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开孔器3D打印主要制造技术简介物流

时间:2019/11/29 12:27:49 编辑:

3D打印的制造技术有很多种,目前主要以熔融沉积快速成型、光固化成型、选择性激光烧结、叠层实体制造、三维喷涂粘结为主。

熔融沉积快速成型技术

熔融沉积(fuseddepositionmodeling,FDM)又叫熔丝沉积,它是将丝状热熔性材料加热融化,通过带有一个微细喷嘴的喷头挤喷出来。热熔材料融化后从喷嘴喷出,沉积在制作面板或者前一层已固化的材料上,温度低于固化温度后开始固化,通过材料的层层堆积形成最终成品,如图3所示。其使用的材料一般是

热塑性材料,如ABS、PC、蜡、尼龙等。

该技术的优点为系统构造原理和操作简单、成本低、材料的利用率高、去支撑简单等;缺点是成型件的表面有明显的条纹、沿成型轴垂直方向的强度比较弱、需要设计与制作支撑结构。目前随着技术的发展和产品的需要,出现了多喷头FDM和气压式FDM,可以实现多种材料的混合打印。

光固化成型技术

光固化成型技术(stereolithigraphyapparatus,SLA),主要使用光敏树脂为材料,通过紫外光或者其他光源照射凝固成型,逐层固化,最终得到完整的产品。其所用的光固化树脂材料主要包括齐聚物、反应性稀释剂及光引发剂。该技术具有成型过程自动化程度高、尺寸精度高、表面质量优良、可以制作结构复杂的模型等优点,缺点为制件易变形、可使用材料的种类少、液态树脂有气味和毒性、制作物品较脆等。近年来,在微机电领域出现了微光固化快速成型工艺,是在传统的SLA技术方法的基础上,面向微机械结构制作的快速成型工艺。

选择性激光烧结

选择性激光烧结(selectinglasersintering,SLS)利用粉末材料在激光照射下烧结的原理,由计算机控制层叠堆积成型。一般的步骤是首先铺一层粉末材料,将材料预热到接近熔化点,再使用激光在该层截面上扫描,使粉末温度升至熔化点,然后烧结形成粘接,接着不断重复铺粉、烧结的过程,直至完成整个模型成型。该工艺材料适用面广,不仅能制造塑料零件,还能制造陶瓷、石蜡等材料的零件,特别是可以直接制造金属零件。该技术的优点为:可采用多种材料、制作工艺简单、无需支撑结构、材料利用率高。其缺点为:制作表面粗糙、烧结过程挥发异味、制作过程需要比较复杂的辅助工艺等。

叠层实体制造

叠层实体制造(laminatedobjectmanufacturing,LOM)主要由计算机、材料存储及送进机构、热粘压机构、激光切割系统、可升降工作台、数控系统和机架等组成。首先在工作台上制作基底,工作台下降,送纸滚筒送进一个步距的纸材,工作台回升,热压滚筒滚压背面涂有热熔胶的纸材,将当前迭层与原来制作好的迭层或基底粘贴在一起,切片软件根据模型当前层面的轮廓控制激光器进行层面切割,逐层制作,当全部迭层制作完毕后,再将多余废料去除。其材料主要是应用纸、塑料薄膜、金属箔等薄层材料。该技术具有原材料价格便宜、制作尺寸大、无需支撑结构、操作方便等优点,同时也具有工件表面有台阶纹、工件的抗拉强度和弹性差、易吸湿膨胀等缺点。

三维喷涂粘结

三维喷涂粘结(threedimensionalprintingandgluing,3DPG),首先铺粉或铺基底薄层,利用喷嘴按指定路径将液态粘结剂喷在预先铺好的粉层或薄层上特定区域,之后工作台下降一个层厚的距离,继续进行下一叠层的铺粉,逐层粘结后去除多余底料便得到所需形状制件。所用材料可以为塑料、金属、陶瓷等。其优点为成本低、材料广泛、成型速度快、可以制造复杂形状的零件,缺点为表面粗糙度比较差、零件易变形甚至容易断裂、零件强度较低。除了上述几种比较成熟的技术外,其他的许多技术也已经开始实用化,如数码累积成形、光掩膜法、弹道微粒制造、直接壳法、三维焊接、直接烧结技术、全息干涉制造、光束干涉固化等技术。

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