3D打印机的技术原理是什么?
三维打印主要是一个不断添加的过程,在计算机控制下层叠原材料。[2]三维打印的内容可以来源于三维模型或其他电子数据,其打印出的三维物体可以拥有任何形状和几何特征。三维打印机属于工业机器人的一种。日常生活中使用的普通打印机可以打印电脑设计的平面物品,而所谓的3D打印机与普通打印机工作原理基本相同,只是打印材料有些不同,普通打印机的打印材料是墨水和纸张;而3D打印机内装有金属、陶瓷、塑料、砂等不同的“打印材料”,是实实在在的原材料,打印机与电脑连接后,通过电脑控制可以把“打印材料”一层层叠加起来,最终把计算机上的蓝图变成实物。通俗地说,3D打印机是可以“打印”出真实的3D物体的一种设备,比如打印一个机器人、打印玩具车,打印各种模型,甚至是食物等等。之所以通俗地称其为“打印机”是参照了普通打印机的技术原理,因为分层加工的过程与喷墨打印十分相似。这项打印技术称为3D立体打印技术。 3D打印存在着许多不同的技术。它们的不同之处在于以可用的材料的方式,并以不同层构建创建部件。 3D打印常用材料有尼龙玻纤、耐用性尼龙材料、石膏材料、铝材料、钛合金、不锈钢、镀银、镀金、橡胶类材料。应用增材制造技术的应用始于20世纪80年代,涵盖产品开发,数据可视化,快速成型和特殊产品制造领域。在90年代增材制造技术在生产领域(分批生产、大量生产和分布式制造)的应用有了进一步发展。21世纪早期增量生产在工业生产的金属加工领域也第一次达到了前所未有的规模。21世纪初,增材制造相关器械销量大幅增加,价格大幅下降。咨询公司Wohlers Associates称,2012年三维打印机和三维打印服务在全球的价值为22亿美元,比2011年增加29%。增材制造技术同时也派生出许多应用服务,涵盖建筑、工程建造(AEC)、工业设计、汽车、航空[70]、军事、工程学、口腔和医药工业、生物科技(人体器官移植)、时尚、鞋类、珠宝、眼镜、教务、地理信息系统、饮食等领域。增量技术最早应用于工具生产。其中最早的增量技术应用之一就是快速成型制模法,旨在减少制作新部件新设备模型的时间与开销,因为原先采用的减量制造法速度慢而且昂贵。随着增材制造技术的日趋成熟,在商界的存在感日益增强,它常以新颖的甚至有时难以预料的方式渗入生产终端。原先减量技术独霸一方的领域渐渐的也出现了增量技术的身影,在有些应用中,增量技术甚至可以获取更高的利润。以上内容参考 百度百科-3D打印
3D打印的技术原理是什么?
3D打印技术过程原理:3D打印机在设计文件指令的引导下,先喷出固体粉末或熔融的液态材料,使其固化为一体特殊的平面薄层。第一层固化后,3D打印机打印头返回,在第一层外部形成另一薄层。第二层固化后,打印头再次返回,并在第二层外部形成另一薄层。如此往复,最终薄层累积成为三维物体。与传统制造机器那样通过切割或模具塑造制造物品的方法不同,3D打印机通过层层堆积形成实体物品的方法从物理的角度扩大了数字概念的范围。对于要求具有精确对内部凹陷或互锁部分的形状设计,3D打印机是首选的加工设备,它可以将这样的设计在实体世界中实现。由于打印精度高,打印出的模型品质自然不错。除了可以表现出外形曲线上的设计,结构以及运动部件也不在话下。3D打印带来了世界性制造业革命,以前是部件设计完全依赖于生产工艺能否实现,而3D打印机的出现,将会颠覆这一生产思路,这使得企业在生产部件的时候不再考虑生产工艺问题,任何复杂形状的设计均可以通过3D打印机来实现。3D打印无需机械加工或模具,就能直接从计算机图形数据中生成任何形状的物体, 从而极大地所缩短了产品的生产周期,提高了生产率。尽管仍有待完善,但3D打印技术市场潜力巨大,势必成为未来制造业的众多突破技术之一。
3D打印机的工作原理是什么?
3D打印机其运作原理和传统打印机工作原理基本相同,也是用喷头一点点“磨”出来的。只不过3D打印它的喷的不是墨水,而是液体或粉末等“打印材料”,利用光固化和纸层叠等技术的快速成型装置。通过电脑控制把“打印材料”一层层叠加起来,最终把计算机上的蓝图变成实物。3D打印机(3D Printers)简称(3DP)是一位名为恩里科·迪尼(Enrico Dini)的发明家设计的一种神奇的打印机,不仅可以“打印”一幢完整的建筑,甚至可以在航天飞船中给宇航员打印任何所需的物品的形状。但是3D打印出来的是物体的模型,不能打印出物体的功能。2016年2月3日讯, 中国科学院福建物质结构研究所3D打印工程技术研发中心林文雄课题组在国内首次突破了可连续打印的三维物体快速成型关键技术,并开发出了一款超级快速的连续打印的数字投影(DLP) 3D打印机。该3D打印机的速度达到了创记录的600 mm/s,可以在短短6分钟内,从树脂槽中“拉”出一个高度为60 mm的三维物体,而同样物体采用传统的立体光固化成型工艺(SLA)来打印则需要约10个小时,速度提高了足足有100倍!3D打印实现太空工业化。
3D打印机成型尺寸和什么有关
说两种具有代表3D打印机成型尺寸,就是FDM和SLA:
1.熔融沉积快速成型(Fused Deposition Modeling,FDM)
熔融沉积又叫熔丝沉积,它是将丝状热熔性材料加热融化,通过带有一个微细喷嘴的喷头挤喷出来。热熔材料融化后从喷嘴喷出,沉积在制作面板或者前一层已固化的材料上,温度低于固化温度后开始固化,通过材料的层层堆积形成最终成品。
此类3D打印机的成型尺寸主要取决于,承载模型的工作台尺寸及工作台(或喷头)Z方向的行程,而喷头X、Y方向的行程不是主要影响因素,因为在设计时X、Y方向的行程就比工作台的尺寸大。
2.光固化成型(Stereolithigraphy Apparatus,SLA)
光固化技术是最早发展起来的快速成型技术,也是研究最深入、技术最成熟、应用最广泛的快速成型技术之一。光固化技术,主要使用光敏树脂为材料,通过紫外光或者其他光源照射凝固成型,逐层固化,最终得到完整的产品。
此类3D打印机成型尺寸的影响因素主要是,工作台尺寸、光源照射范围和Z方向行程。光固化技术优势在于成型速度快、原型精度高,而且技术相对复杂,成型尺寸需要在设计阶段进行多次测试验证,找到3项影响因素的最佳契合点。