|
|
你真的了解3D打印技術么? |
來源:中國粉體技術網 更新時間:2014-09-23 10:28:15 瀏覽次數: |
|
|
(中國粉體技術網/班建偉)3D打印技術是一種通過計算機控制,可以打印從鞋子到珠寶、槍支和航空航天部件的生產方法。其基本規則是用一種堆疊累積的制造技術,不像加工、車削、銑削和鋸切是將不要的部分切除掉,保留需要的部分。
盡管有各種不同3D打印技術,但是所有的3D物品通常都是通過逐層打印得到的。從最下面的一層開始,等物品干燥或者固化后就可以工作了。而分層過程的差異取決于打印機和使用的材料(金屬、聚合物、樹脂石膏),同時也取決于是一個工業的還是商業的3D打印機。
工業VS商業
雖然面向于個人和小型企業的3D打印機才剛剛起步,但是由于MakerBot和RepReps這兩家公司,3D打印在工業上的使用已有30年的歷史。盡管工業上的3D打印機一般都很大而且很昂貴,但是對比與商業3D打印機,打印的速度要快上很多。而且,有些工業3D打印機可以多個噴嘴一同工作,甚至可以使用金屬(后期會有更多材料)。雖然大多數情況下,工業3D打印機基本上用于快速原型設計(通常建筑師,汽車制造商使用較多),但是有時候,特別是用金屬材料制造的3D打印器件,會被用在最終的產品上。
相比于工業使用的3D打印機,面向個人的3D打印機則顯得便宜,小巧、低速而且低分辨率。雖然個人消費級別的3D打印機依然被用于快速模型設計,但是也同樣被那些就喜歡用3D打印機打印東西的人使用著。通常,個人消費級別的3D打印機使用的是擠出的熱塑性塑料,即使用熔化的塑料微小液滴來進行3D打印。
不同打印技術
根據所使用的的材料、需要顏色的種類、需要的分辨率、有至少五種流行的3D打印方法可供選擇。
1. 熔融沉積成型——最常見的3D打印方法是熔融沉積成型(FDM)。此過程的原材料是塑料或金屬絲卷筒,其被打印機噴嘴融化并放置。它很快變硬,接著可以放第二層。就商業印刷商(如MakerBot)而言,FDM總是使用塑料線(絲),通常被外行人用術語稱為“熱塑性沉積”。
2. 噴墨打印——使用特殊油墨(樹脂和粘合劑),用家庭或辦公室中噴墨打印機相似的設備,可能建立一個3D模型。樹脂和粘合劑一層一層疊加直到創造好對象 。這是僅有的允許自定義顏色3D打印過程。
3. 選擇性激光燒結——燒結是從粉末制成固體物體的過程,在選擇性激光燒結(SLS)的情況下,粉末可以是金屬、塑料、陶瓷或玻璃。 基本上,SLS用的脈沖激光來“畫”出所需的橫截面。 粉末融化,用激光在頂上形成另一層。這是用的非常多的工業方法,因為它需要一個相當強的激光。
4. 數字光處理——采用DLP(是的,在DLP投影機后面相同的技術),在光線下曝光,液體聚合物轉變成非常堅硬的固體。通過這個技術可以獲得 非常高的精確度/分辨率——再者這是一個工業化的方法。立體類似于DLP制造,但貴了不少。
5. 其他——最后有少量的3D打印技術沒有廣泛應用,但在未來有可能會。樹脂可以使用LEDs(類似于DLP方式)來加工, 雙光子光聚合反應可以被用來創建超小型3D打印功能,分層實體制造使用大量的紙或者卡片粘在一起的,然后再使用激光切開。
3D打印的未來
我們已經提到了3D打印技術的幾個用途——原型制作,在家里制作東西。但3D打印技術目前能夠做到的更為瘋狂的事情還是值得深入探討的,并且其在將來能夠實現哪些突破也同樣值得期待。
3D打印機可以被用來制造鈦飛機零件,人骨,復雜的納米尺度的機器等等。在未來,我們就可以用3D打印機制造幾乎所有的東西應該是一個非??孔V的假設——盡管有些東西(服裝,紡織)我們還不能用打印機制作,也不能通過自動數控機床來制作,或者像它們一樣的設備,但是這一點在將來還是會被考慮進去的。
最后,也許有一天,你會走到一個3D打印機旁邊并且說道:“給我一臺iPad,”然后它就會給你制作一臺iPad。如果我們可以制造具有原子級別分辨率3D打印機,也許將會迎來另一個星際迷航的小工具:傳送器。還有一個事實(令人非常擔心?)是,許多商用打印機記都貼上了“自我復制機”的標簽,因為它們能夠打印自己的更換零件。換句話說,如果我們賦予3D打印機某種人工智能,沒有人知道它會變成什么樣子。
?歡迎進入【粉體論壇】
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|