還原聚合類(光固化類)立體平板印刷(SLA)原理:使用特定波長與強度的激光聚焦到光固化材料表面,使之由點到線、由線到面的順序凝固,完成一個層面的繪圖作業,然后升降臺在垂直方向移動一個層片的高度,再固化另一個層面,層層疊加構成一個三維實體。材料:光敏樹脂。數字光處理(DLP)原理:采用紫外數字投影技術,利用高分辨率的數字光處理器(DLP)投影逐層的進行光固化。材料:光敏樹脂。LCD光固化原理:利用液晶顯示屏的原理,通過選擇性允許紫外光透過來實現曝光,也稱為Mask SLA技術。材料:光敏樹脂。3D打印材料多樣,涵蓋塑料、金屬等。山東汽車零部件3D打印工廠
早期構想與探索1859年,法國雕塑家弗朗索瓦?威廉姆(Fran?oisWillème)申請了多照相機實體雕塑(photosculpture)的,這是3D掃描技術的早期雛形。1892年,法國人JosephBlanther提出使用層疊成型方法制作地形圖的構想,這是增材制造技術基本原理的初步探索。1940年,Perera提出類似設想,通過沿等高線輪廓切割硬紙板并層疊成型制作三維地形圖。
技術奠基與突破1972年,Matsubara在紙板層疊技術的基礎上提出了使用光固化材料的方法,為后續的3D打印技術奠定了基礎。1983年,美國科學家查爾斯?胡爾受紫外線使桌面涂料快速固化的啟發,萌生了3D打印的想法,并發明了SLA(Stereolithography,液態樹脂固化或光固化)3D打印技術,他將其稱作立體平版印刷,3D打印技術由此正式誕生。1984年,立體光刻技術(SLA)正式發明,同年查爾斯?胡爾為該技術申請美國專利。1986年,查爾斯?胡爾獲得了快速原型技術的,創建了STL文件格式,并開發出世界上臺3D打印機,隨后以這種技術為基礎成立了世界上家3D打印設備公司3DSystems。 揚州FDM3D打印建筑行業,打印建筑模型省時省力。
SLS選擇性激光燒結(Selective Laser Sintering)技術特點:使用激光束掃描粉末材料,使其達到燒結溫度并粘結在一起,逐層堆積形成物體。應用范圍:主要用于金屬和塑料粉末的打印,適用于汽車零部件、航空航天零件等度、高精度要求的領域。市場普及度:在工業級3D打印市場中,SLS技術具有廣泛的應用基礎。
SLM選擇性激光熔化(Selective Laser Melting)技術特點:與SLS類似,但使用金屬粉末并通過激光熔化形成固態金屬零件。應用范圍:主要用于金屬零件的打印,如鈦合金、鈷鉻合金等高性能金屬材料的制造。市場普及度:隨著金屬3D打印技術的發展,SLM技術在航空航天、醫療等領域的應用逐漸增多,但相對于其他類型,其市場普及度可能稍低。
設計自由度:3D打印允許設計師和工程師以幾乎不受限制的方式創造復雜的幾何形狀和內部結構。這種設計自由度是傳統制造技術難以比擬的,它為創新和個性化設計提供了巨大的空間。快速原型制作:在產品開發周期中,3D打印可以迅速將設計概念轉化為實體原型。這縮短了從設計到測試的周期,加速了產品上市時間。成本效益:對于小批量或定制產品的生產,3D打印往往比傳統制造方法更具成本效益。它減少了模具制造、庫存管理等成本,并允許按需生產。3D打印在教育領域用于教學模型制作,提升學習體驗。
實際應用中的生產效率表現:
在產品原型制造方面:3D打印可以快速將數字模型轉化為實物,幾天內就能完成一個復雜產品原型的制作,相比傳統的模具制造等方法,縮短了開發周期,提高了效率。
在小批量零部件生產方面:對于一些復雜形狀、小批量的零部件,3D打印無需制作模具,可以直接生產,生產周期短,成本相對較低。但如果是大規模批量生產相同的簡單零部件,傳統的注塑成型、沖壓等方法生產效率更高。
隨著技術的不斷發展,3D 打印的生產效率在逐步提高。例如,新的打印技術不斷涌現,設備制造商也在通過改進硬件設計、優化軟件算法等方式來提升打印速度和質量,未來 3D 打印技術在更多領域將具有更強的競爭力。 醫療領域應用3D打印進行手術模擬、假肢制造等。泰州3D打印供應商家
它通過數字模型,實現準確復制與創造。山東汽車零部件3D打印工廠
粉末床熔融類選擇性激光燒結(SLS)原理:使用鋪粉將一層粉末材料均勻鋪在已成型零件的上表面,并將其加熱到略低于該粉末的燒結溫度。控制系統通過激光束在該層的截面輪廓上進行掃描,使粉末的溫度升至熔點,實現燒結并與下面已成型的部分粘結在一起。完成一層后,工作臺下降一層厚度,鋪上新的一層均勻緊密的粉末材料,并重復上述過程,逐層堆積形成終的成品。材料:尼龍、金屬粉末、PS粉、樹脂砂等。選擇性激光熔化(SLM)原理:與SLS類似,但在SLM中,使用的材料通常是金屬粉末。激光束通過掃描金屬粉末的截面輪廓,并將其加熱到熔化溫度,使粉末顆粒熔融在一起,形成固態金屬零件。通過重復掃描和熔化新的粉末層,并將其與之前的層粘結在一起,逐層構建出金屬零件。材料:鈦合金、鈷鉻合金、不銹鋼、鋁合金等金屬粉末。山東汽車零部件3D打印工廠