有没有操作起来比较简单的原型设计3D打印机？

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2022-06-22 10:49 标签： 3d打印价格

今天我们再来聊聊现今3D打印技术的分类，以便于我们对自己使用的技术有个更好的了解。
熔融沉积建模（FDM）
FDM是3D打印中最常见、也是最受欢迎的一种。FDM使用热塑性塑料打印产品， FDM也是唯一一种使用生产级塑料制造零件的 技术，根据设置，打印件可以有出色的机械、热学和化学品质，这对于普通消费人群甚至是工程师都有极大的吸引力。
FDM使用切片软件把模型切成若干层，并计算出挤出机构建每一层的路径，然后挤出机把热塑性塑料加热到熔点，按照切片软件计算出的XYZ坐标从下到上逐层构建3D物体。 FDM技术简单易用，可以构建复杂的几何形状。最重要的是它是相对其他技术来说，更加环保。
别忘了，世界上第一种打印技术就是SLA，虽然它是最古老的，但到了今天仍然在使用。 SLA技术通过软件处理模型，生成包含每个图层信息的STL文件，激光束会通过每个图层的信息照射光敏聚合物，使它固化形成薄层，之后重复同样的步骤，逐层固化，最终形成模型，SLA精度比FDM高很多，每毫米设置可以分成数十层进行固化。完成所有层的固化后，还需要用特殊溶剂冲洗物体，最后在紫外线烘箱中完成最后过程。
DLP和SLA类似。德州仪器（TI）的拉里·霍恩贝克（Larry Hornbeck）在1987年开发了这项技术。 DLP和SLA都使用光敏聚合物进行打印，但它们使用的光源不同， SLA使用激光固化聚合物，而DLP使用更传统的光源，比如弧光灯。DLP使用液晶面板直接显示层内容，当光敏材料暴露于大量光线下时会迅速硬化，而且同时固化整个层，因此打印速度比SLA快。DLP可以打印更高分辨率的3D物体，同时它相对节省耗材，从而降低成本、减少浪费。
选择性激光烧结（SLS）
SLS使用激光作为能量源来形成3D对象。德克萨斯大学的学生卡尔·戴卡德（Carl Deckard）和他的教授乔·比曼（Joe Beaman）于1980年开发了这项技术。SLS与SLA相似，但所用材料不同。SLS使用粉末状材料代替液体树脂。和前面三种不同的是，SLS不需要任何支撑结构，因为打印件就包裹在未被烧结的粉末中，这就起到了支撑的作用。 SLS可用于尼龙，陶瓷，玻璃和铝，钢或银等金属。由于材料的多样性，SLS在定制3D模型方面非常受欢迎。
与SLS不同，SLM工艺把金属完全熔化来形成固体3D零件。 SLM也是用特殊的专用软件将把模型文件切成2D层。打印机软件控制高能激光束照射在及细的金属粉末薄层上，被融化的金属粉末形成形成2D层的形状，然后就不断重复这个过程，直到模型完成。SLM可以使用更“硬”的金属材料：不锈钢，钛，钴铬合金等。 SLM广泛用于复杂的具有薄壁特征或者微小缝隙的模型上。SLM更多是用于航空航天制造和医学当中的骨科上面，家庭极少使用。
EBM和SLM非常像，它也使用粉末熔融技术。唯一不同的是，EBM使用电子束作为能量源，而后续的切片和打印过程完全相同。但是和SLM相比，EBM打印速度慢，而且材料昂贵，因为，它能使用的材料非常单一，大多数使用的是纯钛或者镍铬铁合金！EBM技术专注于医疗植入物和航空航天领域。
分层实体构造（LOM）
总部位于加利福尼亚的Helisys //viewspace-2681115/，如需转载，请注明出处，否则将追究法律责任。

打印机的主要技术平台及优缺点

打印技术从狭义上来说主要是指增材成型技术，从成型工艺上看，

通过快速自动成型系统与计算机数据模型结合，

无需任何附加的传统模具

制造和机械加工就能够制造出各种形状复杂的原型，这使得产品的设计生产周期大大缩短，

打印技术主要分为哪几种，优缺点是什么呢？以下详细说明：

技术步入商用阶段。国的清华大学、大学、殷华公司、中科院电子技术都是较早引

技术并进行研究的科研单位。

工艺无需激光系统的支持，所用的成型材料也相

对低廉，总体性价比高，这也是众多开源桌面

打印机主要采用的技术方案。

熔融沉积有时候又被称为熔丝沉积，它将丝状的热熔性材料进行加热

融化，通过带有微细喷嘴的挤出机把材料挤出来。喷头可以沿

轴的方向进行移动，工作

轴方向移动（当然不同的设备其机械结构的设计也许不一样），熔融的丝

材被挤出后随即会和前一层材料粘合在一起。

一层材料沉积后工作台将按预定的增量下降一

个厚度，然后重复以上的步骤直到工件完全成型。下面我们一起来看看

市面上常见3D打印技术原理优点和缺点全面解析

3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，后逐渐用于一些产品的直接制造，已经有使用这种技术打印而成的零部件。3D打印技术彻底摆脱了传统的“去除”加工法——部分去除大于工件的毛坯上的材料来得到工件，而采用全新的“增长”加工法——用一层层的小毛坯逐步迭加成大工件，将复杂的三维加工分解成简单的二维加工的组合，因此，它不必采用传统的加工机床和工模具，只需传统加工方法的10％～30％的工时和20％～35％的成本，就能直接制造出产品样品或模具。


FDM熔融层积成型技术是将丝状的热熔性材料加热融化，同时三维喷头在计算机的控制下，根据截面轮廓信息，将材料选择性地涂敷在工作台上，快速冷却后形成一层截面。一层成型完成后，机器工作台下降一个高度（即分层厚度）再成型下 一层，直至形成整个实体造型。

1） 操作环境干净、安全，材料无毒，可以在办公室、家庭环境下进行，没有产生毒气和化学污染的危险。

2） 无需激光器等贵重元器件，因此价格便宜。

3） 原材料为卷轴丝形式，节省空间，易于搬运和替换。

4） 材料利用率高，可备选材料很多，价格也相对便宜。

1） 成形后表面粗糙，需后续抛光处理。最高精度只能为0.1mm。

2） 速度较慢，因为喷头做机械运动。

3） 需要材料作为支撑结构。

图：FDM(熔融沉积技术)原理图

该技术采用铺粉将一层粉末材料平铺在已成型零件的上表面，并加热至恰好低于该粉末烧结点的某一温度，控制系统控制激光束按照该层的截面轮廓在粉层上扫描，使粉末的温度升到熔化点，进行烧结并与下面已成型的部分实现粘结。一层完成后，工作台下降一层厚度，铺料辊在上面铺上一层均匀密实粉末，进行新一层截面的烧结，直至完成整个模型。

1）可用多种材料。其可用材料包括高分子、金属、陶瓷、石膏、尼龙等多种粉末材料。特别是金属粉末材料，是目前3D打印技术中最热门的发展方向之一。

2）制造工艺简单。由于可用材料比较多，该工艺按材料的不同可以直接生产复杂形状的原型、型腔模三维构建或部件及工具。

3）高精度。一般能够达到工件整体范围内（0.05-2.5）mm的公差。

4）无需支撑结构。叠层过程出现的悬空层可直接由未烧结的粉末来支撑。

5）材料利用率高。由于不需要支撑，无需添加底座，为常见几种3D打印技术中材料利用率最高的，且价格相对便宜。

1）表面粗糙。由于原材料是粉状的，原型建造是由材料粉层经过加热熔化实现逐层粘结的，因此，原型表面严格讲是粉粒状的，因而表面质量不高。 

2）烧结过程有异味。 SLS工艺中粉层需要激光使其加热达到熔化状态，高分子材料或者粉粒在激光烧结时会挥发异味气体。

3）无法直接成型高性能的金属盒陶瓷零件，成型大尺寸零件时容易发生翘曲变形。

4）加工时间长。加工前，要有2小时的预热时间；零件构建后，要花5~10小时时间冷却，才能从粉末缸中取出。

5）由于使用了大功率激光器，除了本身的设备成本，还需要很多辅助保护工艺，整体技术难度大，制造和维护成本非常高，普通用户无法承受

图：粉末烧结技术原理图

在液槽中充满液态光敏树脂，其在激光器所发射的紫外激光束照射下，会快速固化（SLA与SLS所用的激光不同，SLA用的是紫外激光，而SLS用的是红外激光）。在成型开始时，可升降工作台处于液面以下，刚好一个截面层厚的高度。通过透镜聚焦后的激光束，按照机器指令将截面轮廓沿液面进行扫描。扫描区域的树脂快速固化，从而完成一层截面的加工过程，得到一层塑料薄片。然后，工作台下降一层截面层厚的高度，再固化另一层截面。这样层层叠加构成建构三维实体。

1） 发展时间最长，工艺最成熟，应用最广泛。在全世界安装的快速成型机中，光固化成型系统约占60%。

2） 成型速度较快，系统工作稳定。

4） 精度很高，可以做到微米级别，比如0.025mm。

5） 表面质量好，比较光滑：适合做精细零件。

1） 需要设计支撑结构。支撑结构需要未完全固化时去除，容易破坏成型件。

2） 设备造价高昂，而且使用和维护成本都不低。SLA系统需要对液体进行操作的精密设备，对工作环境要求苛刻。

3） 光敏树脂有轻微毒性，对环境有污染，对部分人体皮肤有过敏反应。

4） 树脂材料价格贵，但成型后强度、刚度、耐热性都有限，不利于长时间保存。

5） 由于材料是树脂，温度过高会熔化，工作温度不能超过100℃。且固化后较脆，易断裂，可加工性不好。成型件易吸湿膨胀，抗腐蚀能力不强。

图：SLA(光固化技术)原理图

3D打印材料以超薄层被喷射到构建托盘上，用紫外线固化，并且可以同时喷射两种不同机械特性的材料。完成一层的喷射打印和固化后，设备内置的工作台会极其精准地下降一个成型层厚，喷头继续喷射光敏聚合材料进行下一层的打印和固化。就这样一层接一层，直到整个工件打印制作完成。

1）同时制作两种及以上材料组合件。

2）皮革纹理清晰，尤其适合内饰件试制(方向盘、扶手、排档等)。

3）密封条、密封圈试制。

4）一次性制作复杂分总成零件。

5）更细致表现细节，内外饰小模型制作。

图：3DP(3D喷射打印技术)原理图

真空注型技术基于硅胶模而翻制样件的技术，硅胶模制造工艺是一种比较普及的快速模具制造方法。由于硅胶模具有良好的柔性和弹性，能够制作结构复杂、花纹精细、无拔模斜度甚至具有倒拔模斜度以及具有深凹槽类的零件，制作周期短，制件质量高。

2）工艺相对简单，易操作。

3）只需简易硅胶模，制作时间短。

1）类批量材料在性能上受限制。

2）易发生起泡、缺料等表面缺陷。


我要回帖

更多关于 3d打印价格 的文章

 

随机推荐