幾種3D打印技術(shù)

1、幾種3D打印技術(shù)1、SLA （Stereo lithography Appearance,立體光固化成型技術(shù)）用特定波長與強度的激光聚焦到光固化材料表面，使之由點到線，由線到 面順序凝固，完成一個層面的繪圖作業(yè)，然后升降臺在垂直方向移動一個層片 的高度，再固化另一個層面。這樣層層疊加構(gòu)成一個三維實體。SLA是最早實用化的快速成形技術(shù)，原材料是液態(tài)光敏樹脂。其工作原理 是：將液態(tài)光敏樹脂放入加工槽中，開始時工作臺的高度與液面相差一個截面 層的厚度，經(jīng)過聚焦的激光按橫截面的輪廓對光敏樹脂表面進(jìn)行掃描，被掃描 到的光敏樹脂會逐漸固化，這樣就可以產(chǎn)生了與橫截面輪廓相同的固態(tài)的樹脂 工件。此時，工作臺會

2、下降一個截面層的高度，固化了的樹脂工件就會被在加 工槽中周圍沒有被激光照射過的還處于液態(tài)的光敏樹脂所淹沒，激光再開始按 照下一層橫截面的輪廓來進(jìn)行掃描，新固化的樹脂會粘在下面一層上，經(jīng)過如 此循環(huán)往復(fù)，整個工件加工過程就完成了。然后將完成的工件再經(jīng)打光、電鍍、 噴漆或著色處理即得到要求的產(chǎn)品。工作原理圖如下：優(yōu)勢：1光固化成型法是最早出現(xiàn)的快速原型制造工藝，成熟度高；2. 由CAD數(shù)字模型直接制成原型，加工速度快，產(chǎn)品生產(chǎn)周期短，無需切 削工具與模具;3 可以加工結(jié)構(gòu)外形復(fù)雜或使用傳統(tǒng)手段難于成型的原型和模具；4. 使CAD數(shù)字模型直觀化，降低錯誤修復(fù)的成本；5. 為實驗提供試樣，可以對計算機

3、仿真計算的結(jié)果進(jìn)行驗證與校核；6可聯(lián)機操作，可遠(yuǎn)程控制，利于生產(chǎn)的自動化；劣勢：1.SLA系統(tǒng)造價高昂，使用和維護(hù)成本過高。2.SLA系統(tǒng)是要對液體進(jìn)行操作的精密設(shè)備，對工作環(huán)境要求苛刻；3成型件多為樹脂類，強度，剛度，耐熱性有限，不利于長時間保存；4. 軟件系統(tǒng)操作復(fù)雜，入門困難；使用的文件格式不為廣大設(shè)計人員熟悉；5. 由于樹脂固化過程中產(chǎn)生收縮，不可避免地會產(chǎn)生應(yīng)力或引起形變； 前景：立體光固化成型法的的發(fā)展趨勢是高速化，節(jié)能環(huán)保與微型化。不斷提高的加工精度使之有最先可能在生物，醫(yī)藥，微電子等領(lǐng)域大有作 為。2、SLS （Selective Laser Sintering,選擇性激光燒結(jié)

4、）選擇性激光燒結(jié)是采用激光有選擇地分層燒結(jié)固體粉末，并使燒結(jié)成型的 固化層層層疊加生成所需形狀的零件。其整個工藝過程包括CAD模型的建立及 數(shù)據(jù)處理、鋪粉、燒結(jié)以及后處理等。工作原理：整個工藝裝置由粉末缸和成型缸組成，工作時粉末缸活塞（送粉活塞）上 升，由鋪粉輻將粉末在成型缸活塞（工作活塞）上均勻鋪上一層，計算機根據(jù) 原型的切片模型控制激光束的二維掃描軌跡，有選擇地?zé)Y(jié)固體粉末材料以形 成零件的一個層面。粉末完成一層后，工作活塞下降一個層厚，鋪粉系統(tǒng)鋪上 新粉?？刂萍す馐賿呙锜Y(jié)新層。如此循環(huán)往復(fù)，層層疊加，直到三維零件 成型。最后，將未燒結(jié)的粉末回收到粉末缸中，并取出成型件。對于金屬粉末

5、激光燒結(jié)，在燒結(jié)之前，整個工作臺被加熱至一定溫度，可減少成型中的熱變 形，并利于層與層之間的結(jié)合。工藝原理圖：左送料缸激光器彩參牙沐加.場忿.右送料缸>該技術(shù)的特點：1、SLS所使用的成型材料十分的廣泛。目前可以進(jìn)行SLS成型加工的材 料有石蠟、高分子、金屬、陶瓷粉末和他們的復(fù)合粉末材料。成型件性能分布 廣泛適合于多種用途。2、SLS無需設(shè)計和制造復(fù)雜的支撐系統(tǒng)。缺點：SLS工藝加工成型后的工件表面會比較粗糙,增強機械性能的后期處理工 藝本身也比較復(fù)雜。（粗糙度取決于粉末的直徑）3、LOM （Laminated Object Manufacturing,分層實體制造法，又稱層疊成 型法）

6、它以片材（如紙片、塑料薄膜或復(fù)合材料）為原材料，激光切割系統(tǒng)按照 計算機提取的橫截面輪廓線數(shù)據(jù)，將背面涂有熱熔膠的紙用激光切割出工件的 內(nèi)外輪廓。切割完一層后，送料機構(gòu)將新的一層紙疊加上去，利用熱粘壓裝置 將已切割層粘合在一起，然后再進(jìn)行切割，這樣一層層地切割、粘合，最終成 為三維工件。LOM常用材料是紙、金屬箔、塑料膜、陶瓷膜等，此方法除了可 以制造模具、模型外，還可以直接制造結(jié)構(gòu)件或功能件。技術(shù)的特點：1、工作可靠，模型支撐性好，成本低，效率高。缺點是前、后處理費時費 力，且不能制造中空結(jié)構(gòu)件。2、成形材料：涂敷有熱敏膠的纖維紙；3、制件性能：相當(dāng)于高級木材；4、主要用途：快速制造新產(chǎn)品樣

7、件、模型或鑄造用木模。4、FDM （Fused Deposition Modeling,熔積成型法）該方法使用絲狀材料（石蠟、金屬、塑料、低熔點合金絲）為原料，利用 電加熱方式將絲材加熱至略高于熔化溫度（約比熔點高19）,在計算機的控制 下，噴頭作xy平面運動，將熔融的材料涂覆在工作臺上，冷卻后形成工件的一 層截面，一層成形后，噴頭上移一層高度，進(jìn)行下一層涂覆（也有文獻(xiàn)中寫的 是工作臺下降一個截面層的高度，然后噴頭進(jìn)行下一個橫截面的打?。?，如此循 環(huán)往復(fù)，熱塑性絲狀材料就會一層一層地在工作臺上完成所需要橫截面輪廓的 噴涂打印，直至最后完成。FDM工藝可選擇多種材料進(jìn)行加工，包括聚碳酸酯、工程塑料以及二者的 混合材料等。該技術(shù)的特點：1、該技術(shù)污染小，材料可以回收，用于中、小型工件的成形。2、成形材料：固體絲狀工程塑料；3、可以通過使用溶于水的支撐材料，以便與工件的分離，從而實現(xiàn)瓶狀或 其它中空型工件的加工；4、制件性能：相當(dāng)于工程塑料或蠟?zāi)＃?、主要用途：塑料件、鑄造用蠟?zāi)?、樣件或模型。缺點：1、比SLA工藝加工精度低；2、工件表面比較粗糙；3、加工過程的時間較長。5、LSF