樹脂打印(光聚合)原理:使用光源在容器中選擇性地固化(或硬化)光聚合物樹脂。換句話說,光被精確地引導到液體塑料的特定點或區域,使其硬化。類型:立體光刻(SLA)、液晶顯示(LCD)、數字光處理(DLP)、微立體光刻(μSLA)等。材料:光聚合物樹脂(可澆注、透明、工業、生物相容性等)。特點:精度高,表面光滑,能夠打印復雜的細節。
粉末熔融(粉末床熔融,PBF)原理:熱能源選擇性地在構建區域內熔化金屬粉末顆粒(塑料、金屬或陶瓷),以逐層創建固體物體。類型:選擇性激光燒結(SLS)、激光粉末床熔融(LPBF)、電子束熔化(EBM)等。材料:金屬、塑料、陶瓷等粉末材料。特點:能夠打印度的材料,適合工業級打印。 它支持遠程制造,通過共享數字文件實現全球協作生產。吉林PA11尼龍3D打印
3D打印技術依據其打印原理和材料的不同,可以分為多種類型。以下是一些主要的3D打印類型:
材料擠出類熔融沉積式(FDM/FFF)原理:通過加熱和熔化絲狀的熱塑性材料,噴頭底部帶有微細噴嘴,在計算機控制下,噴頭沿X軸方向移動,工作臺沿Y軸方向移動,根據3D模型的數據移動到指定位置,將熔融狀態下的材料擠出并終凝固。每完成一層的噴射,工作臺沿Z軸方向按設定的層厚度下降,新噴射的材料沉積在已固化的材料上,逐層堆積形成終的成品。材料:聚乳ABS塑料等熱塑性材料。多頭噴射原理:在打印過程中使用多種材料,噴頭噴射出成型材料和支撐材料。材料:樹脂、蠟等,對于塑料和齒科設備種類,支撐材料是蠟,成型材料是紫外線固化的丙烯酸酯塑料。 常州FDM3D打印3D打印技術,重塑制造業生產模式。
不同技術類型的生產效率:
FDM:優點是設備成本低、操作簡單,適合個人和小型企業使用,但打印速度較慢,一般用于制作簡單的模型、零部件或小批量的產品原型。
SLS和DLP:這兩種技術的生產效率相對較高,常用于工業領域的快速成型和小批量生產。SLS可以在較短時間內制造出強度較高的金屬或塑料零件。
DLP則以高精度和較快的固化速度著稱,適合制造精細的模型和零件。BinderJetting(粘結劑噴射):這種技術打印速度非???,能夠在短時間內完成大量粉末材料的粘結成型,適用于大型零件的快速制造和批量生產,但后續處理工藝可能較為復雜。
早期構想與探索1859年,法國雕塑家弗朗索瓦?威廉姆(Fran?oisWillème)申請了多照相機實體雕塑(photosculpture)的,這是3D掃描技術的早期雛形。1892年,法國人JosephBlanther提出使用層疊成型方法制作地形圖的構想,這是增材制造技術基本原理的初步探索。1940年,Perera提出類似設想,通過沿等高線輪廓切割硬紙板并層疊成型制作三維地形圖。
技術奠基與突破1972年,Matsubara在紙板層疊技術的基礎上提出了使用光固化材料的方法,為后續的3D打印技術奠定了基礎。1983年,美國科學家查爾斯?胡爾受紫外線使桌面涂料快速固化的啟發,萌生了3D打印的想法,并發明了SLA(Stereolithography,液態樹脂固化或光固化)3D打印技術,他將其稱作立體平版印刷,3D打印技術由此正式誕生。1984年,立體光刻技術(SLA)正式發明,同年查爾斯?胡爾為該技術申請美國專利。1986年,查爾斯?胡爾獲得了快速原型技術的,創建了STL文件格式,并開發出世界上臺3D打印機,隨后以這種技術為基礎成立了世界上家3D打印設備公司3DSystems。 它能夠縮短產品開發周期,加速從設計到生產的流程。
多材料與高精度打?。何磥?3D 打印將能同時使用多種不同材料進行打印,實現一個部件多種材料性能的集成。打印精度也會不斷提高,納米級打印技術會逐漸成熟并應用,使制造更精細、更復雜的結構和產品成為可能,如微機電系統、生物細胞結構等。高速打印技術的突破:通過優化打印頭設計、材料輸送系統和運動控制算法等,3D 打印速度將大幅提升,縮短生產周期,滿足大規模生產需求。例如連續液體界面生產技術(CLIP)等新型高速打印技術不斷發展,未來可能會有更多類似的高效打印技術出現。與其他技術深度融合:3D 打印與人工智能、物聯網、大數據等技術融合將更加緊密。人工智能可用于優化打印路徑、預測和檢測打印缺陷;物聯網使 3D 打印機能實現遠程監控和管理,構建智能工廠;大數據可用于積累打印數據,為材料研發、工藝優化提供支持。3D打印技術正進入全新發展階段,滲透各行各業帶來變革。湖州金屬3D打印
3D打印材料不斷創新,包括生物基、復合材料等。吉林PA11尼龍3D打印
航空航天零部件制造:制造航空發動機葉片、機翼結構件等復雜零部件,減輕飛行器重量,提高燃油效率和性能。3D 打印技術還可用于制造具有特殊結構和功能的零部件,滿足航空航天領域對高性能材料和復雜設計的要求??焖倬S修:在航空航天現場,可根據需要快速打印出損壞的零部件進行更換,減少維修時間和成本,提高飛行器的可用性。
食品行業食品造型與定制:將食品原料通過 3D 打印技術制作出各種精美的造型和個性化的食品,如蛋糕、巧克力、糖果等,滿足消費者對食品外觀和個性化的需求。營養定制:根據個人的營養需求和健康狀況,精確控制食品的成分和營養含量,打印出定制化的食品,為特殊人群如糖尿病患者、運動員等提供個性化的飲食解決方案。 吉林PA11尼龍3D打印