更高的精度:SLA 技術(shù)使用激光掃描液態(tài)光敏樹脂進(jìn)行固化,光斑直徑可以聚焦到很小,能夠?qū)崿F(xiàn)精細(xì)的細(xì)節(jié)和精細(xì)的尺寸控制。一般情況下,SLA 打印機(jī)的精度可達(dá)到 ±0.1mm 甚至更高,而 FDM 技術(shù)受噴頭直徑和材料收縮等因素影響,精度通常在 ±0.2mm - ±0.5mm 左右。更好的表面質(zhì)量:SLA 成型后的零件表面較為光滑,因?yàn)橐簯B(tài)樹脂在固化過程中能夠較好地填充微小的縫隙和凹凸不平之處。相比之下,F(xiàn)DM 打印的零件表面會(huì)有明顯的層層堆積痕跡,需要進(jìn)行額外的打磨、拋光等后處理工序才能達(dá)到類似的表面光滑度。未來,3D打印有望實(shí)現(xiàn)多材料、多功能集成制造,進(jìn)一步拓展應(yīng)用場景。上海小家電3D打印
3D打印,也被稱為增材制造,是一種基于數(shù)字模型的技術(shù)。它從CAD軟件設(shè)計(jì)或數(shù)字庫中的電子文件開始,通過構(gòu)建準(zhǔn)備軟件將設(shè)計(jì)分解成層,然后生成3D打印機(jī)的路徑指令,逐層堆積材料終疊加成型。3D打印技術(shù)可以按照其生產(chǎn)的產(chǎn)品或使用的材料類型進(jìn)行分類,主要類型包括以下幾種:
材料擠出(MEX)原理:材料通過噴嘴擠出,通常這種材料是一根塑料細(xì)絲,通過一個(gè)加熱的噴嘴進(jìn)行熔化和擠出。打印機(jī)沿著構(gòu)建準(zhǔn)備軟件確定的路徑將材料放置在構(gòu)建平臺(tái)上,然后線材冷卻并凝固形成固體。子類型:熔融沉積建模(FDM)、建筑3D打印、微型3D打印、生物3D打印、熔融顆粒建模(FGM)等。材料:塑料、金屬、食品、混凝土等。特點(diǎn):成本較低,材料范圍廣,但通常材料性能較低(如強(qiáng)度、耐用性等),且尺寸精度不高。 教育領(lǐng)域3D打印3D打印在教育領(lǐng)域作為創(chuàng)新工具,幫助學(xué)生理解三維空間。
定制化與批量生產(chǎn)融合:當(dāng)D 打印主要集中于個(gè)性化定制和小批量生產(chǎn),但隨著生產(chǎn)速度提升和材料種類豐富,定制化與批量生產(chǎn)的界限逐漸模糊。像汽車制造等大型企業(yè)已開始利用該技術(shù)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化零部件,未來會(huì)有更多個(gè)性化產(chǎn)品推出,不過也需要在靈活性與生產(chǎn)效率間找到平衡。材料多樣化與環(huán)保化:除常見的塑料、金屬和陶瓷等材料,新興的環(huán)保型材料以及可生物降解材料的研究正在進(jìn)行。全球?qū)Νh(huán)保和可持續(xù)發(fā)展的要求日益提高,低成本的回收材料將在生產(chǎn)中得到更廣泛應(yīng)用,但這些環(huán)保型材料的普及還需經(jīng)過技術(shù)驗(yàn)證與應(yīng)用適應(yīng)性評(píng)估。
模型結(jié)構(gòu)合理性:3D 打印模型的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)直接影響打印的可行性和質(zhì)量。復(fù)雜的結(jié)構(gòu)可能需要更多的支撐材料,增加打印難度和成本,并且在去除支撐時(shí)可能會(huì)損傷產(chǎn)品表面。同時(shí),不合理的結(jié)構(gòu)可能導(dǎo)致打印過程中出現(xiàn)應(yīng)力集中,引起產(chǎn)品變形或斷裂。壁厚和尺寸:產(chǎn)品的壁厚和尺寸也需要合理設(shè)計(jì)。壁厚過薄可能導(dǎo)致產(chǎn)品強(qiáng)度不足,容易斷裂;壁厚過厚則可能增加打印時(shí)間和材料成本,還可能引起內(nèi)部缺陷。尺寸過大的產(chǎn)品可能超出打印機(jī)的打印范圍,或者在打印過程中由于重力等因素影響而出現(xiàn)變形。切片參數(shù)設(shè)置:將 3D 模型轉(zhuǎn)換為打印機(jī)可識(shí)別的切片文件時(shí),切片參數(shù)的設(shè)置至關(guān)重要。包括層厚、打印速度、填充密度、支撐結(jié)構(gòu)等參數(shù)都會(huì)影響打印質(zhì)量。例如,層厚設(shè)置過大可能使產(chǎn)品表面臺(tái)階效應(yīng)明顯,影響外觀質(zhì)量;打印速度過快可能導(dǎo)致材料來不及粘結(jié),降低產(chǎn)品強(qiáng)度。藝術(shù)品復(fù)制,3D打印保持原作精度。
跨界創(chuàng)新與融合:3D 打印將與其他前沿技術(shù)深度融合,如與區(qū)塊鏈技術(shù)結(jié)合,為 3D 打印產(chǎn)品創(chuàng)建不可篡改的數(shù)字證書,增強(qiáng)產(chǎn)品來源和質(zhì)量的透明度;生物打印的進(jìn)一步發(fā)展可能在醫(yī)療領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)更復(fù)雜的組織和打印。應(yīng)用領(lǐng)域拓展與深化:在航空航天領(lǐng)域,3D 打印技術(shù)從 “可選項(xiàng)” 過渡到 “必選項(xiàng)”,并向天空探索、衛(wèi)星通信、無人機(jī)等細(xì)分領(lǐng)域拓展;在汽車制造、生物醫(yī)療、建筑等領(lǐng)域的應(yīng)用也不斷深化,如 3D 打印在汽車制造中實(shí)現(xiàn)鏤空一體化打印,在再生醫(yī)療領(lǐng)域有望在藥物篩選和修復(fù)等方面發(fā)揮巨大作用。3D打印在建筑領(lǐng)域迎來新突破,用于打印住宅和橋梁。金華不銹鋼3D打印設(shè)計(jì)
遠(yuǎn)程打印,實(shí)現(xiàn)跨地域即時(shí)制造。上海小家電3D打印
材料噴射原理:微小的材料液滴沉積在構(gòu)建板上,然后固化。類型:材料噴射(M-Jet)、納米顆粒噴射(NPJ)、PolyJet、塑料自由成形等。材料:多種材料,包括光敏樹脂等。特點(diǎn):允許在同一物體上打印不同的材料,如多種顏色和紋理。5. 粘結(jié)劑噴射原理:液體粘結(jié)劑選擇性地結(jié)合一層粉末的區(qū)域。子類型:金屬粘結(jié)劑噴射、聚合物粘結(jié)劑噴射、砂粘結(jié)劑噴射、多噴射熔融、高速燒結(jié)、選擇性吸收熔融等。材料:金屬、塑料、陶瓷、木材、糖等粉末材料。特點(diǎn):低成本,大構(gòu)建體積,適合大批量生產(chǎn)。上海小家電3D打印