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我们只需解释 3D 打印机目前使用的所有类型的 3D 打印技术。了解更多关于 FDM、SLA、MSLA、DLP、SLS、DMLS、SLM、EBM、材料喷射、DOD、活页夹喷射等。
如果果您是 3D 打印的奇妙世界的新成员,那么我们可能是第一个向您表示热烈欢迎的人。你会有很多的乐趣。
许多新来者面对的3D打印面临的挑战是区分不同的工艺和可用的材料。例如,FDM 和 SLS 等 3D 打印类型有何区别?还是 Sls 和活页夹喷射?还是 Ebm 和 Dmls?它可以是相当混乱的,有这么多不同的首字母缩略词飞来飞去,你会被原谅误以为一种类型的3D打印为舞蹈音乐流派。
事实是,3D打印,也通常被称为增材制造,是一个总括术语,包括一组不同的3D打印过程。2015 年,ISO/ASTM 52900标准创建,旨在标准化所有术语并分类不同类型的 3D 打印机。
迄今为止,共确定并建立了七类添加剂制造工艺。这七种 3D 打印工艺带来了许多不同类型的 3D 打印技术,3D 打印机如今使用。在本文中,我们尽了最大努力来概述它们是什么,并简单地解释它们是如何工作的。
材料挤出正是它听起来像:材料被挤出通过喷嘴。大多数时候,这种材料是塑料灯丝推过加热喷嘴,在这个过程中熔化它。打印机将材料沉积在沿预定路径构建的平台上,然后灯丝冷却并凝固以形成固体物体。您也可以挤出金属糊、生物凝胶、混凝土、巧克力和各种其他材料,但塑料是最常见的。
3D 打印技术类型:融合沉积建模 (FDM),有时称为融合灯丝制造 (FFF)
材料:塑料灯丝(PLA、ABS、PET、PETG、TPU、尼龙、ASA、PC、HIPS、碳纤维等)等材料
尺寸精度:±0.5%(下限±0.5毫米)
常见应用:电气外壳、外形和拟合测试、无花果和夹具、投资铸造模式等。
优势:成本最低的3D打印方法,材料种类繁多
材料挤出设备是全球最常用且价格实惠的 3D 打印技术类型。您可能熟悉它们作为融合沉积建模或 FDM。它们有时也被称为融合灯丝制造或 FFF。
它通常的工作方式是将灯丝轴加载到 3D 打印机中,并馈送至挤出头的打印机喷嘴。打印机喷嘴被加热到所需的温度,因此电机将灯丝推入加热的喷嘴,使其熔化。
然后,打印机将挤出头与指定的坐标一起移动,将熔融材料放到构建板上,冷却并凝固。一旦一层完成,打印机就会继续放下另一层。此打印横截面的过程重复,构建层层,直到对象完全形成。
根据物体的几何形状,有时需要添加支撑结构,例如,如果模型具有陡峭的悬垂部件。
FDM用于3D打印建筑通过挤出粘土或混凝土,3D打印沙漠通过挤出巧克力,3D打印器官通过挤出活细胞在生物凝胶,你得到的想法。如果它可以挤出,它可以是3D打印,以及几乎。
SLA 拥有世界首个 3D 打印技术的历史荣誉。立体刻面学是由查克·赫尔于1986年发明的,他申请了这项技术的专利,并创立了公司3D系统将其商业化。
SLA 打印机使用镜子(称为电压计或镀锌仪),其中一面位于 X 轴上,另一面位于 Y 轴上。这些镀锌迅速瞄准激光束穿过一桶树脂,有选择地固化和凝固这个建筑区域内物体的横截面,层层地构建它。
大多数 SLA 打印机使用固态激光来治疗零件。使用点激光的这些类型的 3D 打印技术的缺点是,与我们的下一种方法 (DLP) 相比,跟踪物体的横截面可能需要更长的时间,该方法可同时硬化整个层。
从数字光处理机来看,这些类型的 3D 打印机几乎与 SLA 相同。关键的区别在于,DLP 使用数字光投影仪同时闪烁每个层的单个图像(或较大部分的多个闪烁)。
由于投影仪是数字屏幕,因此每层图像均由方形像素组成,因此由称为 voxels 的小矩形块形成的一层。
光通过发光二极管 (LED) 屏幕或由数字微镜设备 (DMD) 定向到构建表面的紫外光源 (灯) 投射到树脂上。
DMD 是一系列微镜,可控制光线投射的位置,并在构建表面生成光模式。
创建具有粉床融合技术和聚合物粉末的对象通常称为选择性激光烧结 (SLS)。随着工业专利的到期,这些类型的3D打印技术变得越来越普遍,成本也越来越低。
首先,一箱聚合物粉末被加热到略低于聚合物熔点的温度。接下来,重新涂层的刀片或雨刷器将一层非常薄的粉末状材料(通常为 0.1 毫米厚)沉积在构建平台上。然后,CO2 或光纤激光器开始扫描表面。激光有选择地击穿粉末并凝固物体的横截面。就像SLA一样,激光由一对小姑娘聚焦在正确的位置。
扫描整个横截面后,构建平台将向下移动一层厚度。重新涂层的刀片在最近扫描的层上沉积了一层新鲜的粉末,激光会将物体的下一个横截面烧结到先前凝固的横截面上。
这些步骤重复,直到所有对象全部制造出来。尚未烧结的粉末仍保留到位以支持对象,从而减少并在某些情况下消除了对支撑结构的需求。
直接金属激光烧结 (DMLS) 和选择性激光熔化 (SLM) 都以与 SLS 类似的方式产生物体。主要区别在于,这些类型的3D打印技术应用于金属零件的生产。
DMLS不会熔化粉末,而是将其加热到一定程度,以便在分子水平上熔化。SLM 使用激光实现金属粉末的完全熔化,形成同质部分。这导致一个部分有一个单一的熔化温度(没有与合金生产的东西)。
这是 DMLS 和 SLM 的主要区别:前者用金属合金生产零件,而后者则形成单一元素材料,如钛。与 SLS 不同,DMLS 和 SLM 流程需要结构支持,以限制可能发生的任何失真的可能性(尽管周围的粉末提供了物理支持)。