3d打印机与传统打印机最大的区别在于它使用的“墨水”是实实在在的原材料,堆叠薄层的形式有多种多样,可用于打印的介质种类多样,从繁多的塑料到金属、陶瓷以及橡胶类物质。有些打印机还能结合不同介质,令打印出来的物体一头坚硬而另 一头柔软。1、有些3d打印机使用“喷墨”的方式。即使用打印机喷头将一层极薄的液态塑料物质 喷涂在铸模托盘上,此涂层然后被置于紫外线下进行处理。之后铸模托盘下降极小的距离,以供下一层堆叠上来。2、还有的使用一种叫做“熔积成型”的技术,整个流程是在喷头内熔化塑料,然后通过沉积塑料纤维的方式才形成薄层。
3、还有一些系统使用一种叫做“激光烧结”的技术,以粉末微粒作为打印介质。粉末微粒被喷撒在铸模托盘上形成一层极薄的粉末层,熔铸成指定形状,然后由喷出的液态粘合剂进行固化。4、有的则是利用真空中的电子流熔化粉末微粒,当遇到包含孔洞及悬臂这样的复杂结构时,介质中就需要加入凝胶剂或其他物质以提供支撑或用来占据空间。这部分粉末不会被熔铸,最后只需用水或气流冲洗掉支撑物便可形成孔隙。
3d打印带来了世界性制造业革命,以前是部件设计完全依赖于生产工艺能否实现,而3d打印机的出现,将会颠覆这一生产思路,这使得企业在生产部件的时候不再考虑生产工艺问题,任何复杂形状的设计均可以通过3d打印机来实现。3d打印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, 从而极大地缩短了产品的生产周期,提高了生产率。尽管仍有待完善,但3d打印技术市场潜力巨大,势必成为未来制造业的众多突破技术之一。
3d打印材料,现阶段制约3d打印技术发展因素的主要有两个,打印材料和设备。目前3d打印材料主要包括工程塑料、光敏树脂、橡胶类材料、光敏材料和陶瓷材料。它的形态一般是粉末状、丝状、层片状、液体状。 工程塑料,强度、硬度、耐冲击性、耐性、抗老化性均号。光敏树脂由聚合物单体和预聚体组成的,在一定波长的紫外光照射下能立刻引起聚合反应完成固化。橡胶类材料,这种材料具备多种级别的弹性,它具有的硬度、断裂伸长率、抗撕裂程度和拉伸强度,使其非常适合于要求防滑或柔软表面的应用。陶瓷材料,具有高强度、高硬度、耐高温、低密度、化学稳定性好、耐腐蚀等优异特性,在航空航天、汽车、生物等行业有着广泛的应用。金属材料,3d打印的金属粉末材料主要有钛合金、不锈钢、铝合金、高温合金等,此外还有打印材料。所有的材料当中钛合金尤其受到重视,因为密度低、强度高、耐腐蚀、熔点高、是理想的航天航空材料,特别适合利用激光3d打印技术。不锈钢是目前最廉价的3d打印材料,经常被用作首饰、功能构件等的3d打印。高温合金因其强度高、化学性质稳定,不易成型加工和传统加工工艺成本高等因素目前已经成为航空工业应用的主要3d打印材料。
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