3D打印入门教育

绵阳维沃3D打印 · 发表于 2017-3-2 13:44:12

入门3D打印需要从以下这几个方面了解：
1.3D打印发展历史：3D打印并非是新鲜的技术，这个思想起源于19世纪末的美国，并在20世纪80年代得以发展和推广。中国物联网校企联盟把它称作“上上个世纪的思想，上个世纪的技术，这个世纪的市场”。三维打印通常是采用数字技术材料打印机来实现。这种打印机的产量以及销量在二十一世纪以来就已经得到了极大的增长，其价格也正逐年下降。
2.3D打印原理技术： SLA激光光固化( Stereolithography Apparatus )以光敏树脂为原料，将计算机控制下的紫外激光按预定零件各分层截面的轮廓为轨迹对液态树脂连点扫描，便被扫描区的树脂薄层产生光聚合反应，从而形成零件的一个薄层截面。当层固化完毕，移动工作台，在原先固化好的树脂表面再敷上一层新的液态树脂以便进行下一层扫描固化。新固化的一层牢固地粘合在前一层上，如此重复直到整个零件原型制造完毕，（精度和光洁度高，但是材料比较脆，运行成本太高，后处理复杂，对操作人员要求较高。适合验证装配设计过程中用）。3DP( 3Dimension Printer )热爆式三维打印工艺的原理是将粉末由储存桶送出一定分量，再以滚筒将送出之粉末在加工平台上铺上一层很薄的原料，打印头依照3D 电脑模型切片后获得的二维层片信息喷出站着剂，粘住粉末。做完一层，加工平台自动下降一点，储存桶上升一点，刮刀由升高了的储存桶把粉末推至工作平台并把粉末推平，如此循环便可得到所要的形状，（速度快(是其他工艺的6倍)，成本低(是其它工艺的1/6)。缺点是精度和表面光洁度较低）。压电式三维打印，类似于传统的二维喷墨打印，可以打印超高精细度的样件，适用于小型精细零件的快速成型。相对SLA，设备维护更加简单;表面质量好，Z轴精度高。DLP投影式三维打印工艺的成型原理是利用直接照灯成型技术(DLPR)把感光树脂成型，CAD的数据由计算机软件进行分层及建立支撑，再输出黑白色的Bitmap档。每一层的Bitmap档会由DLPR投影机投射到工作台上的感光树脂，使其固化成型。FDM熔融沉积成型( Fused Deposition Modeling )也叫挤出成型，关键是保持半流动成型材料刚好在熔点之上(通常控制在比熔点高1 0C左右)。 FDM喷头受CAD分层数据控制使半流动状态的熔丝材料(丝材直径般在1.5mm 以上)从啧头中挤压出来，凝固形成轮廓形状的薄层，一层叠一层最后形成整个零件模型。（缺点是表面光洁度不高）。SLS造择性激光粉末烧结( Se1ected Laser Sintering )该法采用C02激光器作能源，目前使用的造型材料多为各种粉未材料。在工作台上均匀铺上一层很薄的(100μ-200μ) 粉未，激光束在计算机控制下按照零件分层轮廓有选择性地进行烧结，一层完成后再进行下一层烧结。全部烧结完后去掉多余的粉未，再进行打磨、烘干等处理便获得零件。DED多层激光熔覆( Direct Metal Deposition )相当于多层激光熔覆，利用激光或其它能源在材料从喷嘴输出时同步熔化材料，凝固后形成实体层，逐层叠加，最终形成三维实体零件。LOM薄板层压成型( Layered Object Manufacturing ) 利用激光等工具逐层面切割、堆积薄板材料，最终形成三维实体。（做不了太复杂的零件，材料范围很窄，每层厚度不可调整，精度有限）。
3.应用领域：军事(2014年7月1日，美国海军试验了利用3D打印等先进制造技术快速制造舰艇零件，希望借此提升执行任务速度并降低成本。)医学（2014年8月，北京大学研究团队成功地为一名12岁男孩植入了3D打印脊椎，这属全球首例）汽车行业（2014年9月15日，世界上已经出现3D打印建筑、裙帽以及珠宝等，第一辆3D打印汽车也终于面世，这个汽车只有40个零部件，建造它花费了44个小时，最低售价1.1万英镑）电子行业（2014年11月10日，全世界首款3D打印的笔记本电脑已开始预售了，它允许任何人在自己的客厅里打印自己的设备，价格仅为传统产品的一半。）
4.发展方向：标准和标准的制定机构
当一间实验室作出了图纸，需要拿出来共享时，会发现有太多的格式和标准了，因此，3D 打印原型机这个领域看起来像是野蛮生长，毫无标准。
开源的设计、配置和软件
当有了统一的标准后，3D 打印行业将会迎来开源。现在，太多的团队注重提高自己的3D 打印水平，在自我的闭环中发展。实际上，行业需要设备和软件的开源，在统一的标准下产生更多有用、高效、开放的创新。
原型机实验室
原型机打印并不受到重视，所以现在很多医疗器械商都是在一个脏乱、布满灰尘的地方放置打印设备。其实，现在已经有商业化运营的3D 打印实验室，来帮助这些企业打印出质量更高的原型机。