3D打印技术概述3D打印技术,也称为增材制造技术,是一种通过逐层堆积材料来创建三维物体的过程。这项技术最早出现于20世纪90年代中期,它利用了光固化、纸层叠等技术,并通过计算机控制将材料一层层叠加起来,最终将计算机上的蓝图变为实物。
3D打印技术的种类
1.FDM熔融沉积成型技术:这是一种增材制造技术,通过加热层挤出热塑性纤维。适用于几乎任何形状和尺寸的复杂几何建筑耐用部件,FDM是唯一的3D打印过程中使用的材料如ABS、聚碳酸酯和pciso,ULTEM9085。这意味着FDM可以创建卓越的热稳定性和耐化学性,并有良好的强度重量比。如果需要,可以生成支撑结构。
2.SLA光固化快速成型技术:这是一种增材制造过程中,通过紫外线(UV)激光在一大桶光致聚合物树脂。借助计算机辅助制造、计算机辅助设计软件(CAD/CAM),紫外激光用于绘制一个预编程的设计或形状上的光致还原表面。SLA光敏树脂可以用来打印手板验证功能和外观,也可以打印动漫手办,上色之后直接可以拿来收藏。
3.DLP数码影像投射3D打印技术:这是一种用“光”作为动力的3D打印技术,光照射到液态的光敏树脂(对光很敏感的一种液态材料)上,光敏树脂就会固化,从而成型。DLP使用高分辨率的数字光处理器投影仪,把有轮廓的光,投影到光敏树脂表面,使表面特定区域内的一层树脂固化。
4.SLS选择性激光烧结3D打印技术:这是一种快速成型技术,创造坚韧和几何形状复杂的部件。采用高功率CO2激光熔化或烧结粉末热塑性塑料增材制造层技术,SLS涉及高功率的使用激光例如,一个二氧化碳激光器)融合的小颗粒塑料或金属粉成一团,有一个理想的三维形状。
5.DMLS直接金属激光烧结3D打印技术:这是一种增材制造技术,采用高达200瓦的Yb精密、高功率激光微焊接20或30微米的薄层金属粉末和合金粉末层,一层完成后,烧结部分下降到粉床平台。
6.PolyJet紫外(UV)光固化喷射的液体感光树脂3D打印技术:这是一种紫外(UV)光固化喷射的液体感光树脂薄为16微米(0.0006μm)的薄层来逐层增加建立模型。并以极复杂的几何形状,逼真的细节,和光滑的表面。
7.MJP多喷嘴喷墨高解析度逐层堆叠3D打印技术:这是一种采用压电喷射打印高解析度逐层堆叠或者光固化塑料树脂或蜡铸造材料层的技术。
3D打印技术的应用领域
3D打印技术的应用领域非常广泛,主要包括工业级3D打印、医疗领域、设计领域、手办制造以及工业等领域。在医疗领域,3D打印技术已经被用于制造血管、软骨等活体组织,甚至可以打印人工肝脏、心脏等。在工业领域,3D打印技术主要用于快速原型制作、定制化生产和复杂结构制造。
3D打印技术的发展现状
尽管3D打印技术已经取得了显著的进步,但它仍然面临一些挑战。例如,3D打印材料的选择范围仍然狭窄,虽然可以说覆盖了各个大类,但是这些大类下还有更为详尽的细分,目前3D打印主要的材料仅仅是这些细分下的一小部分材料。此外,3D打印技术本身的限制也是一个问题。通常3D打印出来的只能算是半成品,依旧需要通过传统的处理工艺(CNC,打磨抛光,电镀,染色等等)进行精加工。
总的来说,3D打印技术正在不断发展,新的技术和应用不断涌现。这些技术为制造业、医疗、教育等领域带来了革命性的变化,使得快速原型制作、定制化生产和复杂结构制造成为可能。随着技术的不断进步和成本的降低,3D打印技术将在更多领域得到广泛应用。