什么是3D打印技术?
3D打印技术(英语:3D printing),又称积层制造(Additive Manufacturing,AM),也称三维打印技术,是指通过可以“打印”出真实物体的3D打印机,采用分层加工、迭加成形的方式逐层增加材料来生成3D实体。
3D打印技术最突出的优点是无需机械加工或模具,就能直接从计算机图形数据中生成任何形状的物体,从而极大地缩短产品的研制周期,提高生产率和降低生产成本。
该技术在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工(AEC)、汽车,航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程、X以及其他领域都有所应用。
延伸阅读
3d打印工艺流程?
3D打印的主流工艺流程:
1、熔融沉积造型(Fused deposition modeling,FDM)
FDM 可能是目前应用最广泛的一种工艺,很多消费级3D 打印机都是采用的这种工艺,因为它实现起来相对容易:
FDM加热头把热熔性材料(ABS树脂、尼龙、蜡等)加热到临界状态,使其呈现半流体状态,然后加热头会在软件控制下沿CAD 确定的二维几何轨迹运动,同时喷头将半流动状态的材料挤压出来,材料瞬时凝固形成有轮廓形状的薄层。
这个过程与二维打印机的打印过程很相似,只不过从打印头出来的不是油墨,而是ABS树脂等材料的熔融物。同时由于3D
打印机的打印头或底座能够在垂直方向移动,所以它能让材料逐层进行快速累积,并且每层都是CAD
模型确定的轨迹打印出确定的形状,所以最终能够打印出设计好的三维物体。
2、光固化立体造型(Stereolithography,SLA)
据X百科记载,1984年的第一台快速成形设备采用的就是光固化立体造型工艺,现在的快速成型设备中,以SLA的研究最为深入,运用也最为广泛。平时我们通常将这种工艺简称“光固化”,该工艺的基础是能在紫外光照射下产生聚合反应的光敏树脂。
与其它3D 打印工艺一样,SLA 光固化设备也会在开始“打印”物体前,将物体的三维数字模型切片。然后电脑控制下,紫外激光会沿着零件各分层截面轮廓,对液态树脂进行逐点扫描。被扫描到的树脂薄层会产生聚合反应,由点逐渐形成线,最终形成零件的一个薄层的固化截面,而未被扫描到的树脂保持原来的液态。
当一层固化完毕,升降工作台移动一个层片厚度的距离,在上一层已经固化的树脂表面再覆盖一层新的液态树脂,用以进行再一次的扫描固化。新固化的一层牢固地粘合在前一层上,如此循环往复,直到整个零件原型制造完毕。
SLA 工艺的特点是,能够呈现较高的精度和较好的表面质量,并能制造形状特别复杂(如空心零件)和特别精细(如工艺品、首饰等)的零件。
3、选择性激光烧结(SLS)
数字模型分层切割与逐层制造是3D 打印工艺的基础,这里往后就不再赘述了。除此之外,SLS 工艺与SLA
光固化工艺还有相似之处,即都需要借助激光将物质固化为整体。不同的是,SLS
工艺使用的是X激光束,材料则由光敏树脂变成了塑料、蜡、陶瓷、金属或其复合物的粉末。
先将一层很薄(亚毫米级)的原料粉未铺在工作台上,接着在电脑控制下的激光束通过扫描器以一定的速度和能量密度,按分层面的二维数据扫描。激光扫描过的粉末就烧结成一定厚度的实体片层,未扫描的地方仍然保持松散的粉末状。
一层扫描完毕,随后对下一层进行扫描。先根据物体截层厚度升降工作台,铺粉滚筒再次将粉末铺平,然后再开始新一层的扫描。如此反复,直至扫描完所有层面。去掉多余粉末,再经过打磨、烘干等适当的后处理,即可获得零件。
目前应用此工艺时,以蜡粉末及塑料粉末作为原料较多,而用金属粉或陶瓷粉进行粘接或烧结的工艺尚未实际应用。
4、层片叠加制造(Laminated object manufacturing,LOM)
在层片叠加制造工艺中,机器会将单面涂有热溶胶的箔材通过热辊加热,热溶胶在加热状态下可产生粘性,所以由纸、陶瓷箔、金属箔等构成的材料就会粘接在一起。接着,上方的激光器按照CAD 模型分层数据,用激光束将箔材切割成所制零件的内外轮廓。然后再铺上新的一层箔材,通过热压装置将其与下面已切割层粘合在一起,激光束再次切割。然后重复这个过程,直至整个零部件打印完成。
不难发现,LOM 工艺还是有传统切削的影子。只不过它不是用大块原材料进行整体切削,而是将原来的零部件模型分割为多层,然X行逐层切削。
5、三维印刷工艺(3D printing,3DP)
三维印刷,也称三维打印。X百科显示,1989年,麻省理工的Emanuel M. Sachs和John S.
Haggerty等在美国申请了三维印刷技术的专利,之后Emanuel M. Sachs和John S.
Haggerty又多次对该技术进行完善,并最终形成了今天的三维印刷工艺。
从工作方式来看,三维印刷与传统二维喷墨打印最接近。与SLS 工艺一样,3DP 也是通过将粉末粘结成整体来制作零部件,不同之处在于,它不是通过激光熔融的方式粘结,而是通过喷头喷出的粘结剂。
喷头在电脑控制下,按照模型截面的二维数据运行,选择性地在相应位置喷射粘结剂,最终构成层。在每一层粘结完毕后,成型缸下降一个等于层厚度的距离,供粉缸上升一段高度,推出多余粉末,并由铺粉辊推到成型缸,铺平再被压实。如此循环,直至完成整个物体的粘结。
3D打印方法有哪些?
3D打印方法有如下:
1. 熔融沉积成型(Fused deposition modeling FMD)
FMD可能是目前应用最广泛的一种工艺,很多消费级的3D打印机都是采用的这种工艺,因为它实现起来相对容易。FMD加热头把热熔性材料(ABS,PA,POM)加热到临界状态,使其呈现半流体状态,然后加热头会在软件控制下沿CAD确认的二维几何轨迹运动,同时喷头将半流动状态的材料挤压出来,材料瞬时凝固形成有轮廓形状的薄层.
2.光固化立体成型(Stereolithography,SLA)
与其它3D 打印工艺一样,SLA 光固化设备也会在开始“打印”物体前,将物体的三维数字模型切片。然后在电脑控制下,紫外激光会沿着零件各分层截面轮廓,对液态树脂进行逐点扫描。被扫描到的树脂薄层会产生聚合反应,由点逐渐形成线,最终形成零件的一个薄层的固化截面,而未被扫描到的树脂保持原来的液态。
3、选择性激光烧结(SLS)
数字模型分层切割与逐层制造是3D 打印工艺的基础,这里往后就不再赘述了。除此之外,SLS 工艺与SLA 光固化工艺还有相似之处。即都需要借助激光将物质固化为整体。不同的是,SLS工艺使用的是X激光束,材料则由光敏树脂变成了塑料、蜡、陶瓷、金属或其复合物的粉末.
4、三维印刷工艺(3D printing,3DP)3DP
也被称为粘合喷射、喷墨粉末打印。这种3D打印技术的工作方式和传统的二维喷墨打印最为接近。和SLS工艺相同,3DP技术也是通过将粉末粘结成整体来制作零部件,但是它不是通过激光熔融的方式粘结,而是通过喷头喷出的粘结剂来完成粘结工作。
3D打印的三个流程?
3D打印机工作过程还是比较简单的,通过把画好的图传输到打印机,就可以开始打印了。
具体步骤如下:
1、有三维立体模型图,目前支持最广泛的是.stl及.obj格式的
2、利用打印软件进行模型修复、添加支持及切片处理。3D打印软件与3D机器都是匹配的,厂商会一起提供
3、准备好打印材料,打开打印机
4、设置好参数后,点击软件商的打印按钮,就可以实现3D打印了。
什么是3D打印?
3D打印(3DP)即快速成型技术的一种,它是一种以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。
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。该技术在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工(AEC)、汽车,航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程、X以及其他领域都有所应用。
原理技术
3D打印机,已成功打印一辆F1赛车日常生活中使用的普通打印机可以打印电脑设计的平面物品,而所谓的3D打印机与普通打印机工作原理基本相同,只是打印材料有些不同,普通打印机的打印材料是墨水和纸张,而3D打印机内装有金属、陶瓷、塑料、砂等不同的“打印材料”,是实实在在的原材料,打印机与电脑连接后,通过电脑控制可以把“打印材料”一层层叠加起来,最终把计算机上的蓝图变成实物。通俗地说,3D打印机是可以“打印”出真实的3D物体的一种设备,比如打印一个机器人、打印玩具车,打印各种模型,甚至是食物等等。之所以通俗地称其为“打印机”是参照了普通打印机的技术原理,因为分层加工的过程与喷墨打印十分相似。这项打印技术称为3D立体打印技术。[3]
3D打印存在着许多不同的技术。它们的不同之处在于以可用的材料的方式,并以不同层构建创建部件。3D打印常用材料有尼龙玻纤、聚乳酸、ABS树脂、耐用性尼龙材料、石膏材料、铝材料、钛合金、不锈钢、镀银、镀金、橡胶类材料。
3d打印技术是什么?
3d打印是先通过在电脑上设计好的三维(3D)物品模型,然后使用3D打印机进行打印出这个物品。比如,杯子、珠宝、模型制造等。
3D打印机把粉末状、液状或丝状塑料、金属、陶瓷或砂等可粘合材料按切片图形逐层叠加,最终堆积成完整物体。
目前,3D打印技术主要应用于工业企业新产品设计、试制及快速打印成形;个性化产品设计及快速打印制造;模型制造;医疗行业;建筑业;汽车制造业;航空航天;食品产业;教育科研;军事等行业中。从长远看,这项技术应用范围之广将超乎想象,最终将给人们的生产和生活方式带来颠覆式的改变。但由于受制于材料、成本、打印速度、制造精度等多方面因素,这项技术并不能完全取代传统的减材制造法并实现大规模工业化生产,未来相当长的一段时间内两种生产方式将并存、互补。
3d打印方法?
三维打印的设计过程是:先通过计算机建模软件建模,再将建成的三维模型“分区”成逐层的截面,即切片,从而指导打印机逐层打印。
设计软件和打印机之间协作的标准文件格式是STL文件格式。一个STL文件使用三角面来近似模拟物体的表面。三角面越小其生成的表面分辨率越高。PLY是一种通过扫描产生的三维文件的扫描器,其生成的VRML或者WRL文件经常被用作全彩打印的输入文件。
3d 打印如何打印?
第一步:建立模型
要想轻松玩转3D打印,最重要也是不可或缺的阶段便是建模!现在可以绘制三维图形的软件有很多,关键是需看它是否能够 转化成.stl格式的文件,像AutoCAD、3Dsmax、solidworks等这些较为常见的3D制图软件全是能够 输出或是转换成STL格式的。
第二步:加上模型
切片软件是一种3D软件,它能够 将数字3D模型转换为3D打印机可鉴别的打印代码,进而让3D打印机开始实行打印命令。3D打印机一般 都是会自带切片软件,在主菜单界面,一般 会出现“加上模型”选项,点开以后,我们建立或下载的模型就自动出现在我们的三维打印空间中了。
第三步:选取分层切片
对3D打印切片软件进行合理的设置,将有效的提高3D打印机打印模型的成功率。在主菜单中一般 会出现“分层切片”这一选项,这一功能主要是协助我们来细化打印机打印的过程,客户能够 在软件中预先预览观察整个打印过程。点开后,你能够见到模型发生了某个变化。
第四步:拖动分层预览滚动条
拖动分层预览滚动条,软件能够 依据参数值,呈现每一层的图像。我们知道FDM打印技术原理,实际上便是利用一层一层的材料堆积来完成整个模型的成型。利用预览,你能够直观地观察到模型是如何一层一层转化成的。
第五步:加上支撑
一些模型的某个部位的重要必须加上一些支撑物。例如麋鹿的角。这个时候,我们可以在模型合适的部位加上一个支撑,那样打印的时候,3D打印机会把这部分支撑体也打印出来,后期我们利用一些方法将支撑体除去就可以。有些支撑是水溶性材料制成,后期除去很好处理。
切片软件一般 是支持手动增加支撑和自动加上支撑的。自动加上支撑,系统会依据您所需打印的模型自动判断在某个部位加上支撑物。
第六步:连接打印机
选取“连接打印机”将计算机连接到3D打印机。
第七步:开始打印
开始打印前,必须再度检查一次模型信息,确保模型的各类参数是合理的。点开主菜单选取模型信息就可以。其次便是要确保,模型不逾越机型本身的打印范畴。最后我们要设置打印头及打印平台的温度。
第八步:模型后处理
模型打印完成后,假如不是一体成型的模型,我们也要进行打磨、装配,把零件组成一个成品。
3d打印机如何打印出三维模型?
3d打印机打印出三维模型方法:
第一步:创建模型
想要玩转3D打印,最重要也是必不可少的环节就是建模!现在可以绘制三维图形的软件有很多,关键是要看它是否能够生成.stl格式的文件,像AutoCAD、3Dsmax、solidworks等这些比较常用的3D制图软件都是可以输出或者转换成STL格式的。
第二步:添加模型
切片软件是一种3D软件,它可以将数字3D模型转换为3D打印机可识别的打印代码,从而让3D打印机开始执行打印命令。3D打印机一般都会自带切片软件,在主菜单页面,通常会有“添加模型”选项,点击之后,我们创建或下载的模型就自动出现在我们的三维打印空间中了。
第三步:选择分层切片
对3D打印切片软件进行正确的设置,将有效提升3D打印机打印模型的成功率。在主菜单中一般会有“分层切片”这个选项,这个功能主要是帮助我们来分解打印机打印的过程,用户可以在软件中事先预览观察整个打印过程。点击后,你可以看到模型发生了一些变化。
第四步:拖动分层预览滚动条
拖动分层预览滚动条,软件可以根据参数值,展现每一层的图像。我们知道FDM打印技术原理,其实就是通过一层一层的材料堆积来实现整个模型的成型。通过预览,你可以直观地观察到模型是怎样一层一层生成的。
第五步:添加支撑
有些模型的某些部位的重要需要添加一些支撑物。比如麋鹿的角。这时候,我们可以在模型合适的部位添加一个支撑,这样打印的时候,打印机会把这部分支撑体也打印出来,后期我们通过一些方法将支撑体去除即可。有些支撑是水溶性材料制成,后期去除很好处理。
第六步:连接打印机
选择“连接打印机”将计算机连接到打印机。有些打印机支持离线打印,例如云图创智旗下Artillery3D打印机。只需将模型文件预先发送到SD卡,然后将SD卡插入打印机的卡槽,打印机正确读取文件后,就可以打印。
第七步:开始打印
开始打印前,需要再次检查一遍模型信息,保证模型的各项参数是正确的。点击主菜单选择模型信息即可。其次就是要保证,模型不逾越机型本身的打印范围。最后我们要设定打印头及打印平台的温度。
第八步:模型后处理
模型打印完成后,如果不是一体成型的话模型,我们还要进行打磨、装配,把零件组成一个成品。