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發布日期(qī):2018-09-07 人氣:1420
近幾年來,3D打印這個名詞從陌生到熟悉,逐漸走向人(rén)們的生活和工作中(zhōng)。但是,仍(réng)有不少學生對3D打印(yìn)不夠了解,筆者特撰寫本文向(xiàng)我們從事計算機圖形學的學生對3D打印技術進行簡略的解(jiě)釋。本文的目的不是詳細解釋(shì)3D打印的概念和應用,網上能找到許多這(zhè)方麵的文章。我(wǒ)們的重點在於闡述一(yī)下3D打印帶給我們從事計算機圖形學和幾何建模與處理的研究工作者的一些問題與(yǔ)機(jī)遇,現有的3D打印設備有很多種,設備是與材料配合來設計(jì)的。這(zhè)裏隻是(shì)簡單羅列一下常(cháng)見的一些3D打印設備(主要來自於Medtec),更更詳細(xì)的資料可從網上獲取。
1. 分層實體成型工藝(LOM):這是曆史最(zuì)為悠(yōu)久的3D打印成型技術。LOM技術成型多使用紙(zhǐ)材、PVC薄膜等材料,價格低廉且成型精(jīng)度高。激光切割器將沿(yán)著工件截麵輪廓線對薄膜進(jìn)行切割,可(kě)升降的工作台(tái)能支撐(chēng)成型的工件,並在每層(céng)成型之後降低一個材(cái)料厚度以便送進將要進(jìn)行粘合和切割的新一層材料,最後熱粘壓部件將會(huì)一層一層(céng)地把成型區域的薄膜粘合(hé)在一起。
2. 立體光固化成型工藝(SLA):以光敏樹脂作(zuò)為材料(liào),在係統(tǒng)控製下紫外激光將對液態的光敏樹脂進行掃描從而讓其逐層凝固(gù)成型(xíng)。液槽中會先盛滿液態(tài)的光敏樹脂,氦—鎘激光器或氬離子激光器發射出(chū)的紫外激光束在計算機的操縱下按工件的分層截(jié)麵數據在液態的(de)光敏樹脂表(biǎo)麵進行逐行逐點掃描,這使掃(sǎo)描區域的樹脂薄層產生聚合反應而固化從形成工件的一個薄層。
3. 選擇性激光燒結工(gōng)藝(SLS):SLS工藝使用的是粉末狀材料,激光器在計算機的操控下對粉末進行掃描照射而實現材料的燒結粘合,就這樣材料層層堆積實現成型。先采用壓輥將一層粉(fěn)末平鋪到已(yǐ)成型工件的上表麵,數控係統操(cāo)控激光束按照該層截麵輪廓在粉層上
進行掃描照射而使(shǐ)粉末的溫度升至熔化點(diǎn),從而進行燒結並於下麵已成型(xíng)的部分實現粘合。
4. 三(sān)維印刷工藝(3DP):工作(zuò)原理類似於噴墨打印機,與SLS工藝也有著類似(sì)的地方,采用(yòng)的都是粉(fěn)末狀的材料,如陶瓷、金屬、塑料,但與其不(bú)同的是3DP使(shǐ)用的粉末並不是通過激光(guāng)燒結粘合在一起的,而是通過噴頭噴射(shè)粘合劑將工件的截麵“打印”出來並一層層堆積成型的。
5. 熔融沉積成型工(gōng)藝(FDM):將絲(sī)狀的(de)熱熔性材料(通常為ABS或PLA材(cái)料)進行加熱融化,通過帶(dài)有微細噴嘴(zuǐ)的擠出機把材料擠出來,熔融的絲材被(bèi)擠出後隨即會和(hé)前一層材料粘合在一起(qǐ)。一層材料沉積(jī)後工作台將按預定的增量下降一個厚度,然後重複以上的步驟直到工件完(wán)全成型(xíng)。這是最常見的3D打印機,現在價格隻要幾千元,也是進入家庭和(hé)個人工作室(創客)最多的3D打印設備。也稱為桌麵型3D打印機。