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      3d打印的起源?精速三維帶你詳細了解

      2019-07-25

      好多人都說3D打印技術的使用可能是”第三次工業革命“,將給未來的制造業、社會生產模式與人類生活方式帶來的深刻影響和變革,3D打印將來很有可能顛覆傳統制造業。目前精速三維已經實現從3d打印模型到3d打印實用件的轉變,在汽車改裝市場得到了應用,衍生出了3d打印小批量生產工藝,可實現汽車配件200套左右的小批量生產技術,給廣大改裝車市場注入了新的活力。精速三維定位于高端改裝車市場,提供汽車零配件、汽車手板、汽車模型等3d打印服務。打印材料為:碳纖維、鋁合金、尼龍、尼龍PA6、尼龍PA12、尼龍碳纖維、玻纖、尼龍玻纖、 sls尼龍、耐高溫材料、POM、金屬、不銹鋼、防火材料、尼龍制品、黑色尼龍、 彩色尼龍件、白色尼龍件、尼龍鋁粉、Peek 工程塑料、高性能特殊塑料。

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      3d打印的起源:

      說到3D打印,大部分人都認為,這是一個新技術,但是事實上它誕生于1986年,已經有30多年的歷史。它將數字化的3D圖形轉化成為物理實物,這一想法最早是由美國人查爾斯.豪爾申請的專利(Charles W. Hull)申請的專利,其原理為立體光刻造型,這一技術后面我們會有詳解。需要指出的是,這個豪爾先生,同時也是3DSystems公司的創始人,并且推出了第一款工業化的3D打印設備。八十年代末期,3D System公司的設備以及流行起來。但是在同期,出現了另外兩種可以3D成型的技術:熔融沉積成型(Fused Deposition Modeling,FDM)與選擇性激光燒結(Selective Laser Sintering ,SLS)。FDM技術與1988年由斯科特克魯姆普發明(Scott Crump),Stratasys在次年商業化這一技術,并與1992年售出了第一臺基于熔融沉積成型技術的3D打印產品。同在1992年DTM公司也把基于選擇性激光燒蝕技術的產品推向市場。在1993年,美國麻省理工學院申請了一種新的3D打印技術,名字就叫做“三維打印技術”(3 Dimensional Printing techniques),這是一種依賴已有噴墨技術的3D成型技術,Z Corporation取得了麻省理工學院的專利授權,并在1995年推出了第一款產品。

      此后的十余年,是3D打印的發展時期,各個公司都在努力的去降低3D打印的成本。在2005年,ZCorp推出了一款里程碑意義的3D打印機產品“Spectrum Z510”,這是第一款能夠進行高分辨率彩色3D打印的產品。將改變未來人類命運的變革在2006年,發生3D打印界的另外一個標志事件。一個名叫Reprap的開源3D打印計劃公布出來,這一行為,讓3D打印,在很多領域,不再有專利的束縛,普通人自己也可以進行3D打印。不過目前基于此開源計劃的3D打印設備能打印的物體個頭還都比較小。但是這一技術卻非常受歡迎,僅僅四年內,就已經發展出了一個相當復雜的產品族譜。在淘寶上,一個能打印12厘米見方的3D打印機,只要四千元,可以說已經相當的便宜,在家就能進行3D成型工作,不過僅僅是小玩家級別的diy的打印機,打印的尺寸、材料、打印速度和目前的工業級打印機有很大的差距。

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      立體光刻造型技術,可以想象一下把一根黃瓜切成很薄的薄片再拼成一整根。先由軟件把3D的數字模型,“切”成若干個平面,這就形成了很多個剖面,在工作的時候,有一個可以舉升的平臺,這個平臺周圍有一個液體槽,槽里面充滿了可以紫外線照射固化的液體,紫外線激光會從底層做起,固化最底層的,然后平臺下移,固化下一層,如此往復,直到最終成型。

      立體光刻造型(stereolithography)技術優缺點

      優點:精度高,可以表現準確的表面和平滑的效果,精度可以達到每層厚度0.05毫米到0.15毫米

      缺點:可以使用的材料有限,并且不能多色成型

      熔融沉積成型(Fused Deposition Modeling,FDM)

      熔融沉積成型技術,同樣是需要把3D的模型薄片化,但是成型的原理不一樣。學過高等數學的朋友都知道積分,熔融沉積成型技術,就是把材料用高溫熔化成液態,然后通過噴嘴擠壓出一個個很小的球狀顆粒,這些顆粒在噴出后立即固化,通過這些顆粒在立體空間的排列組合形成實物。

      熔融沉積成型(Fused Deposition Modeling,FDM)技術優缺點

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      優點:成型精度更高、成型實物強度更高、可以彩色成型。

      缺點:成型后表面粗糙

      其它主要3D打印技術

      選擇性激光燒結(Selective Laser Sintering ,SLS)

      選擇性激光燒結技術,是把3D模型薄片化之后,在一個容器內,讓其充滿待燒結的材料粉末,這些粉末可以做的很細,然后由大功率的二氧化碳激光,選擇最底層的3D切片形狀開始燒結,然后平臺下移,材料輥則在已經燒結的部分基礎之上,再鋪上薄薄的一層材料粉末燒結,如此往復,直到整體成型。

      選擇性激光燒結(Selective Laser Sintering ,SLS)技術優缺點

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      優點:材料的強度非常高,可選材料從金屬到聚苯乙烯等等,可選材料范圍非常廣泛。

      缺點:成型精度低,成型后表面粗糙,不能彩色成型。

      “三維打印技術”(3 Dimensional Printing techniques)

      這一技術和我們今天使用的2D噴墨打印機類似,一樣是通過多個噴嘴,噴射成型材料來逐層打印3D實物。其成型材料分為兩種,一種是成型用的粉末,另外一種是粘接劑,粘接劑可以很快的固化。

      三維打印技術優缺點:

      優點:成型精度高,可以彩色成型

      缺點:成型表面粗糙,材料強度差,成型后表面細節差

      Polyjet與Polyjet矩陣

      這是最近才發明的技術,其中Polyjet矩陣是Object Geomatries公司2007年發布的。其技術原理是噴射超薄層的光固化物,并且可以噴射多種不同的材料,其最薄的層,只有16微米。

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      技術優缺點:

      優點:成型精確、表面光滑、細節豐富、可以彩色成型

      缺點:成型材料強度低

      不可或缺的3D掃描

      如果要進行3D打印,必須有數字化的3D模型才行。除了使用CAD等3D設計軟件進行3D建模以外,必須有一種方法,把實物通過掃描的辦法,形成數字化的3D模型,那就是3D掃描儀。


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