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三维印刷法
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  • 更新时间2019-06-11
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  • 三维印刷法 - 副本近年来3D打印技术发展十分迅速3D打印能?#35805;?#38656;定制以相对低廉的成?#23616;?#36896;产品目前3D打印技术已经成为一种工业化力量 3D打印原先只能用于制造产品原型以及模型而现在3D打印已经用于制造工业产品比如飞机将使用3D打印技术制造零部件这些零部件能够让飞机变得更加轻更加省油另一方面3D打印技术也在别的领域开?#21152;?#29992;例如医疗行业通过3D打印制造的医疗植入物将提高一些患者的生活质量这是因为3D打印技术能够根据确切体型匹配定制目前在钛骨质植入物义肢以及矫正设备均有应用通过3D打印机制造的新产品将熔丝材料纳米材料以及印刷电子器件?#28909;?#20026;一体展现出3D打印的独特优势
    在工业中许多工业器械仅仅根据设计图纸进行加工往往存在或多或少的误差而如果先做一个实验品那么加工一个昂贵的仪器?#21482;?#36896;成很大的浪费假如这个时候有一个能够快速成型而?#39029;?#26412;又低廉的3D模型就能够很好的解决这个问题3D打印不仅仅能大幅度减低成本还能大幅?#20154;?#30701;成型时间提高生产效?#30465;?011年11月?#20998;?#20030;行了一届模具展展出了一种新的设备3D打印机一家名为3D?#20302;?#30340;美国公司用3D打印机当场打印了一个锤子这个锤子有仿?#23616;?#25163;柄和金属锤头目前3D打印技术主要应用的市场是汽车行业大众汽车公司就已经开始这个工艺且发展迅速能够推出更多的车型3D打印技术带来的所有变革促成了第三次工业革命由于采用了新型材料全新的生产工艺易操作的机器人以及在线制造协同服务的普及制造业小批生产变得更加经济生产组织更加灵活劳动投入大幅下降
    第一次工业革命?#21152;?8世纪晚期的英国纺织业机械在工业革命以前纺织业工作种类繁多需要许多工人在数百间纺织工坊里面纯手工完成后来工作?#25216;械?#19968;间纺织厂里面工厂就这样诞生了第二次工业革命?#21152;?0世纪早期那时候亨利福特发明了装配流水线迎来了大规模生产的时代前二次工业革命让人们更加富裕同时使得人口更加向城市集?#23567;?#31532;三次工业革命中3D打印无疑让制造业往数?#21482;?#26041;向发展
    在工业中3D打印有很多方面的应用如直接用途直接建模直接建模就是直接利用3D打印技术直接加工模具这种方法可以在制造工具的过程中根据不同的结构特征和工艺要求慢慢的减少一些步骤得到成本和时间上的效益同时直接的方式和非直接的方式比起来可以减少误差减少生产步骤中可能潜在的误差对于外形复杂的图样3D打印技术的优势更加明?#35029;?#20854;准确的程度可以和其他数码制作或者逆向工程部件相媲美第二就是高性能模具对于高性能模具?#27492;?#32553;短他的研制周期要?#20154;?#30701;它的生产产?#20998;?#26399;更为重要3D打印技术可以改良高性能模具的热属?#35029;?#36825;一点在传统的加工中是不能实现的3D打印技术可以让模具内部通道冷却依旧保形这些通道允许冷却剂以模模具型腔的状态存在而在传统的工艺中模具内部的冷却过程会使其变形第三金属铸件模型化3D打印工业也在金属铸造中开?#21152;?#29992;起来对于小型和中型的金属铸造许多地方会使用熔模铸造铸造厂铸造过程中对去模和熔模的过程会使用蜡或者性质像腊的材?#29616;?#25509;打印铸件模型金属铸模有不同的形状和大小用3D打印技术做的一些最小的最精密的金属铸模是在是饰品行业
    3D实物获取的方法有受迫成型去除成型离散/堆积成型生长成型其中受迫成型就是指成型材料受到压力的作用而成型的方式例如金属材料成型的冷冲压成型锻压成型拉伸成型?#36153;?#25104;型以及铸造成型等等它们都是依靠模具成型的所以都属于受迫成型去除成型是人类从开始制作工具到现代化生产一直沿用的主要方法通过刀具切削加工磨削加工以及电火花加工把一个毛坯上不要的部分切削掉留下我们想要的部分也就是传统的加工方式离散/堆积成型与传?#25345;?#36896;不同它是从零件的CAD实体模型出发通过软件分层离散和数控成?#25302;低常?#29992;层层加工的方法将成型材料堆积而成的方式他是一种从0到1的加工方式由于他?#36805;?#26434;的三维制造转化为一系列二维制造甚至是单维制造因而可以不用任何夹具和工具的条件下制造形状?#25105;?#30340;零部件极大的提高了生产效率和制造柔性生长成型是指模仿自然界中生物的生长方式而成型的一种方式它是一项生物科学与制造科学相结合的产物将生长和成型融为一体根据生物的生长信息细胞?#21482;?#26469;复制自身以形成一个具有特定形状和功能的三维体
    3D打印技术的主要成型工艺有立体光造型叠层实体造型选择性激光烧结熔融沉积制造三维打印制造其中立体光造型是指以光敏树脂为材料根据模型分层的截面数据计算机控制紫外光束在光敏树脂表面进行扫描使其固化生成零件每次产生零件的一层每一层固化完毕之后工作平台移动一个层厚的高度然后将树脂涂在前一层上如此?#38180;?#27599;形成新的一层均黏附在前一层上直到完成零件的制作叠层实体制造是先将涂有热熔胶的纸通过加热加压黏结在一起此时位于上方的激光器按照分层CAD模型所获得数据将一层纸切割所制零件的内外轮廓然后新的一层叠加在上面通过热压装置将下面已经切割层粘接在一起激光束再次进行切割切割时工作台连续下降切割掉的纸片仍然留在原处起支撑和固定作用纸片厚度?#35805;?#20026;0.07mm~0.1mm选择性激光烧结是SLS法采用CO2激光器作为能源使用的造型材料多为粉末材料加工时首先将粉末加热到稍低于其熔点温度然后在刮平辊子的作用下将粉末铺平攃CO2激光束在计算机控制下根据分层截面信息进行有选择的烧结一层完成后再进行下一层烧结全?#21487;?#32467;完后去掉多余的粉末这样就可以得到一个烧结好的零件目前成熟的工艺材料为蜡粉及塑料粉熔融沉积制造是FDM工艺的关键是保持半流动成型材料刚好在凝固点上通常控制在比凝固温度高1左右FDM喷头受水平分层数据的控制当它沿着XY方向移动时半流动熔丝材料从FDM喷头?#36153;?#20986;来很快凝固形成精确的层每一层的厚?#30830;?#22260;在0.025~0.762mm一层叠一层最后形成整体三维打印制造3DP与SLS工艺类似它采用粉末材料成形如陶瓷粉末金属粉末不同的是材料粉末不是通过烧结连接起来的而是通过喷头喷射粘结剂至粉末表面形成一个固化的层面如此一层层打印出来并层层叠加最总形成立体三维模型...
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