激光烧结3d打印机(激光烧结3d打印机diy)

admin 打印机墨水 2023-01-18 0 激光烧结3d打印机

3D 打印机有哪些类型?它们的工作原理相同吗?

自从1988年世界上第一台3D打印机面世,截止到目前3D打印技术经过了40多年的发展,在很多领域都扮演着重要的角色。3D打印机根据其工作原理,目前主要分为三类,下面小编就给大家科普一下这三类3D打印机的特点和原理。

一、“喷墨式”3D打印机的特点和原理。

喷墨式3D打印机的工作原理是利用喷头将一层极薄的液态塑料物质喷涂在铸模托盘上形成图层,然后将此图层放置到紫外线下进行处理,之后一层一层的堆叠。这种打印技术简单,成本低,但打印的喷头容易堵塞,限制了更广泛的使用。

二、“挤出式”3D打印机的特点和原理。

挤出式3D打印机根据使用材料可以分为两类:熔融沉积和生物墨水直写两类。基本原理都是利用高温将高分子材料变软,而后拉丝挤出,高温的丝状材料遇冷后凝固。因为挤出压力容易调整,所以适用范围很广,但精度相对比较差,目前世界上挤出式打印的精度最高为百微米级。

三、“激光式”3D打印机的特点和原理。

激光式3D打印机主要分为激光辅助式和光固化两类。前者采用激光代替加热或者是压电,形成空泡,然后挤出滴在平台上。后者是让激光点聚集从而使得材料固化,形成特定结构。激光式3D打印精度高,而且速度快,但成本比前两种都高,而且可能会导致细胞损坏。

其实3D打印机有很多发展方向,而且已经完全实现工程化,感兴趣的网友们可以在网上搜索相关材料再仔细研究,也还能买回来小型的在家里自己做很多DIY的尝试。广大网友们,你们觉得3D打印技术怎么样?说出你的看法,欢迎评论区留言交流。

3D打印机常见实现方法

3D打印机常见实现方法

3D打印是通过计算机建模软件建模,再将建成的三维模型“分区”成逐层的截面,即切片,从而指导打印机逐层打印。打印机通过读取文件中的横截面信息,用液体状、粉状或片状的材料将这些截面逐层地打印出来,再将各层截面以各种方式粘合起来从而制造出一个实体。这种技术的特点在于其几乎可以造出任何形状的物品。打印机打出的截面的厚度(即Z方向)以及平面方向即X-Y方向的分辨率是以dpi(像素每英寸)或者微米来计算的。一般的厚度为100微米,即0.1毫米。打印出来的“墨水滴”的直径通常为50到100个微米。 用传统方法制造出一个模型通常需要数小时到数天,根据模型的尺寸以及复杂程度而定。而用三维打印的技术则可以将时间缩短为数个小时,当然其是由打印机的性能以及模型的尺寸和复杂程度而定的。传统的制造技术如注塑法可以以较低的成本大量制造聚合物产品,而三维打印技术则可以以更快,更有弹性以及更低成本的办法生产数量相对较少的产品。一个桌面尺寸的三维打印机就可以满足设计者或概念开发小组制造模型的需要。

常见的技术

目前市场上的快速成型技术分为3DP技术、FDM熔融层积成型技术、SLA立体平版印刷技术、SLS选区激光烧结、DLP激光成型技术和UV紫外线成型技术等。其中,采用FDM熔融层积成形技术的3D打印机花费的成本较低,且占用的成本最小,大部分面向普通消费者的3D打印机都采用此技术。

1.3DP技术:

采用3DP技术的.3D打印机使用标准喷墨打印技术,通过将液态连结体铺放在粉末薄层上,以打印横截面数据的方式逐层创建各部件,创建三维实体模型,采用这种技术打印成型的样品模型与实际产品具有同样的色彩,还可以将彩色分析结果直接描绘在模型上,模型样品所传递的信息较大。3DP技术工作原理是,先铺一层粉末,然后使用喷嘴将粘合剂喷在需要成型的区域,让材料粉末粘接,形成零件截面,然后不断重复铺粉、喷涂、粘接的过程,层层叠加,获得最终打印出来的零件。

3DP技术的优势在于成型速度快、无需支撑结构,而且能够输出彩色打印产品,这是其他技术都比较难以实现的。3DP技术的典型设备,是3DS旗下zcorp的zprinter系列,也是3D照相馆使用的设备,zprinter的z650打印出来的产品最大可以输出39万色,色彩方面非常丰富,也是在色彩外观方面,打印产品最接近于成品的3D打印技术。

但是3DP技术也有不足,首先粉末粘接的直接成品强度并不高,只能作为测试原型,其次由于粉末粘接的工作原理,成品表面不如SLA光洁,精细度也有劣势,所以一般为了产生拥有足够强度的产品,还需要一系列的后续处理工序。此外,由于制造相关材料粉末的技术比较复杂,成本较高,所以3DP技术主要应用在专业领域,桌面级别仅有一个PWDR项目在启动,但仍然处于0.1状态,尚需观察后续进展。

2.FDM熔融层积成型技术:

FDM熔融层积成型技术是将丝状的热熔性材料加热融化,同时三维喷头在计算机的控制下,根据截面轮廓信息,将材料选择性地涂敷在工作台上,快速冷却后形成一层截面。一层成型完成后,机器工作台下降一个高度(即分层厚度)再成型下一层,直至形成整个实体造型。其成型材料种类多,成型件强度高、精度较高,主要适用于成型小塑料件。

FDM技术的优势在于制造简单,成本低廉,但是桌面级的FDM打印机,由于出料结构简单,难以精确控制出料形态与成型效果,同时温度对于FDM成型效果影响非常大,而桌面级FDM 3D打印机通常都缺乏恒温设备,因此基于FDM的桌面级3D打印机的成品精度通常为0.3mm-0.2mm,少数高端机型能够支持0.1mm层厚,但是受温度影响非常大,成品效果依然不够稳定。此外,大部分FDM机型制作的产品边缘都有分层沉积产生的“台阶效应”,较难达到所见即所得的3D打印效果,所以在对精度要求较高的快速成型领域较少采用FDM。

3.SLA立体平版印刷技术:

SLA立体平版印刷技术以光敏树脂为原料,通过计算机控制激光按零件的各分层截面信息在液态的光敏树脂表面进行逐点扫描,被扫描区域的树脂薄层产生光聚合反应而固化,形成零件的一个薄层。一层固化完成后,工作台下移一个层厚的距离,然后在原先固化好的树脂表面再敷上一层新的液态树脂,直至得到三维实体模型。该方法成型速度快,自动化程度高,可成形任意复杂形状,尺寸精度高,主要应用于复杂、高精度的精细工件快速成型。

4.SLS选区激光烧结技术:

SLA立体平版印刷技术是通过预先在工作台上铺一层粉末材料(金属粉末或非金属粉末),然后让激光在计算机控制下按照界面轮廓信息对实心部分粉末进行烧结,然后不断循环,层层堆积成型。该方法制造工艺简单,材料选择范围广,成本较低,成型速度快,主要应用于铸造业直接制作快速模具。 激光烧结技术虽然优势非常明显,但是也同样存在缺陷,首先粉末烧结的表面粗糙,需要后期处理,其次使用大功率激光器,除了本身的设备成本,还需要很多辅助保护工艺,整体技术难度较大,制造和维护成本非常高,普通用户无法承受,所以应用范围主要集中在高端制造领域,而尚未有桌面级SLS 3D打印机开发的消息,要进入普通民用领域,可能还需要一段时间。

5.LOM分层实体制造法:

LOM分层实体制造法以片材(如纸片、塑料薄膜或复合材料)为原材料,激光切割系统按照计算机提取的横截面轮廓线数据,将背面涂有热熔胶的纸用激光切割出工件的内外轮廓。切割完一层后,送料机构将新的一层纸叠加上去,利用热粘压装置将已切割层粘合在一起,然后再进行切割,这样一层层地切割、粘合,最终成为三维工件。LOM 常用材料是纸、金属箔、塑料膜、陶瓷膜等,此方法除了可以制造模具、模型外,还可以直接制造结构件或功能件。

6.DLP激光成型技术:

DLP激光成型技术和SLA立体平版印刷技术比较相似,不过它是使用高分辨率的数字光处理器(DLP)投影仪来固化液态光聚合物,逐层的进行光固化,由于每层固化时通过幻灯片似的片状固化,因此速度比同类型的SLA立体平版印刷技术速度更快。该技术成型精度高,在材料属性、细节和表面光洁度方面可匹敌注塑成型的耐用塑料部件。

7.UV紫外线成型技术:

UV紫外线成型技术和SLA立体平版印刷技术比较相似类似,不同的是它利用UV紫外线照射液态光敏树脂,一层一层由下而上堆栈成型,成型的过程中没有噪音产生,在同类技术中成型的精度最高,通常应用于精度要求高的珠宝和手机外壳等行业。

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3D打印机购买推荐?

2.激光烧结3D打印机。激光烧结打印机应该是3D打印机家族里最贵的家伙了。光是激光头的价格就能达到几十到上百万。

3.平行臂3d打印机,采用平行结构,在刚性不变的情况下可以减轻很多重量,在运输方面有一定优势。

4.龙门简易3D打印机。这种结构是目前最便宜的,淘宝最便宜的已经卖1000多元了。但也是最不稳定的结构,因为大部分厂家都没有在零件固定处做可靠的连接,而且材料往往很便宜。

目前有非金属粉末烧结和金属粉末烧结。金属粉末烧结具有一定的应用价值,烧结件的强度可以满足低强度零件的制造要求。所以3D打印机的优劣还是从自身的需求和适合性来考虑。

3d打印机原理是什么?

3D打印技能实际上是一系列疾速原型成型技能的总称,其基本原理都是叠层制造,由疾速原型机在X-Y平面内经过扫描办法构成工件的截面形状,而在Z坐标连续地作层面厚度的位移,结尾构成三维制件。当前市场上的疾速成型技能分为3DP 技能、FDM熔融层积成型技能、SLA立体平版印刷技能、SLS选区激光烧结、DLP激光成型技能和UV紫外线成型技能等。接下来至诚工业就来说说这六类3D打印技能的原理及其特点。

3DP技能:选用3DP技能的3D打印机运用规范喷墨打印技能,经过将液态连接体铺放在粉末薄层上,以打印横截面数据的办法逐层创立各部件,创立三维实体模型,选用这种技能打印成型的样品模型与实践产物具有相同的颜色,还能够将五颜六色剖析成果直接描绘在模型上,模型样品所传递的信息较大。

FDM熔融层积成型技能:FDM熔融层积成型技能是将丝状的热熔性资料加热消融,一起三维喷头在计算机的操控下,依据截面概括信息,将资料挑选性地涂敷在作业台上,疾速冷却后构成一层截面。一层成型完成后,机器作业台降低一个高度(即分层厚度)再成型下一层,直至构成整个实体外型。其成型资料品种多,成型件强度高、精度较高,首要适用于成型小塑料件。

SLA立体平版印刷技能:SLA立体平版印刷技能以光敏树脂为质料,经过计算机操控激光按零件的各分层截面信息在液态的光敏树脂外表进行逐点扫描,被扫描区域的树脂薄层发生光聚合反应而固化,构成零件的一个薄层。一层固化完成后,作业台下移一个层厚的间隔,然后在原先固化好的树脂外表再敷上一层新的液态树脂,直至得到三维实体模型。该办法成型速度快,自动化程度高,可成形恣意杂乱形状,尺度精度高,首要应用于杂乱、高精度的精密工件疾速成型。

SLS选区激光烧结技能:SLA立体平版印刷技能是经过预先在作业台上铺一层粉末资料(金属粉末或非金属粉末),然后让激光在计算机操控下依照界面概括信息对实心有些粉末进行烧结,然后不断循环,层层堆积成型。该办法制造工艺简略,资料挑选规模广,本钱较低,成型速度快,首要应用于铸造业直接制造疾速模具。

DLP激光成型技能:DLP激光成型技能和SLA立体平版印刷技能比拟相似,不过它是运用高分辨率的数字光处理器(DLP)投影仪来固化液态光聚合物,逐层的进行光固化,因为每层固化时经过幻灯片似的片状固化,因而速度比同类型的SLA立体平版印刷技能速度更快。该技能成型精度高,在资料特点、细节和外表光洁度方面可对抗注塑成型的经用塑料部件。

UV紫外线成型技能:UV紫外线成型技能和SLA立体平版印刷技能比拟相似相似,不一样的是它使用UV紫外线照耀液态光敏树脂,一层一层由下而上仓库成型,成型的过程中没有噪音发生,在同类技能中成型的精度最高,一般应用于精度需求高的珠宝和手机外壳等职业。

3D打印机有哪些分类?

有6种。

1、FDM:熔融沉积快速成型,主要材料ABS和PLA。

熔融挤出(FDM)工艺的材料一般都是热塑性材料,如蜡、ABS、PC、尼龙等,以丝状进料。材料加热后在喷嘴内熔化。喷嘴沿零件的截面轮廓和填充轨迹运动,同时将熔化的物料挤压出来,物料迅速凝固,并与周围的物料粘结。每一层都堆叠在前一层之上,起到定位和支撑当前层的作用。

2、SLA:光固化成型,主要材料光敏树脂。

光固化是最早的快速成形技术。它的原理是根据光聚合原理对液体光敏树脂进行聚合。在一定波长(x=325nm)和强度(W=30MW)的紫外光照射下,该液体材料发生快速的光聚合反应,其分子量急剧增加,材料由液态转变为固态。

光固化是目前研究最多、最成熟的技术。一般层厚在0.1~0.15mm之间,成型零件的精度比较高。

3、3DP:三维粉末粘接,主要材料粉末材料,如陶瓷粉末、金属粉末、塑料粉末。

三维印刷(3DP)工艺是由麻省理工学院的EmanualSachs等人发明的。1989年,e.m.Sachs申请了三维打印专利,这是非晶态微滴打印领域的核心专利之一。3DP工艺类似于SLS工艺,由陶瓷粉、金属粉等粉末材料形成。

4、SLS:选择性激光烧结,主要材料粉末材料。

SLS工艺,也被称为选择性激光烧结,是德克萨斯大学奥斯汀德哈德分校的C.R.于1989年开发的。SLS工艺是由粉末材料形成的。

将料粉涂抹在成型零件的上表面并刮平;采用高强度CO2激光对新铺层上的零件截面进行扫描。将该材料粉末在高强度激光辐照下烧结在一起,得到该零件的截面,并粘结到下面的成型零件上;其中一段烧结后,铺上一层新的材料粉末,并选择性烧结下一段。

5、LOM:分成实体制造,主要材料纸、金属膜、塑料薄膜。

LOM工艺被称为分层实体制造(layeredentitymanufacturing),是1986年由美国Helisys公司的迈克尔·费金(MichaelFeygin)开发的。公司推出了lomo-1050和lomo-2030两种类型的成型机。LOM工艺采用薄膜材料,如纸张、塑料薄膜等。板材表面预涂一层热熔胶。

6、PCM:无模铸型制造技术

PCM(无模铸造制造)是由清华大学激光快速成型中心开发的。将快速成型技术应用到传统的树脂砂铸造工艺中。首先,由零件CAD模型得到铸件的CAD模型。从铸件CAD模型的STL文件中获取截面轮廓信息,然后由层信息生成控制信息。

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