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3D打印技术原理是什么?

发布日期:2021-12-04 发布人员: 浏览次数:40

       许多人都非常熟悉常见文档或照片的喷墨打印机或激光打印机。打印机靠控制墨水或墨粉,在纸张表面生成文字或图像。3D打印机采用类似的方法,通过逐层控制“建筑材料”在3D空间的位置和黏合力来制造物体。要用3D技术打印一个物体,首先电脑里应存在一个数字模型这或许需要通过使用计算机辅助设计(CAD)或其他用于制作3D模型的软件来手工完成。

       此外,还可以通过3D描仪扫描一个真实物体来得到数字模型,或者通过先扫描一个物体再用软件工具进行调整而得到。无论数字模型是用什么方式建成的,一且准备将它制造出来,计算机中的某些“切片软件"就会把它分成许多一毫米厚的薄层。这些以物体形式存在的薄层会被发送到3D打印机中打印出来,它们从下至上ー层一层堆叠,直至形成一个完整的3D物体。3D丁印机如何精 准地一次输出一个薄层,靠的是一种特殊技术。可以这样说,几平所有技术都基于四种基本方法。

       第 一种,3D打印机通过挤压打印喷头来形成铸件或半液体材料。最常见的方法是擰出熔融的热塑性塑料,当它离开打印喷头的时候迅速疑固成型。其他基于挤压的3D打印方法有输出熔化的金属或挤压巧克力、奶略、蛋糕糖霜(糖粉)来形成3D作品。甚至有一些可以挤出混凝土或陶土的3D打印机。

       第二种,3D打印机通过使一种不常见的被称作“感光性树脂”的液体变成固体从而形成物体层,这种液体暴露于激光或其他光源中时会变硬。一些有光聚功能的3D打印机在液体罐中使其形成物体层。有些3D打印机喷射出一个单独的树脂层,然后在下一层被打印出来之前利用紫外线光使之形成固态。一些基于后者打印技术的3D打印机可以同时混合多种不同的感光树脂,所以这些打印机可以打印一件由不同材质组成的物体。例如,3D打印机的行业领 导 者Stratasys生产了一款名为 Objet50 Connex3的最  新打印机,它可以使用“胶质”或“数字ABS"等不同材料制造出彩色模型。

       第三种,3D打印硬件通过逐层黏合一种不常见的精细粉末来制作模型。这种“粉未的黏合”或“颗粒状材料的黏合”既能够通过在每一粉未层上喷射黏合剂来实现,又可以通过激光或其他热源来熔化粉末颗粒而形成。粉未颗粒被熔化后,再熔融成粉未状材料沉积到构建表面。可用于3D打印的颗粒状材料的范围十分广泛,包括尼龙生物塑料、陶瓷、蜡、青铜、不锈钢、钴铬合金和钛合金。

       最 后一种是基于层졸制造的3D打印机,先使用刀片或激光层叠切割纸张、金属或塑料,再黏合成固态物体。还可以在打印过程中使用多种油墨,制造出低成本、全彩的3D打印物品。


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