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澳门新银河7大类主流的3D打印身手一文全盘看懂

发布时间:2023-06-28 04:57:55  点击量:

  有很多人以为3D打印即是从热喷嘴中挤出原料并堆叠成形式,但实在3D打印远不止于此!这日南极熊将先容七大类3D打印工艺,尽管是3D打印幼白也能明了地分辨差异的3D打印工艺。

  毕竟上,3D 打印也称为增材创设,是一个总称,涵盖了几种迥然差异的 3D 打印工艺。这些本领是天地之别,但枢纽流程是相像的。比方,全数 3D 打印都从数字模子发端,由于该本领性子上是数字化的。零件或产物最初是操纵估计机辅帮打算 (CAD) 软件打算或从数字零件库获取的电子文献。然后打算文献通过分表的构修打定软件将其理会成切片或层以举办 3D 打印,天生3D打印机要遵守的道途指令。接下来您将明了这些本领之间的区别以及每种本领的典范用处。

  增材创设的类型可能依据它们坐褥的产物或操纵的原料类型来划分,国际圭表机合 (ISO) 将其分为七种通常类型(但这七个3D打印种别也难以涵盖越来越多的本领子类型和混杂本领)。:

  原料挤出顾名思义:原料通过喷嘴挤出。通俗情状下,这种原料是一种塑料细丝,通过一个加热的喷嘴举办熔化和挤出。打印机沿着通过软件获得的工艺道途将原料睡觉正在构修平台上。然后灯丝冷却并凝聚造成固体物体。这是最常见的 3D 打印花样。乍一看这听起来很浅易,但思量到挤出的原料,搜罗塑料、金属、混凝土、生物凝胶和各类食物,这实在是一个额表平常的种别。这品种型的 3D 打印机价钱从100美元到七位数不等。

  ●原料挤出的子类型:熔融重积修模 (FDM)、造造 3D 打印、微型 3D 打印、生物 3D 打印

  ●常见运用:原型、电气表壳、形式和配合测试、夹具和夹具、熔模锻造模子澳门新银河、衡宇等。

  FDM 3D 打印机是一个价格数十亿美元的墟市,拥少有以千计的机械,从基础型号到创设商的繁复型号。FDM机械被称为熔丝创设 (FFF),这是统统相像的本领。与全数 3D 打印本领相同,FDM 从数字模子发端,然后将其转换为3D打印机可能遵守的道途。操纵 FDM,将线轴上的一根(或一次几根)灯丝装入 3D 打印机,然后送入挤出面中的打印机喷嘴。打印机喷嘴或多个喷嘴被加热到所需温度,使灯丝软化,从而使连气儿的层接连起来造成一个稳定的部件。

  当打印机沿 XY 平面上的指定坐标转移挤出面时,它会一连铺设第一层。然后挤出面上升到下一个高度(Z 平面),反复打印横截面的流程,一层一层地构修,直到物体统统成型。依据对象的几何形式,有时须要增加支持机合以正在打印时支持模子,比方,若是模子拥有巍峨的悬垂部门。这些支持正在打印后被移除。少许支持机合原料可能融解正在水或另一种溶液中。

  △FDM 3D 打印机为业余喜好者、幼型企业和创设商供应规模平常的机械(根源:Creality、Raise3D、Stratasys)

  3D 生物打印或生物 3D 打印是一种增材创设工艺,个中将有机或生物原料(比方活细胞和养分素)维系起来以创修犹如机合的自然三维机合。换句线D打印,可能坐褥从骨骼机合和血管到活机合的任何东西。它用于各类医学探乞降运用,搜罗机合工程、药物测试和开采,以及立异的再生医学疗法。3D 生物打印的现实界说仍正在持续成长。从性子上讲,3D 生物打印的管事道理与 FDM 3D 打印犹如,而且属于原料挤出系列。(即使挤出并不是独一的生物打印手腕)

  3D 生物打印操纵从针排出的原料(生物墨水)来创修打印层。这些被称为生物墨水的原料首要由活物质构成,比方载体原料中的细胞——如胶原卵白、明胶、透后质酸、蚕丝、海藻酸盐或纳米纤维素,充任机合成长和养分物质的分子支架,供应维持。

  造造 3D 打印是一个火速成长的原料挤出周围。该本领涉及操纵超大型 3D 打印机(通俗高达数十米)从喷嘴中挤出混凝土等造造原料。这些机械通俗以龙门架或机器臂体系的花样崭露。3D造造打印本领方今用于住所、造造特征以及从水井到墙壁的造造项目。有探求者展现,它有恐怕显着转换整体造造行业,由于它删除了劳动力需求并删除了造造垃圾。

  美国和欧洲少有十座 3D 打印衡宇,而且正正在探求开采 3D 造造本领,该本领将操纵正在月球和火星上呈现的原料为他日的探险队修造栖息地。用表地泥土取代混凝土打印行动一种更可接续的造造手腕也受到合切。

  桶鸠合(也称为树脂 3D 打印)是一系列 3D 打印工艺,它操纵光源正在桶落挑选性地固化(或硬化)光敏鸠合物树脂。换句话说,光辉正确地指向液体塑料的特定点或区域以使其硬化。第一层固化后,构修平台将向上或向下转移(取决于打印机)少量(通俗正在 0.01 和 0.05 毫米之间),下一层固化,与前一层接连。逐层反复此流程,直到造成 3D 部件。3D 打印流程实行后,洁净物体以去除残余的液态树脂并举办后固化(正在阳光下或紫表线室中)以巩固部件的机器本能。

  三种最常见的桶鸠合花样是立体光刻 (SLA)、数字光处罚 (DLP)和液晶显示器 (LCD),也称为掩模立体光刻 (MSLA)。这些类型的 3D 打印本领之间的基本区别正在于光源及其用于固化树脂的体例澳门新银河。

  少许 3D 打印机创设商,越发是那些创设专业级 3D 打印机的创设商,一经开采出特殊且得回专利的 光鸠合变体澳门新银河,以是您恐怕会正在墟市上看到差异的本领名称。一家工业 3D 打印机创设商 Carbon 操纵一种称为数字光合成(DLS) 的桶鸠合本领,Stratasys 的 Origin 称其本领为可编程光鸠合(P3),Formlabs 供应其称为低力立体光刻(LFS) 的本领,而 Azul 3D 是第一个将大面积火速打印(HARP) 花样的大桶鸠合贸易化。另有基于光刻的金属创设 (LMM)、投影微立体光刻(PμSL) 和数字复合原料创设(DCM),这是一种填充光鸠合物本领,可将成效性增加剂(比方金属和陶瓷纤维)引入液体树脂中。

  ●3D 打印本领的类型:立体光刻 (SLA)、液晶显示器 (LCD)、数字光处罚 (DLP)、微立体光刻 (μSLA) 等。

  ●尺寸精度:±0.5%(下限为 ±0.15 毫米或 5 纳米,操纵 μSLA)

  ●常见运用:注塑模状鸠合物原型和最终用处部件、珠宝锻造、牙科运用、消费品

  SLA是天下上第一个3D打印本领。立体光刻本领由查克·赫尔 (Chuck Hull) 于 1986 年创造,他为该本领申请了专利,并设置了 3D Systems 公司以将其贸易化。方今,该本领可供来自浩繁 3D 打印机创设商的喜好者和专业人士操纵。SLA操纵激激光束瞄准一桶树脂,挑选性地固化打印区域内物体的横截面,逐层修造。当大大都 SLA 打印机操纵固态激光来固化部件。这种桶鸠合的一个过失是,与咱们的下一种手腕 (DLP) 比拟,点激光恐怕须要更长的时候来追踪物体的横截面,后者会闪灼光辉以顿时硬化整体层。然而,激光可能发作更强的光,这是某些工程级树脂所须要的。

  微立体光刻本领可能打印微型部件,折柳率正在 2 微米 (μm) 到 50 微米之间。行动参考,人类头发的均匀宽度为 75 微米。它是“微型 3D 打印”本领之一。μSLA 涉及将感光原料(液态树脂)正在紫表激光下。差异之处正在于专用树脂、激光的繁复性以及透镜的增加,它们会发作险些令人难以置信的幼光点。

  另一种微型3D打印本领TPP(也称为2PP)可能归为SLA,由于它也操纵激光和光敏树脂,它可能打印比 μSLA 更幼的部件,幼至 0.1 微米。TPP操纵脉冲飞秒激光聚焦到一大桶分表树脂中的一个局促点。然后操纵该点固化树脂中的单个3D像素,也称为体素。通过正在预订义的道途中逐层挨次固化这些纳米级到微米级的幼体素。TPP 目前用于探求、医疗运用和微型零件的创设,比方微型电极和光学传感器。

  DLP 3D 打印操纵数字光投射器(而不是激光)正在一层或树脂上同时闪灼每一层的单个图像(或为较大的部件多次曝光)。DLP(比 SLA 更常见)用于正在单个批次中坐褥更大的零件或更大要积的零件,由于无论构修中有多少零件,每一层曝光都须要统统相像的时候,比SLA 中的点激光手腕效能更高。每一层的图像都由正方形像素构成,导致一层由称为体素的幼矩形块造成。操纵发光二极管 (LED) 屏幕或 UV 光源(灯)将光投射到树脂上,并通过数字微镜装备 (DMD) 将光投射到构修表表。

  △数字光处罚 (DLP) 树脂 3D 打印机有从业余喜好版本也有完美的创设坐褥机械

  今世 DLP 投影仪通俗少有千个微米巨细的 LED 行动光源。它们的开合状况是稀少把握的,可能进步 XY 折柳率。并不是全数的 DLP 3D 打印机都是相同的,光源的功率、它通过的镜头、DMD 的质地以及组成一台价格 300 美元的机械的很多其他零部件都有很大的差异与超越 200,000 美元的机械比拟。

  少许 DLP 3D 打印机的光源装配正在打印机的顶部,向下映照到树脂桶上,而不是向上映照。这些“自上而下”的机械从顶部显露一层图像,一次固化一层,然后将固化层放回大桶中。每次下降构修板时,装配正在大桶顶部的重涂机都市正在树脂上来反转移以整平新层。创设商展现,因为打印流程不会分裂重力,以是这种手腕可认为较大的打印件发作更安闲的零件输出。自下而上打印时,可能从构修板上笔直吊挂多少重量是有控造的。树脂桶还正在打印时支持打印件,删除了对支持机合的需求。

  △BMF 的 MicroArch S230 可能打印幼至 2 微米的鸠合物或陶瓷的细致部件(根源:BMF)

  行动一种特殊类型的桶鸠合自己,将PμSL 归为 DLP 的子种别。这是另一种微型3D打印本领。PμSL 操纵来自投影仪的紫表线 微米层高)的分表配方树脂层。这种增材创设本领因其低本钱、无误性、速率以及可操纵的原料规模(搜罗鸠合物澳门新银河7大类主流的3D打印身手一文全盘看懂、生物原料和陶瓷)而持续成长。它已显示出从微流体和机合工程到微光学和生物医学微型装备的运用潜力。

  这是DLP的另一个”远亲“,这种操纵光和树脂举办3D打印的手腕可认为手术器材和微机器零件等运用创修渺幼的金属零件。正在 LMM 中,金属粉末平均分离正在光敏树脂中,然后通过投影仪用蓝光曝光举办挑选性鸠合。打印后,素坯部件的鸠合物因素被去除,留下全金属的脱脂部件,这些部件正在熔炉中的烧结流程中实行。原料搜罗不锈钢、钛澳门新银河、钨、黄铜、铜、银和金。

  △操纵 LMM 本领正在 Incus 3D 打印上修造的微型金属 3d 打印部件

  液晶显示器 (LCD),也称为掩模立体光刻 (MSLA),与上述 DLP 额皮毛像,差异之处正在于它操纵 LCD 屏幕而不是数字微镜装备 (DMD),这对 3D 打印机的价钱有显着影响。与 DLP 相同,LCD 光掩模是数字显示的,由方形像素构成。LCD 光掩模的像素巨细决意了打印的粒度。以是,XY 精度是固定的,不依赖于镜头的变焦或缩放水准,就像 DLP 的情状相同。DLP 的打印机和 LCD 本领之间的另一个区别是,后者操纵数百个稀少发射器的阵列,而不是像激光二极管或 DLP 灯胆那样的单点发射光源。

  与 DLP 犹如,LCD 正在某些要求下可能告竣比 SLA 更速的打印时候。这是由于整体层一次曝光,而不是用激光点追踪横截面积。因为 LCD 单位本钱低,这项本领已成为低价桌面树脂打印机周围的首选本领,但这并不虞味着它没有获得专业操纵,少许工业 3D 打印机创设商正正在打破本领极限并得到令人注视的效率。

  粉末床协调 (PBF) 是一种3D打印工艺,个中热能源挑选性地熔化构修区域内的粉末颗粒(塑料、金属或陶瓷),以逐层创修固体物体。粉末床协调 3D 打印机正在打印床上流传一层薄薄的粉末原料,通俗操纵一种刀片、滚筒或擦拭器。来自激光的能量协调粉末层上的特定点打印机,然后重积另一个粉末层并协调到前一层。反复该流程,直到创设出整体物体,最终产物由未协调的粉末包裹和支持。

  PBF 可能创设拥有高机器本能(搜罗强度、耐磨性和耐用性)的部件,用于消费品、机器和器材的最终用处。该细分墟市中的3D打印机越来越省钱(起价正在 25,000 美元阁下),但它被以为是一种工业本领。

  ●3D打印本领的品种:挑选性激光烧结(SLS)、激光粉末床熔化(LPBF)、电子束熔化(EBM)

  挑选性激光烧结 (SLS) 操纵激光从塑料粉末中创设物体打印机。最先,将一箱鸠合物粉末加热到恰恰低于鸠合物熔点的温度。然后操纵重涂刀片或擦拭器将一层额表薄的粉末原料(通俗为 0.1 毫米厚)重积到构修平台上。激光发端依据数字模子中安放的图案扫描表表。激光挑选性地烧结粉末并凝聚物体的横截面。当扫描整体横截面时,构修平台正在高度上向下转移一层厚度。重涂刀片正在比来扫描的层上重积一层新的粉末,激光将物体的下一个横截面烧结到先前固化的横截面上。

  反复这些次序,直到创设出全数物体。未烧结的粉末保存正在原位以支持物体,这删除或排除了对支持机合的须要。从粉末床中取出零件并举办洁净后,无需其他需要的后处罚次序。零件可能扔光、涂层或着色。SLS 3D 打印机之间有很多不同化要素,不只搜罗它们的尺寸,还搜罗激光的功率和数目、激光的光斑巨细、加热床的时候和体例以及粉末的漫衍体例等。SLS 3D 打印中最常见的原料是尼龙(PA6、PA12),但也可能操纵 TPU 和其他原料打印出柔韧的部件。

  μSLS 属于 SLS 或下文所述的激光粉末床协调 (LPBF)的本领。它操纵激光来烧结粉末状原料,比方 SLS,但这种原料通俗是金属而不是塑料,以是它更像是 LPBF。它是另一种微型 3D 打印本领,可能以微型(低于 5 μm)的折柳率创修零件。

  正在 μSLS 中,将一层金属纳米颗粒墨水涂正在基材上,然后干燥以发作平均的纳米颗粒层。接下来,操纵数字微镜阵列图案化的激光用于加热纳米粒子并将其烧结成所需的图案。然后反复这组次序以正在 μSLS 体系中构修 3D 部件的每一层。

  正在全数 3D 打印本领中,这一项的一名最多。这种金属 3D 打印手腕的正式名称为激光粉末床熔化 (LPBF),也被平常称为直接金属激光烧结 (DMLS) 和挑选性激光熔化 (SLM)。正在这项本领成长的早期,机械创设商为相像的流程创修了己方的名称,这些名称向来沿用至今。分表指出,上述这三个术语指的是统一流程,尽管某些机器细节有所差异。

  行动粉末床协调的一种子类型,LPBF 操纵一个金属粉末床和一个或多个(最多 12 个)高功率激光器。LPBF 3D 打印机操纵激光正在分子根源上逐层挑选性地将金属粉末协调正在一道,直到模子实行。LPBF是一种高度正确的 3D 打印手腕,通俗用于为航空航天、医疗和工业运用创修繁复的金属零件。

  与 SLS 相同,LPBF 3D 打印机从分成切片的数字模子发端。打印机将粉末装入构修室,然后用刮刀(如挡风玻璃刮水器)或滚筒将其正在构修板上铺成薄层。激光将层追踪到粉末上。然后构修平台向下转移,再涂上一层粉末并与第一层协调,直到构修出整体物体。构修室是封锁的、密封的,而且正在很多情状下充满了惰性气体,比方氮气或氩气混杂物,以确保金属正在熔化流程中不会氧化,并有帮于肃清熔化流程中的碎屑。打印后,零件从粉末床中取出、冲洗,并通常举办二次热处罚以排除应力。残余的粉末被接收再诈欺。

  LPBF 3D 打印机的不同化要素搜罗激光器的类型、强度和数目。幼型紧凑型 LPBF 打印机恐怕有一个 30 瓦的激光器,而工业版本恐怕有 12 个 1,000 瓦的激光器。LPBF 机械操纵常见的工程合金,比方不锈钢、镍高温合金和钛合金。少有十种金属可用于 LPBF 工艺。

  EBM,也称为电子束粉末床熔合 (EB PBF),是一品种似于 LPBF 的金属 3D 打印手腕,但操纵电子束而不是光纤激光器。该本领用于创设零件,比方钛骨科植入物、喷气煽动机的涡轮叶片和铜线圈。

  电子束发作更多的能量和热量,这是某些金属和运用所须要的。况且EBM 不是惰性气体境遇,而是正在真空室中举办,以造止光束散射。构修室温度最高可达 1,000 °C,正在某些情状下以至更高。由于电子束操纵电磁束把握,是以它的转移速率比激光速,以至可能隔离以同时曝光多个区域。

  EBM 优于 LPBF 的上风之一是它或许处罚导电原料和反射金属,比方铜。EBM 的另一个特质是或许正在构修室中将稀少的部件彼此嵌套或堆叠,由于它们不必然必需接连到构修板上,这大大添加了体积输出。与激光比拟,电子束通俗会发作更大的层厚度和更毛糙的表表特质。因为构修室中的高温,EBM 打印部件恐怕不须要通过打印后热处罚来排除应力。

  原料喷射是一种 3D 打印工艺,个中渺幼的原料液滴被重积,然后正在构修板上固化或固化。操纵正在光辉下会固化的光敏鸠合物或蜡滴,一次一层地构修物体。原料喷射流程的本质容许正在统一物体上打印差异的原料。这种本领的一个运用是创设多种色彩和纹理的零件。

  ●常见运用:全彩产物原型、犹如注塑模具的原型、低运转注塑模具、医疗模子、时装

  ●过失:原料有限,不适合请求严谨的机器零件,本钱高于用于视觉方针的其他树脂本领

  鸠合物的原料喷射 (M-Jet) 是一种 3D 打印工艺,个中一层光敏树脂被挑选性地重积到构修板上并用紫表线 (UV) 光固化。正在一层重积和固化后,构修平台下降一层厚度,反复该流程以构修 3D 对象。M-Jet 将树脂 3D 打印的高精度与线D 打印 (FDM) 的速率相维系,以创修拥有传神的色彩和纹理的零件和原型。

  全数原料喷射3D打印本领都不统统相像。打印机创设商和专有原料之间存正在不同。M-Jet 机械以逐行体例从多排打印头重积构修原料。这种手腕使打印机或许正在不影响构修速率的情状下正在一条线上创设多个对象澳门新银河。只须模子正在构修平台上无误陈列,并优化每条构修线内的空间,M-Jet 就可能比很多其他类型的树脂 3D 打印机更速地坐褥零件。

  用 M-Jet 创设的物体须要支持,它正在构修流程中由可融解原料同时打印,该原料正在后处罚阶段被去除。M-Jet 是为数不多的 3D 打印本领之一,可供应由多原料打印和全彩色造成的物体。原料喷射机没有喜好者版本,这些机械更合用于汽车创设商、工业打算公司、艺术管事室、病院和全数类型的产物创设商的专业人士,他们希冀创修无误的原型来测试观念并更速地将产物推向墟市。与桶鸠合本领差异,M-Jet 不须要后固化,由于打印机中的紫表线会统统固化每一层。

  Aerosol Jet 是一家名为 Optomec 的公司开采的一项特殊本领,首要用于 3D 打印电子产物。电阻器、电容器、天线、传感器和薄膜晶体管等组件均采用气溶胶喷射本领打印。它可能大略地比作喷漆,但它与工业涂层工艺的区别正在于它可能用于打印完美的 3D 物体。

  将电子墨水放入雾化器中,雾化器会发作直径正在 1 至 5 微米之间的液滴。然后气溶胶雾被输送到重积头,被鞘气聚焦,从而发作高速粒子喷雾。因为整体流程操纵了能量,该本领有时也被称为定向能量重积,但因为原料正在这种情状下呈液滴状,以是咱们将其蕴涵正在原料喷掷中。

  德国公司 Arburg 创建了一种称为塑料自正在成型 (APF) 的本领,它是挤出本领和原料喷射本领的维系。它操纵市售的塑料颗粒,这些塑料颗粒正在注塑成型流程中熔化并移至卸料单位。高频喷嘴合上发作每秒多达 200 个直径正在 0.2 至 0.4 毫米之间的塑料幼液滴的火速翻开和合上运动。液滴正在冷却时与硬化原料维系。通常来说,不须要后期处罚。若是操纵了支持原料,则必需将其移除。

  NanoParticle Jetting (NPJ) 是为数不多的难以归类的专有本领之一,由一家名为 XJet 的公司开采,它操纵带少有千个喷墨喷嘴的打印头阵列,可同时将数百万个超细原料滴喷射到超薄层的构修托盘上,同时同时喷射支持原料。金属或陶瓷颗粒悬浮正在液体中。该流程正在高温下发作,喷射时液体蒸发,大部门只留下金属或陶瓷原料。天生的 3D 部件仅残留少量粘合剂,这些粘合剂正在烧结后处罚中被去除。

  粘合剂喷射是一种 3D 打印工艺,个中液体粘合剂挑选性地粘合一层粉末的区域。该本领类型兼有粉末床熔合和原料喷射的特质。与 PBF 犹如,粘合剂喷射操纵粉末原料(金属、塑料、陶瓷、木柴、糖等),而且与原料喷射相同,液体粘合剂鸠合物从喷墨器重积。无论是金属、塑料、沙子仍然其他粉末原料,粘合剂喷射流程都是相像的。

  最先,重涂刀片正在构修平台上涂抹一层薄薄的粉末。然后,带有喷墨喷嘴的打印头正在床上方通过,挑选性地重积粘合剂液滴以将粉末颗粒粘合正在一道。层实行后,构修平台向下转移,刀片从头涂覆表表。然后反复该流程,直到整体部门实行。

  粘合剂喷射的特殊之处正在于打印流程中没有热量。粘合剂充任将鸠合物粉末粘合正在一道的胶水。打印后,零件被包裹正在未操纵的粉末中,通俗会留下来固化。然后将零件从粉末仓中取出,征采多余的粉末并可反复操纵。从这里发端,依据原料的差异,须要举办后处罚,但沙子除表,沙子通俗可能直接从打印机顶用作型芯或模具。当粉末是金属或陶瓷时,涉及加热的后处罚会熔化掉粘合剂,只留下金属。塑料零件后处罚通俗搜罗涂层以革新表表光洁度。您还可能扔光、涂漆和打磨鸠合物粘合剂喷射部件。

  粘合剂喷射速率速且坐褥率高,以是与其他 AM 手腕比拟,它可能更经济高效地坐褥多量零件。金属粘合剂喷射可用于多种金属,正在最终用处消费品打印机、器材和批量备件中很受接待。然而,鸠合物粘合剂喷射的原料挑选有限,而且坐褥的部件机合本能较低。它的价格正在于或许修造全彩原型和模子。

  ●上风:低本钱、大构修体积、成效性金属部件、卓绝的颜色再现、火速打印速率、无支持打算灵便性

  Binder Jetting 还可用于创设拥有繁复几何形式的固体金属物体,这远远越过了古板创设本领的才智。金属粘合剂喷射是一种额表有吸引力的本领,可用于批量坐褥金属零件并告竣轻量化。因为粘合剂喷射可能打印拥有繁复图案填充而不是实体的零件,以是所得零件的重量大大减轻,但强度却连结稳定。粘合剂喷射的孔隙率特质也可用于告竣医疗运用的较轻端部件,比方植入物。

  总的来说,金属粘结剂喷射零件的原料本能与金属打针成型坐褥的金属零件相当,是金属零件批量坐褥中运用最平常的创设手腕之一。其余,粘合剂喷射部件发扬出更高的表表腻滑度,越发是正在内部通道中。

  金属粘合剂喷射部件须要正在打印后举办二次加工才气得回杰出的机器本能。刚从打印机出来,零件基础上由用鸠合物粘合剂粘合正在一道的金属颗粒构成。这些所谓的“素坯部件”很虚弱,无法按原样操纵。打印零件从金属粉末床中取出(称为脱粉的流程)后,它们将正在炉中举办热处罚(称为烧结的流程)。打印参数和烧结参数都针对特定部件的几何形式、原料和所需密度举办了调理。有时操纵青铜或其他金属来渗入粘合剂喷射部件中的缝隙,从而告竣零孔隙率。

  塑料粘合剂喷射是一种与金属粘合剂喷射额皮毛像的工艺,由于它也操纵粉末和液体粘合剂,但运用却大不相像澳门新银河。打印实行后,塑料部件会从其粉末床中取出并举办洁净,通俗无需进一步处罚即可操纵,但这些部件缺乏 3D 打印工艺中的强度和耐用性。塑料粘合剂喷射部件可能填充另一种原料以进步强度。操纵鸠合物举办粘合剂喷射因其或许坐褥用于医学修模和产物原型的多色部件。

  砂粘合剂喷射与塑料粘合剂喷射正在打印机和打印流程上有所差异,是以这里将其举办分辨。坐褥大型砂铸模具、模子和型芯是粘合剂喷射本领最常见的用处之一。该工艺的低本钱和速率使其成为锻造厂的绝佳处理计划,由于操纵古板本领很难正在几幼时内坐褥工致图案打算。

  工业成长的他日持续对代工场和供应商提出高请求。沙子3D打印正处于其潜力的开首。打印后,打印职员须要将型芯和模具从构修区域移除并洁净以去除任何疏松的沙子。模具通俗可能顿时打定好举办锻造。锻造后,模具被拆开,最终的金属部件被移除。

  另一种特殊且品牌特定的 3D 打印工艺谢绝易归入任何现有种别,现实上也不是粘合剂喷射,这即是HP 的Multi Jet Fusion。MJF 是一种鸠合物 3D 打印本领,操纵粉末原料、液体协调原料和细化剂。它不被以为是粘合剂喷射的出处是正在这个流程中添加了热量,这会发作强度和耐用性更高的部件,况且液体并不统统是粘合剂。该流程的名称根源于奉行打印流程的多个喷墨头。

  正在 Multi Jet Fusion 打印流程中,打印机正在打印床上铺设一层原料粉末,通俗是尼龙。正在此之后,喷墨头穿过粉末并将熔化剂和细化剂重积正在其上。然后红表线加热安装正在打印品上转移。无论正在那边增加帮熔剂,基层都市熔化正在一道,而带有细化剂的区域仍连结粉末状。粉状部门零落,发作所需的几何形式。这也排除了对修模维持的须要,由于基层维持打印正在它们上面的层。为了实行打印流程,整体粉末床以及个中的打印部件被转移到一个稀少的处罚站,大部门疏松的未熔融粉末被抽真空,可能反复操纵。

  Multi Jet Fusion 是一种多成效本领,已正在汽车、医疗保健和消费品等多个行业中获得运用。

  定向能量重积 (DED) 是一种 3D 打印工艺,金属原料正在重积的同时被健旺的能量供应和熔化。这是最平常的 3D 打印种别之一,蕴涵很多子种别,实在取决于原料的花样(线材或粉末)和能量类型(激光、电子束、电弧、超音速、热量等)。从性子上讲,与焊接有许多合伙点。

  该本领用于逐层打印,通俗随后举办 CNC 加工,以告竣更苛峻的公差。DED 与 CNC 的维系操纵额表一般,有一种称为混杂 3D 打印的 3D 打印子类型,正在统一台机械中蕴涵 DED 和 CNC 单位的混杂 3D 打印机。该本领被以为是一种更速、更省钱的幼批量金属铸件和锻造件的代替品,以及用于海上石油和自然气行业以及航空航天、发电和公用事迹行业运用的枢纽维修。

  △DED 金属 3D 打印本领可能火速创修一个稳定的金属部件,然后可能加工到苛峻的公差

  ●定向能量重积的子类型:粉末激光能量重积、线弧增材创设 (WAAM)、线电子束能量重积、冷喷涂

  ●过失:因为无法修造支持机合而无法修造繁复的形式,通俗表表光洁度和精度较差

  激光定向能量重积 (L-DED),也称为激光金属重积 (LMD) 或激光工程净成形 (LENS),操纵通过一个或多个喷嘴送出金属粉末或金属丝,并通过健旺的激光熔化构修平台或金属部件上。跟着喷嘴和激光的转移或零件正在多轴转盘上的转移,物领悟逐层聚积。构修速率比粉末床熔化更速,但会导致表表质地下降和精度显着下降,通俗须要多量的后加工。激光 DED 打印机通俗拥有充满氩气的密封室以避免氧化。正在处罚反响性较低的金属时,它们还可能仅操纵局限氩气或氮气举办操作。

  该工艺中常用的金属搜罗不锈钢、钛和镍合金。这种打印手腕通俗用于修复高端航空和汽车部件,比方喷气煽动机叶片,但也用于坐褥整体部件。

  电子束 DED,也称为线电子束能量重积,是一种与激光 DED 额皮毛像的 3D 打印工艺。它是正在真空室中举办的,可能坐褥出额表整洁、高质地的金属。当一根金属丝通过一个或多个喷嘴时,它会被电子束熔化。层是稀少构修的,电子束造成一个渺幼的熔池,焊丝由送丝机送入熔池。正在处罚高本能金属和活性金属(比方铜、钛、钴和镍合金)时,挑选电子束用于 DED。

  DED 机械现实上正在打印尺寸方面不受控造。比方,3D 打印机创设商 Sciaky 具有一台 EB DED 机械,可能以每幼时 3 到 9 公斤原料的速率坐褥近 6 米长的零件。电子束 DED 被吹嘘为创设金属部件最速的手腕之一,即使不是最正确的,这使其成为构修大型机合(比方机身)或更换零件(比方涡轮叶片)的理念加工本领。

  Wire Directed Energy Deposition,也称为Wire Arc Additive Manufacturing (WAAM),是一种 3D 打印,它操纵等离子或电弧花样的能量来熔化线材花样的金属,并通过机器臂将金属一层一层地重积到表表,比方多轴转盘,造成一个形式。之是以挑选这种手腕而不是挑选激光或电子束的犹如本领,是由于它不须要密封室,而且可能操纵与古板焊接相像的金属(有时是统统相像的原料)。

  电直接能量重积被以为是 DED 本领中最具本钱效益的挑选,可能操纵现有的弧焊机械人和电源,以是进初学槛相对较低。但与焊接差异,这项本领操纵繁复的软件来把握流程中的一系列变量,搜罗机器臂的热处分和器材道途。这种本领没有要移除的支持机合,造品零件通俗正在需要时通过 CNC 加工以抵达苛峻的公差或表表扔光。

  冷喷涂是一种 DED 3D 打印本领,以超音速喷涂金属粉末,以正在不熔化的情状下将它们维系起来,险些不会发作热裂纹或热应力。自 2000 年代初今后,它向来被用作涂层工艺,但比来,几家公司已将冷喷涂用于增材创设,由于它可能以比典范金属3D工艺高 50 到 100 倍的速率举办打印,而且不须要惰性气体或真空室。

  与全数 DED 工艺相同,冷喷涂不会发作表表质地或细节都很好的打印件,但零件可能直接从打印床上操纵。

  △熔融直接能量重积:操纵 Xerox 的 ElemX 3D 液态金属打印修造的铝造部件

  熔融直接能量重积是一种 3D 打印工艺,它操纵热量熔化金属(通俗是铝),然后将其逐层重积正在构修板上以造成 3D 物体。该本领与金属挤出 3D 打印的差异之处正在于,挤出操纵内部含有少量鸠合物的金属原料,使金属可挤出。然后正在热处罚阶段去除鸠合物,而熔融DED用纯金属。人们也可能将熔融或液态 DED 比作原料喷射,但不是一系列喷嘴重积液滴,液态金属通俗从喷嘴流出。

  这项本领的变体正正在开采中,熔融金属 3D 打印机很少见。操纵热量熔化然后重积金属的好处是或许操纵比其他DED工艺更少的能量,并恐怕直接操纵接收金属行动原料,而不是金属丝或高度加工的金属粉末。

  片材层压正在本领上是3D打印的一种花样,与上述本领有很大差异。它的成效是将额表薄的原料片堆叠和层压正在一道以发作 3D 物体或堆叠,然后通过机器或激光切割以造成最终形式。原料层可能操纵多种手腕协调正在一道,搜罗加热和声响,实在取决于原料,原料规模从纸张、鸠合物到金属。当零件被层压然后激光切割或加工成所需的形式时,会发作比其他3D打印本领更多的蹧跶。

  创设商操纵薄片层压以相对较高的速率坐褥拥有本钱效益的非成效性原型,可用于电池本领、坐褥复合原料,由于所操纵的原料可能正在打印流程中调换。

  层压是一种 3D 打印本领,个中将原料片层叠正在一道并操纵胶水粘合正在一道,然后操纵刀(或激光或 CNC 道由器)将分层物体切割成无误的形式。该本领方今不太常见,由于其他 3D 打印本领的本钱一经低落、速率和易用性大幅添加。

  粘性光刻创设 (VLM):VLM 是 BCN3D 的专利 3D 打印工艺,可将高粘度光敏树脂薄层层压到透后变更膜上。机器体系容许树脂从薄膜的两面层压,从而可能组合差异的树脂以得回多原料部件和易于拆卸的支持机合打印机。这项本领尚未贸易化,但也可能属于个中一种层压3D 打印本领。

  基于复合原料的增材创设 (CBAM):Startup Impossible Objects 为这项本领申请了专利,该本领将碳、玻璃或 Kevlar 垫与热塑性塑料协调正在一道以创设零件。

  挑选性层压复合原料创设 (SLCOM):EnvisionTEC,现称为 ETEC,归 Desktop Metal 全数,于 2016 年开采了这项本领,该本领操纵热塑性塑料行动根源原料和编织纤维复合原料。

  注:3D打印本领的品种许多,以上是3D打印中最常见的七大类增材创设本领,并未掩盖墟市上悉数的3D打印本领。

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