树脂打印(光聚合)原理:使用光源在容器中选择性地固化(或硬化)光聚合物树脂。换句话说,光被精确地引导到液体塑料的特定点或区域,使其硬化。类型:立体光刻(SLA)、液晶显示(LCD)、数字光处理(DLP)、微立体光刻(µSLA)等。材料:光聚合物树脂(可浇注、透明、工业、生物相容性等)。特点:精度高,表面光滑,能够打印复杂的细节。
粉末熔融(粉末床熔融,PBF)原理:热能源选择性地在构建区域内熔化金属粉末颗粒(塑料、金属或陶瓷),以逐层创建固体物体。类型:选择性激光烧结(SLS)、激光粉末床熔融(LPBF)、电子束熔化(EBM)等。材料:金属、塑料、陶瓷等粉末材料。特点:能够打印度的材料,适合工业级打印。 3D打印技术在修复文物和文化遗产保护中发挥重要作用。安徽珠宝3D打印
激光选区烧结(SLS):工作原理:预先在工作台上铺一层粉末材料,激光在计算机控制下,按照界面轮廓信息,对实心部分粉末进行烧结,然后不断循环,层层堆积成型。特点:制造工艺简单,柔性度高,材料选择范围广,成本低,成型速度快。纳米颗粒喷射金属成型(NPJ):工作原理:将金属以液体的形式装入3D打印机,打印时用含金属纳米颗粒的液体喷射成型。然后通过加热将多余的液体蒸发留下金属部分,通过低温烧结完成成型。特点:能使用普通的喷墨打印头作为工具,无需外力即可通过融化去除支撑结构,理论上可以无限添加,给予设计师更大的自由。安徽金属3D打印工厂未来,3D打印技术有望成为更加普及的生产方式,推动产业变革。
3D打印技术依据其打印原理和材料的不同,可以分为多种类型。以下是一些主要的3D打印类型:
材料挤出类熔融沉积式(FDM/FFF)原理:通过加热和熔化丝状的热塑性材料,喷头底部带有微细喷嘴,在计算机控制下,喷头沿X轴方向移动,工作台沿Y轴方向移动,根据3D模型的数据移动到指定位置,将熔融状态下的材料挤出并终凝固。每完成一层的喷射,工作台沿Z轴方向按设定的层厚度下降,新喷射的材料沉积在已固化的材料上,逐层堆积形成终的成品。材料:聚乳ABS塑料等热塑性材料。多头喷射原理:在打印过程中使用多种材料,喷头喷射出成型材料和支撑材料。材料:树脂、蜡等,对于塑料和齿科设备种类,支撑材料是蜡,成型材料是紫外线固化的丙烯酸酯塑料。
影响3D打印生产效率的因素设备性能:不同类型和型号的3D打印机速度差异较大。例如,一些桌面级FDM(熔融沉积成型)打印机打印速度通常在每小时几立方厘米到几十立方厘米之间。而工业级的大型3D打印机,如采用SLS(选择性激光烧结)或DLP(数字光处理)技术的设备,打印速度可能会快很多,每小时能达到数百立方厘米甚至更高。打印材料:材料的特性会影响打印速度。一些材料如普通塑料丝材,在FDM打印中容易挤出和成型,打印速度相对较快。但对于一些高性能材料或特殊材料,如金属粉末、陶瓷浆料等,由于其需要更高的烧结温度、更精确的成型控制,打印速度往往较慢。模型复杂度:简单的几何形状,如立方体、圆柱体等,打印速度较快。而复杂的模型,如具有精细内部结构、镂空设计或复杂曲面的模型,需要更多的打印时间来完成细节部分的构建。切片的路径规划也会影响打印效率,优化的路径可以减少打印头的移动时间和空行程,提高整体效率。3D打印技术正进入全新发展阶段,渗透各行各业带来变革。
其他类型电子束熔化(EBM)原理类似于SLM,但使用电子束而不是激光束来熔化金属粉末。材料主要是金属粉末。材料喷射通过喷嘴将液态或粉末状的材料喷射到打印区域,并使其固化或烧结。材料可以是多种类型,如塑料、金属、陶瓷等。粘结剂喷射使用喷嘴将粘结剂喷射到粉末材料上,通过粘结剂将粉末颗粒粘合在一起。材料通常是粉末状,如陶瓷粉末、金属粉末等。定向能沉积通过高能束(如激光或电子束)将材料直接熔化并沉积在基板上,逐层构建物体。材料可以是金属粉末或丝状材料。片材层压将薄片材料逐层叠加,通过热压或粘合剂固定,形成三维物体。材料可以是纸张、塑料薄膜等。3D打印是一种通过逐层堆积材料制造三维物体的先进技术。徐州SLM金属3D打印
应用于医疗,可打印人体组织。安徽珠宝3D打印
高度定制化:能够根据用户的设计需求,快速制造出各种形状复杂、个性化的产品。无论是独特的珠宝首饰、定制的医疗器械,还是具有特殊结构的机械零件,3D 打印都可以按照精确的设计模型进行生产,满足不同用户的个性化需求。设计自由度高:传统制造方法往往受到工艺和模具的限制,难以实现复杂的几何形状和内部结构。而 3D 打印技术可以直接根据三维模型进行制造,无需考虑传统制造中的工艺可行性问题,能够轻松实现如晶格结构、中空结构、多材料复合结构等复杂设计,为产品设计带来了更大的创新空间。安徽珠宝3D打印