夠提供一系列的3D打印設(shè)計(jì)和合同3D打印服務(wù)。無論您是希望創(chuàng)建與3D打印機(jī)溝通所需的CAD文件，還是尋找3D打印服務(wù)提供商，Brozan 3D Printer都能為您提供實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目目標(biāo)所需的專業(yè)知識(shí)。

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