什么是3D打?。恳环萁o初學(xué)者的指南

增材制造是近年來最令人興奮的技術(shù)進步之一，尤其是對發(fā)明家和設(shè)計師來說。雖然圍繞3D打印的一些公眾炒作已經(jīng)減少，但這項技術(shù)一直在改進，快速制造的能力和可能性正在加速擴大。3D打印為企業(yè)家和發(fā)明家?guī)砹司薮蟮臐摿?。但是，就像任何其他類型的尖端技術(shù)一樣，3D打印涉及的所有術(shù)語和行話都會讓新手望而生畏。如果您曾經(jīng)想知道3D打印的全部內(nèi)容，或者直接金屬激光燒結(jié)與選擇性激光燒結(jié)有何不同，那么請繼續(xù)閱讀!我們將介紹3D打印的基礎(chǔ)知識和最常見的3D打印技術(shù)。

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3D打印是增材制造的另一個術(shù)語。有各種不同的3D打印技術(shù)，但他們都有一個共同的快速制造的新方法。下面我們將介紹一些最常見的增材制造類型，但它們的共同點是，它們都是通過在三維空間中逐漸鋪上一層又一層的材料來制造零件，直到完成的物體出現(xiàn)。3D打印機實際上比你想象的更類似于普通的2D打印機。**不同的是，3D打印機不是在一張紙上只打印一層墨水，而是在上面打印成千上萬層材料，每一層都在上一層之上。這就是3D打印區(qū)別于傳統(tǒng)制造方法的地方，傳統(tǒng)制造方法是通過從塊上切割材料來制造物體（因此是減法與加法）。在3D打印中，連續(xù)的材料層由計算機控制的打印機進行布局，打印機讀取CAD文件來創(chuàng)建部件。

重要的3D打印條款

準確度：指特定機器能夠達到的精確度。這種精度是用打印機可以打印的層的厚度來衡量的。

支撐材料:由于零件是三維構(gòu)建的，某些類型的3D打印機需要包括結(jié)構(gòu)支撐，以在生產(chǎn)過程中保持零件的結(jié)構(gòu)完整性。這些需要在結(jié)束階段后移除。當設(shè)計中存在較大的間隙或懸挑時，通常需要使用支撐材料。

切片：制作中的單層3D打印模型。層的厚度不同，這取決于機器的精度。

噴嘴：擠出用于制造零件的材料的機器部件。

打印床/構(gòu)建板：3D打印機內(nèi)制造零件的內(nèi)表面。

3D打印有兩個主要優(yōu)勢。**個是構(gòu)建時間。借助3D打印，您可以比傳統(tǒng)制造技術(shù)更快地生產(chǎn)出高質(zhì)量、功能性甚至最終用途的部件。您還可以生產(chǎn)更小批量的產(chǎn)品——即使是一個零件也可以通過3D打印完成，而不必批量生產(chǎn)數(shù)千個零件。另一個巨大的優(yōu)勢是3D打印機可以輕松處理幾乎任何可以想象到的形狀。對于3D打印機來說，制造一個復(fù)雜的、令人費解的幾何形狀并不比制造一個矩形更難。由于對象是由極薄的一層一層地構(gòu)建而成的，因此，用其他方法無法制作或無法制作的形狀變得容易。技術(shù)無論如何還沒有發(fā)揮出它的全部潛力，它還不是所有項目的**解決方案。也就是說，3D打印現(xiàn)在適用于各種應(yīng)用，從具有高公差要求的終端用戶零件，到功能原型，再到演示模型，以及介于兩者之間的一切。

熔融沉積成型（FDM）

熔融沉積成型（FDM）是應(yīng)用最廣泛的增材制造技術(shù)之一。大多數(shù)消費級3D打印機采用FDM技術(shù)。商業(yè)級打印機大同小異，但能夠提供遠超一般的表面光潔度，并能以更高的精度進行打印。FDM的工作原理是擠出各種不同的熱塑性材料層。一根塑料線穿過加熱的噴嘴，使材料熔化，以創(chuàng)建一個層（或切片）的部分。然后材料冷卻并硬化?，F(xiàn)代FDM打印機能夠生產(chǎn)出機械性能接近，如果不是等同于，傳統(tǒng)制造的零件。FDM打印機可以生產(chǎn)ABS、PC、UTEM和其他生產(chǎn)級材料的高質(zhì)量熱塑性部件。FDM使用與注塑相同的材料，但不需要昂貴和耗時的模具。由于熱塑性塑料的質(zhì)量不斷提高，F(xiàn)DM印刷可用于制造最終用途零件和需要滿足高公差的零件。高端FDM打印機還能夠?qū)崿F(xiàn)高度的表面精度，這使其成為創(chuàng)建演示模型以及功能原型和最終使用部件的合適技術(shù)。

選擇性激光燒結(jié)（SLS）

SLS是用于3D打印的兩種流行的激光燒結(jié)方法之一（更多詳情見下文）。選擇性激光燒結(jié)與FDM有很大的不同。SLS打印機不是從噴嘴中擠出材料來建立被打印物體的切片，而是將CO2激光發(fā)射到一層薄薄的粉末材料上，通常是（但不總是）某種尼龍聚合物。被激光擊中的粉末被熔化，然后被另一層粉末覆蓋。這樣，對象就逐漸建立起來了。在工藝結(jié)束時，完成的部件必須從剩余粉末中篩選出來。該方法的一個很大的優(yōu)點是未熔融的粉末在部件被構(gòu)建時用作部件的支撐結(jié)構(gòu)，這也允許在構(gòu)建過程中將多個部件一個堆疊在另一個的頂部以提高效率?，F(xiàn)在有許多不同的材料可用于SLS印刷，從柔性和剛性熱塑性塑料到金屬，以及軟的橡膠類材料。SLS可以生產(chǎn)出具有相當耐久性的零件，因此它在原型設(shè)計和最終使用零件方面很有價值。SLS印刷的缺點在于，由于材料基本上是由激光加熱的，因此特別薄的部分可能會有一些翹曲。

直接金屬激光燒結(jié)（DMLS）

DMLS與SLS非常相似。DMLS是一種較新的技術(shù)，它的不同之處在于激光熔化金屬粉末，從而產(chǎn)生與SLS相當不同的性能。DMLS允許固體金屬部件的3D打印，這真的是相當驚人的。用這種技術(shù)，甚至可以打印出功能性的火箭發(fā)動機。DMLS可以生產(chǎn)由各種金屬制成的部件，包括鈦、不銹鋼、鉻、鋁和鈷。DMLS的**優(yōu)勢是可以替代勞動密集型鑄造和機加工，后者對于小批量生產(chǎn)來說往往是不現(xiàn)實的。使用DMLS，您可以生產(chǎn)出高質(zhì)量的金屬零件，這些零件在功能上與壓鑄零件非常相似，而且成本低廉，而無需花費所有的人力和模具費用。這對發(fā)明家和企業(yè)家來說是一個巨大的福音，他們希望在預(yù)算的基礎(chǔ)上生產(chǎn)定制的金屬零件。與SLS相比，DMLS需要注意的一點是粉末不足以作為DMLS打印中的支持結(jié)構(gòu)，因此可能需要在設(shè)計中包括支持結(jié)構(gòu)。根據(jù)所用材料的不同，這些材料在加工后可能難以去除，因此與其他增材制造方法相比，可能需要花費更多的時間和精力來完成加工。這也意味著你不能像使用SLS那樣通過在DMLS打印機中堆疊部件來提高效率。

光固化成形(SLA)

立體光刻，也被稱為光學(xué)制造，可以說是最古老的3D打印技術(shù)（雖然，真的，它們都是在80年代早期到中期興起的）。SLA使用紫外線激光器固化光聚合物樹脂，因此有點類似于激光燒結(jié)工藝。與其他添加劑技術(shù)一樣，立體光刻技術(shù)現(xiàn)在提供了一系列的選擇，當涉及到可用的光聚合物。SLA樹脂可以模仿ABS、聚丙烯和聚碳酸酯的特性，可以是透明的，也可以是不透明的。SLA提供的**優(yōu)勢是其極高的精確度。SLA可以生產(chǎn)厚度為0.002英寸（50微米）的層。這允許精確的細節(jié)和順利完成從打印機，與尺寸精度在千分之一英寸。通過SLA生產(chǎn)的零件并不像通過上述其他方法生產(chǎn)的零件那樣強硬。然而，該技術(shù)非常適合細節(jié)比耐用性更重要的應(yīng)用。這包括模型，雕塑，形狀和適合檢查，以及成型的主模型。SLA可用于創(chuàng)建非常詳細的主模式也許是它最有趣的應(yīng)用。3D打印是近幾年才真正開始興起的。技術(shù)一直在進步，隨著技術(shù)的進步，它為發(fā)明家、企業(yè)家和產(chǎn)品設(shè)計師帶來的可能性將以我們無法完全預(yù)測的方式繼續(xù)增長。這是一項真正有潛力改變制造業(yè)的技術(shù)，其改變程度是我們自工業(yè)革命啟動以來從未見過的。

Brozan 3D Printer很自豪能夠提供一系列的3D打印設(shè)計和合同3D打印服務(wù)。無論您是希望創(chuàng)建與3D打印機溝通所需的CAD文件，還是尋找3D打印服務(wù)提供商，Brozan 3D Printer都能為您提供實現(xiàn)項目目標所需的專業(yè)知識。

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