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3D打印技术与流程的完美结合

更新时间: 2024-09-13 13:46:39  查看次数: 76    
3D 打印在近些年来可谓是飞速发展,当下已经有不少的增材制造技术在商业领域得到了实际应用。其中有一些比较典型的技术,例如光固化成型法(英文是 Stereo Lithography Apparatus,缩写为 SLA,它是利用紫外线对光固化树脂进行照射从而完成三维部件的制作)、选择性激光烧结法(Selected Laser Sintering,缩写为 SLS,这个方法在金属粉末的打印方面比较适用)、分层实体制造法(Laminated Object Manufacturing,缩写为 LOM)、熔融沉积制造法(FusedDeposition Modeling,缩写为 FDM)以及适用于陶瓷材料的粉末层喷头三维打印法(ThreeDimensional Printing,缩写为 3DP)等等。在这些技术当中,FDM 是 3D 打印技术里被使用得最为广泛的。不过这些方法大体上只适合于金属材料、树脂类材料以及陶瓷材料。这是因为这些材料在处于熔融状态或者经过高温烧结之后都能够很好地熔结在一起,无需去考虑它们之间结合性的问题,而且打印出来的成品精度都挺高。
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3D 打印成型属于离散 - 堆积成型。它的操作过程是先对一个完整的三维模型通过计算机软件进行切片处理,接着对得到的二维图形展开分析,然后生成加工的路径,最后通过逐层打印的方式得到实体。其一般的流程是这样的:首先要构建三维模型。3D 打印是以三维模型作为打印的原型,这个模型可以通过三维软件直接进行搭建,像 SolidWorks、Blender、Autodesk 等都是比较常用的软件;也可以对现有的实体进行扫描,然后经过计算机处理从而获得三维模型。接下来对三维图像进行近似化网格处理。因为在实际当中需要打印的模型很可能不是规则的几何体,所以需要进行一定的处理,这样有利于后续的切片以及打印过程。然后就是切片分层。在进行打印之前需要对模型进行分层处理,从而形成打印的 G 代码(G - code),这样才能够进行逐层打印。分层的厚度以及数量都会对打印的精度以及打印的效果产生影响。接着是逐层打印出实体。在打印过程中工艺参数极为关键,它会直接影响到成型件的组织特征和性能,同时也会影响到制造精度。最后是后处理。成型后的实体有些需要把支撑材料去掉,或者在打印完成后有些实体的表面存在毛刺或者比较粗糙,这时就需要进行修补、打磨抛光等步骤,这样才能得到最初设计的实体。