文档介绍：3D 打印机基础知识入门编辑: oa161 办公商城 l 什么是 3D 打印机 3D 打印机英文,3D Printers. , 3D 打印机这个名称是近年该产品来针对民用市场而出现的一个新词。其实在专业领域他有另一个名称, 快速成形技术.。快速成形技术又称快速原型制造(Rapid Prototyping Manufacturing ,简称 RPM) 技术,诞生于 20 世纪 80 年代后期,是基于材料堆积法的一种高新制造技术,被认为是近 20 年来制造领域的一个重大成果。它集机械工程、 CAD 、逆向工程技术、分层制造技术、数控技术、材料科学、激光技术于一身,可以自动、直接、快速、精确地将设计思想转变为具有一定功能的原型或直接制造零件, 从而为零件原型制作、新设计思想的校验等方面提供了一种高效低成本的实现手段。即,快速成形技术就是利用三维 CAD 的数据,通过快速成型机,将一层层的材料堆积成实体原型。 RPM 技术是在现代 CAD/CAM 技术、激光技术、计算机数控技术、精密伺服驱动技术以及新材料技术的基础上集成发展起来的。不同种类的快速成型系统因所用成形材料不同, 成形原理和系统特点也各有不同。但是, 其基本原理都是一样的,那就是分层制造,逐层叠加, 类似于数学上的积分过程。形象地讲,快速成形系统就像是一台立体打印机,因此得名,3D 打印机.。 l 3D 打印机的原理 3D 打印机可以根据零件的形状,每次制做一个具有一定微小厚度和特定形状的截面,然后再把它们逐层粘结起来, 就得到了所需制造的立体的零件。每个截面数据相当于医学上的一张 CT 像片; 整个制造过程可以比喻为一个积分的过程。当然,整个过程是在电脑的控制下,由 3D 打印机系统自动完成的。不同公司制造的 3D 打印机所用的成形材料不同,系统的工作原理也有所区别, 但其基本原理都是一样的, 那就是" 分层制造、逐层叠加" 。这种工艺可以形象地叫做; 增长法或& 加法。 3D 打印机的制作过程我们举个例子:例如我们制作一个塑料材质的苹果,首先我们需要在电脑上使用 3D 软件制作出一个苹果的 3D 模型文件, 然后把它转换成 3D 打印机支持的文件格式。接下来需要给 3D 打印机放入塑料耗材,现在 3D 打印机就可以制作了。这个过程是不是像我们的平面打印机的操作呀! 好下面说重点。打印系统在制作的时候会从这个苹果 3D 模型底部开始切成很多片( 多少片呢? 这个要根据打印机的技术指标它所支持的, 层厚. 来决定。) 也就是我们上面说的截面图。最先开始制作的是苹果模型的最底部的那一个截面, 也就是苹果最底部的一层,这时候系统会控制激光器( 或喷嘴) 在这一层截面图的范围烧结原料( 或挤出原料,, 不同的打印机技术制作方式也有区别这个下面我们会提到) ,这一层做好后是第二层依此类推。这样这个塑料苹果就一层层的, 生长. 出来了。 l 3D 打印机的技术现在市面上已经有十几种不同的 3D 打印机的技术, 其中比较成熟的有 UV 、 SLA 、 SLS 、 LOM 和 FDM 等方法。我们将在下面介绍 4 种目前使用比较广泛的技术: SLA 技术 3D 打印机的原理 SLA 是"Stereo lithography Appearance" 的缩写, 即立体光固化成型法。用特定波长与强度的激光聚焦到光固化材料表面, 使之由点到线, 由线到面顺序凝固, 完成一个层面的绘图作业, 然后升降台在垂直方向移动一个层片的高度, 再固化另一个层面。这样层层叠加构成一个三维实体。 SLA 是最早实用化的快速成形技术, 采用液态光敏树脂原料, 工艺原理如图所示。其工艺过程是,首先通过 CAD 设计出三维实体模型,利用离散程序将模型进行切片处理, 设计扫描路径, 产生的数据将精确控制激光扫描器和升降台的运动; 激光光束通过数控装置控制的扫描器,按设计的扫描路径照射到液态光敏树脂表面, 使表面特定区域内的一层树脂固化后, 当一层加工完毕后,就生成零件的一个截面; 然后升降台下降一定距离, 固化层上覆盖另一层液态树脂,再进行第二层扫描,第二固化层牢固地粘结在前一固化层上, 这样一层层叠加而成三维工件原型。将原型从树脂中取出后,进行最终固化,再经打光、电镀、喷漆或着色处理即得到要求的产品。 SLA 技术主要用于制造多种模具、模型等; 还可以在原料中通过加入其它成分,用 SLA 原型模代替熔模精密铸造中的蜡模。 SLA 技术成形速度较快, 精度较高, 但由于树脂固化过程中产生收缩, 不可避免地会产生应力或引起形变。因此开发收缩小、固化快、强度高的光敏材料是其发展趋势。 SLA 技术的优势 1. 光固化成型法是最早出现的快速原型制造工艺,成熟度高,经过时间的检验。 2.