40张动图!秒懂3D打印原理!

3D打印是制造业领域的一项新兴技术,被称为“具有工业革命意义的制造技术”。近年来,随着工业技术的进步,3D打印技术得到迅速发展并得到媒体的广泛关注。面对众多的3D打印技术,各位小伙伴是不是有点hold不住了?

没关系,本篇文章为大家整理十大3D打印技术,用动图的方式生动呈现出其原理,让你快速了解3D打印是怎么回事。

文中,给大家分享的是3D打印原理高分子篇和金属篇,主要介绍SLA、CLIP、3DP、PolyJet、FDM五大技术,以及NPJ、SLM、SLS、LMD和EBM五大金属3D打印原理。

 

 

1、SLA(StereoLithography)

SLA即光固化成型技术,指利用紫外光照射液态光敏树脂发生聚合反应,来逐层固化并生成三维实体的成型方式,SLA制备的工件尺度精度高,是商业化的最早3D打印技术。

以下是SLA工艺工程:

40张动图!秒懂3D打印原理!

紫外激光源

40张动图!秒懂3D打印原理!

光固化反应

40张动图!秒懂3D打印原理!

逐层扫描成型

 2、CLIP 

 

CLIP即连续液体界面提取技术,是在Carbon 3D公司在SLA技术的基础上开发的具有革命性的3D打印技术,将3D打印的速度提高了100倍!

CLIP从底部投影,使光敏树脂固化,不需要固化的部分通过控制氧气,形成死区,抑制光固化反应而保持稳定的液态区域,这样就保证了固化的连续性。

40张动图!秒懂3D打印原理!

光固化反应

40张动图!秒懂3D打印原理!

氧气抑制光固化过程

40张动图!秒懂3D打印原理!

光固化死区演示

40张动图!秒懂3D打印原理!

40张动图!秒懂3D打印原理!

CLIP成型过程

3、3DP(Three-DimensionalPrinting)

3DP即三维打印快速成型技术,其与传统二维喷墨打印接近,从喷头喷出粘结剂(彩色粘结剂可以打印出彩色制件),将平台上的粉末粘结成型,通常用采用石膏粉作为成型材料。3DP技术目前主要应用有两个:全彩3D打印及砂模铸造。

以下是Exone公司用3DP技术进行砂模铸造的过程:

40张动图!秒懂3D打印原理!

粘结剂喷射

40张动图!秒懂3D打印原理!

加热固化

40张动图!秒懂3D打印原理!

打印成型

40张动图!秒懂3D打印原理!

铸造成型

4、PolyJet

PolyJet即聚合物喷射技术,其成型原理类似3DP技术,但喷射的不是粘合剂而是光固化树脂,喷射完成后通过紫外光照射固化成型。

40张动图!秒懂3D打印原理!

PolyJet成型原理

PolyJet采用阵列式喷头,甚至可以同时喷射不同材料,实现多种材料、多色材料同时打印。

40张动图!秒懂3D打印原理!

阵列喷头工作过程

40张动图!秒懂3D打印原理!

PolyJet打印过程

5、FDM(FusedDeposition Modeling)

FDM即熔融层积技术,利用高温将材料熔化,通过打印头挤出成细丝,在构件平台堆积成型。FDM是最简单也是最常见的3D打印技术,通常应用于桌面级3D打印设备。

以下是FDM技术的工作原理:

40张动图!秒懂3D打印原理!

模型处理

40张动图!秒懂3D打印原理!

耗材挤出成型

40张动图!秒懂3D打印原理!

逐层打印过程

40张动图!秒懂3D打印原理!

去除支撑

40张动图!秒懂3D打印原理!

表面处理

金属3D打印技术可以直接用于金属零件的快速成型制造,具有广阔的工业应用前景,是国内外重点发展的3D打印技术,下面跟大家分享NPJ、SLM、SLS、LMD和EBM五大金属3D打印原理。

6.NPJ(Nano Particle Jetting)

 

NPJ技术是以色列公司Xjet最新开发出的金属3D打印成型技术,与普通的激光3D打印成型相比,其使用的是纳米液态金属,以喷墨的方式沉积成型,打印速度比普通激光打印快5倍,且具有优异的精度和表面粗糙度。

以下是Xjet设备工作过程:

40张动图!秒懂3D打印原理!

金属颗粒细化

 40张动图!秒懂3D打印原理!

金属颗粒分布在液滴中

 40张动图!秒懂3D打印原理!

液滴喷射成型过程

 40张动图!秒懂3D打印原理!

液相排出过程

 40张动图!秒懂3D打印原理!

烧结后的制件

 7.SLM(Selective Laser Melting)

SLM即选区激光熔化成型技术,是目前金属3D打印成型中最普遍的技术,采用精细聚焦光斑快速熔化预置金属粉末,直接获得任意形状以及具有完全冶金结合的零件,得到的制作致密度可达99%以上。

激光振镜系统是SLM的关键技术之一,以下是SLM Solution公司的振镜系统工作图:

40张动图!秒懂3D打印原理! 

激光发射

40张动图!秒懂3D打印原理!

激光传输

40张动图!秒懂3D打印原理! 

扫描振镜

 40张动图!秒懂3D打印原理!

激光扫描熔化

 40张动图!秒懂3D打印原理!

金属粉末熔化过程

金属3D打印过程中,由于制件通常较复杂,需要打印支撑材料,制件完成后需要去除支撑,并对制件的表面进行处理。

 40张动图!秒懂3D打印原理!

取出制件

 0张动图!秒懂3D打印原理!"

去除支撑

 40张动图!秒懂3D打印原理!

后处理

8.SLS(Selective Laser Sintering)

 

SLS即选区激光烧结成型技术,与SLM技术类似,区别是激光功率不同,通常用于高分子聚合物的3D打印成型。

以下是SLS制备塑料制件的过程:

 0张动图!秒懂3D打印原理!"

模型分层切片

 40张动图!秒懂3D打印原理!

 40张动图!秒懂3D打印原理!

制件的取出

 40张动图!秒懂3D打印原理!

后处理

SLS也可用于制造金属或陶瓷零件,但所得到的制件致密度低,且需要经过后期致密化处理才能使用。

 40张动图!秒懂3D打印原理!

SLS制造金属零件

 

9.LMD(Laser Metal Deposition)

 

LMD即激光熔覆成型技术,该技术名称繁多,不同的研究机构独立研究并独立命名,常用的名称包括:LENS, DMD, DLF, LRF等,与SLM最大不同在于,其粉末通过喷嘴聚集到工作台面,与激光汇于一点,粉末熔化冷却后获得堆积的熔覆实体。

以下是LENS技术的工作过程:

 40张动图!秒懂3D打印原理!

同轴送粉

 40张动图!秒懂3D打印原理!

构建过程

 

10.EBM(Electron Beam Melting)

EBM即电子束熔化技术,其工艺过程与SLM非常相似,区别在于,EBM所使用的能量源为电子束。EBM的电子束输出能量通常比SLM的激光输出功率大一个数量级,扫描速度也远高于SLM,因此EBM在构建过程中,需要对造型台整体进行预热,防止成型过程中温度过大而带来较大的残余应力。

以下是EBM工作过程:

 40张动图!秒懂3D打印原理!

整体预热

40张动图!秒懂3D打印原理!

40张动图!秒懂3D打印原理!

成型过程

 40张动图!秒懂3D打印原理!

熔化过程中粉末的变化

来源:3D世界

 

免责声明:本文系网络转载,版权归原作者所有。但因转载众多,无法确认真正原始作者,故仅标明转载来源。本文所用视频、图片、文字如涉及作品版权问题,请第一时间告知,我们将根据您提供的证明材料确认版权并按国家标准支付稿酬或立即删除内容!本文内容为原作者观点,并不代表本公众号赞同其观点和对其真实性负责。

原创文章,作者:液界联盟资料库,如若转载,请注明出处:https://www.ihydrostatics.com

(2)
上一篇 2019年8月19日 04:00
下一篇 2019年8月21日 15:35

相关推荐

发表回复

登录后才能评论
微信客服

微信专属客服 · 静静

一对一为您答疑解惑

qrcode (1)

立即扫码联系我吧

邮件咨询

邮件咨询

业务合作、咨询服务、建议投稿

admin@ihydrostatics.com

分享本页
返回顶部