新的增材制造技术层出不穷,其中某些技术适合消费应用设计,而某些技术则适合工业制造,并不是所有的技术的都适合制造手板模型。让我们一起来了解一下利用3D打印技术制造手板模型的七种技术,探讨每种技术的优缺点,看看哪种制造技术最适合您的项目。

  • 立体光固化成型技术(简称SLA)

立体光固化成型技术是第一个成功的商业3D打印技术。简单来说,立体光固化成型就是利用电脑控制将紫外光逐层照射在光敏聚合物上使其固化的过程。这种逐层固化的技术要求先将产品的2D设计导入到3D绘图软件中进行建模,然后软件会分析产品的几何形状并将其切割成横截面进行打印,这种标准的立体成形软件的原生文件格式被称为.stl文件格式。这种.stl文件格式是第一个被大部分现代3D打印机器采用的格式,可以应用于任何一种3D打印技术。

立体光固化成型技术最适合生产手板模型,或者制造真空复模的原型模。立体光固化打印快速,成本经济,打印出来的产品结构坚固,表面效果良好。根据打印设备的特性,在打印过程中可能需要支撑结构。

  • 选择性激光烧结技术(简称SLS)

选择性激光烧结是粉床熔融技术的一种,粉末被导入放置在打印平台上,随后激光开始在粉末上面扫描第一层图形,将粉末烧结成固体。选择性激光烧结成型不需要支撑结构,打印产品周围未被烧结的粉末可以支撑这些产品。

选择性激光烧结可以加工金属和塑胶材料,其主要优势在于可以打印具有复杂几何结构的产品,特别是传统加工方式无法生产的产品。

然而,激光烧结的产品表面比较粗糙,通常都需要二次加工打磨来获得良好的表面效果,如果用激光烧结的产品做原型模二次加工打磨尤其重要。此外,其产品强度不如立体光固化成型的产品。
  • 熔融沉积成型技术(简称FDM)

熔融沉积成型设备较小,常用于塑胶3D打印。通过.stl文件格式将图纸建模后传送到打印机,机器将热熔性线材状塑胶材料加热融化,通过喷嘴把材料挤出,持续挤出逐层沉积到打印平台上。

FDM打印相对便宜,技术安全,机器易于操作,目前已发展到一次打印可以使用不同的热熔材料。若用于工业应用,FDM打印的产品强度不高,表面效果一般,但是如果在产品开发阶段用于制作手板模型其效果还是很理想的。

 

  • 选择性激光熔化成型(简称SLM)

选择性激光融化成型也是粉床技术的一种,但是对打印环境要求较高。简单来说,SLM是在一个密封的腔室内利用高能激光熔化精细的金属粉末从而把他们焊接在一起形成产品的过程。常用的金属粉末包括钛合金,不锈钢,模具钢,以及钴铬合金。

选择性激光熔化最适合用来制造强度要求较高,耐久度较长的复杂产品,世达模型正是使用SLM技术来提供我们的金属3D打印服务

因为其操作的复杂性,选择性激光熔化打印相对较贵,而且需要经验丰富的工程师参与项目。但是利用该技术打印的产品最适合应用在航空航天,汽车,国防和医疗用品方面。

  • 分层实体制造(简称LOM)

分层实体制造(又称层叠法成型)是将片材一层层叠放在工作台上粘合的制造方式,常用的片材包括纸片,塑料薄膜,或者金属箔片。激光切割系统按照计算机和界面轮廓数据,将放在工作台上的片材切割出工件的内外轮廓。切割完一层以后,工作台下降,送料机构将新的一层片材叠加上去,片材背面涂有热熔胶,因此会和已切割层粘合在一起,然后切割和粘合继续,直至生产完成。

分层实体制造可以生产的产品不如SLS或者SLM复杂,但是价格便宜,也不需要特定的工作环境。此外,即使是纸片打印出来的产品也能达到实木制造的效果,兼具实木产品的功能性。

  • 数字光处理成型(简称DLP)

数字光处理成型也是光固化树脂的聚合反应,类似于光固化成型。它通过光源来固化光敏树脂,在固化过程中也需要支撑结构和后固化处理。

该过程成型速度更快,而且普遍使用的工作台也较小,因此需要使用的光敏树脂量也相对较少,可以节省成本。与光固化成型一样,它生产的产品具有较高的精度和良好的表面效果。

数字光处理成型衍生出来的一种技术叫做“连续液面生长技术”,它将产品从液态的树脂池中以持续的成型方式提取出来——这不是以层叠方式成型,而是一个不间断的固化过程。当零件从树脂池中抬起时,它穿过一个特制的光阻板,该光阻板可以改变其固化配置,在这一过程中底部的树脂可以连续不断地固化成新的横截面,产品最终成形。

  • 粘合剂喷射成型

粘合剂喷射成型是相对较新的3D打印技术,也是有可能实现大批量3D打印生产的技术。金属粉末被平铺在粉床上,上百个喷头将超微细的粘合剂喷射到粉末上实现粉末之间的粘合,随后滚轴在粉床上铺上一层新的粉末,喷射粘合继续。

通过粘合喷射成型的半成品需要通过高温烧结将粘合剂去除并实现粉末颗粒之间的融合与连接,从而得到有一定密度与强度的成品。

这项技术的优势在于数量,一次生产可以打印多个产品,打印腔室的整个空间都可以被利用摒除浪费。尽管打印出来的产品密度没有选择性激光烧结生产的产品密度高,仍然可以作为机械件来使用。目前这项技术仍然在发展中,其成本有望比前述所有技术低廉。

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