3D打印机基本介绍.ppt

3D打印机 3D概述 什么是3D打印机 可以把3D建模软件创建的三维模型打印成实际物品的机器 三维模型 打印成品 打印原理 第一步 通过计算机建模软件建模 第二步 将建成的三维模型 分区 成逐层的截面 即切片 第三步 打印机执行切片后的打印指令 逐层打印模型 主流技术 熔融沉积快速成型 FDM 将丝状热熔性材料加热融化 通过带有一个微细喷嘴的喷头挤喷出来 热熔材料融化后从喷嘴喷出 沉积在制作面板或者前一层已固化的材料上 温度低于固化温度后开始固化 通过材料的层层堆积形成最终成品 FDM的机械结构最简单 设计最容易 制造成本 维护成本和材料成本也最低 因此是桌面级3D打印机中使用得最多的技术 主要以ABS和PLA为材料 但也由于出料结构简单 难以精确控制出料形态与成型效果 同时温度对于成型效果影响非常大 不够稳定 因此基于FDM的桌面级3D打印机的成品精度通常为0 3mm 0 2mm 少数高端机型能够支持0 1mm层厚 此外 大部分的产品边缘都有分层沉积产生的 台阶效应 较难达到所见即所得的3D打印效果 所以在对精度要求较高的快速成型领域较少采用FDM 主流技术 光固化成型 SLA 光固化技术是最早发展起来的快速成型技术 也是研究最深入 技术最成熟 应用最广泛的快速成型技术之一 主要使用光敏树脂为材料 通过紫外光或者其他光源照射凝固成型 逐层固化 最终得到完整的产品 光固化技术优势在于成型速度快 原型精度高 非常适合制作精度要求高 结构复杂的原型 光固化快速成型应该是3D打印技术中精度最高 表面也最光滑的 objet系列最低材料层厚可以达到16微米 0 016毫米 不足的是 光敏树脂原料有一定毒性 其次光固化成型的原型在外观方面非常好 但是强度方面尚不能与真正的制成品相比 一般主要用于原型设计验证方面 此外 设备成本 维护成本和材料成本都远远高于FDM 因此 基于光固化技术的3D打印机主要应用在专业领域 主流技术 三维粉末粘接 3DP 原料使用粉末材料 如陶瓷粉末 金属粉末 塑料粉末等 先铺一层粉末 然后使用喷嘴将粘合剂喷在需要成型的区域 让材料粉末粘接 形成零件截面 然后不断重复铺粉 喷涂 粘接的过程 层层叠加 获得最终打印出来的零件 优势在于成型速度快 无需支撑结构 而且能够输出多彩色打印产品 这是其他技术都比较难以实现的 但是粉末粘接的直接成品强度并不高 只能作为测试原型 成品表面不如SLA光洁 精细度差 所以一般为了产生拥有足够强度的产品 还需要一系列的后续处理工序 此外 由于制造相关材料粉末的技术比较复杂 成本较高 所以3DP技术主要应用在专业领域 主流技术 选择性激光烧结 SLS 利用粉末材料在激光照射下烧结的原理 层层堆结成型 首先铺一层粉末材料 将材料预热到接近熔化点 再使用激光在该层截面上扫描 使粉末温度升至熔化点 然后烧结形成粘接 接着不断重复铺粉 烧结的过程 直至完成整个模型成型 激光烧结技术可以使用非常多的粉末材料 并制成相应材质的成品 激光烧结的成品精度好 强度高 但是最主要的优势还是在于金属成品的制作 可以直接烧结金属零件 最终成品的强度远远优于其他3D打印技术 但是粉末烧结的表面粗糙 需要后期处理 其次使用大功率激光器 除了本身的设备成本 还需要很多辅助保护工艺 整体技术难度较大 制造和维护成本非常高 普通用户无法承受 所以应用范围主要集中在高端制造领域 主流技术 FDM打印机 便携式打印机 FDM 光固化打印机 激光烧结打印机 挤出头带特制齿轮42步进电机热电偶加热管0 4mm直径的喷嘴 主要部分 热床模型的载体 使其保持一定的温度粘着在平面上 主要部分 XYZ轴 主要部分 闪铸双喷头Creator产品参数 打印尺寸 225 145 150mm层厚 0 1mm 0 5mm 一般设置0 2 0 3 喷嘴直径 0 4mm运动轴速度 40mm s喷头流速 大约24cc 小时喷头温度 220 230度热床温度 110 120度定位精度 Z轴 0 0025mm XY轴 0 011mm 组装 打印示范