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发布(bù)日期(qī):2018-09-07 人气:1259
近几年来,3D打印这个名词从陌生到熟悉,逐渐走向人们的生活和工作中。但(dàn)是,仍有不少学生对3D打印不够了解,笔(bǐ)者特撰写本文向我们从事计算机(jī)图形学的学生(shēng)对3D打(dǎ)印技(jì)术进行简略的解释。本文的(de)目的不是详细解释3D打印的概念和应用,网上能找到许多这(zhè)方面的文章。我们(men)的重点在于阐(chǎn)述一下3D打印带给我们从事计算机图形学和几何建模与处理的研究工作者的一些问题与机遇,现有的3D打(dǎ)印设备有很多种,设备是与材料配合来设计的。这里只是简单罗列一下常见(jiàn)的一些3D打印设备(主要来自于Medtec),更更详细的资料可从网上获取。
1. 分层实体成型工艺(LOM):这是历史最为悠久的3D打印成型(xíng)技术。LOM技术成型多使用纸材、PVC薄膜等材料,价格低廉且成型精度高。激(jī)光切割器将沿着工件截面轮廓线对薄膜进行切割,可升降(jiàng)的工(gōng)作台能支撑成型的工件(jiàn),并在每层成型之后降低一个材料厚(hòu)度以便送进将要(yào)进行粘合和切割的新一层(céng)材料,最(zuì)后热粘压部件将会一层一层地把成型区域的薄膜粘合(hé)在一起。
2. 立体光固化成型工艺(SLA):以光敏树脂作为材(cái)料,在系统控制下(xià)紫外激光将(jiāng)对液态的光敏树脂(zhī)进行(háng)扫描从而让其逐层凝固成型(xíng)。液槽中会先盛满液态的光敏树脂,氦—镉(gé)激光器或氩离(lí)子激光(guāng)器发射出的紫外激光束在计算机的(de)操纵下按工件的分层截面数据在液态的光(guāng)敏树脂表面(miàn)进行(háng)逐行逐(zhú)点扫描,这使扫描区域的树脂(zhī)薄层产(chǎn)生聚合反(fǎn)应而固化(huà)从形成工件的一(yī)个薄层。
3. 选择性激光烧结工艺(SLS):SLS工艺(yì)使用(yòng)的是粉末状材(cái)料,激光器在计算机的操控下对粉(fěn)末(mò)进行扫(sǎo)描照射而实现材料的(de)烧结粘合,就这样材料层层堆积(jī)实现成型。先采用压辊将一(yī)层粉末平铺到已成型工件的上表面,数控系统操控激(jī)光束按照(zhào)该层截面轮廓在(zài)粉层(céng)上
进行扫描照射而使粉末的温度升至熔化点,从而进行烧结并于(yú)下面已成型的部分实现粘合。
4. 三(sān)维印(yìn)刷工艺(3DP):工作(zuò)原理类似于喷(pēn)墨打印机,与SLS工艺也有(yǒu)着类似的地方,采用的(de)都是粉(fěn)末状的材料,如陶瓷、金属、塑料,但与其不同的是3DP使(shǐ)用的粉末并不是通过激光烧结粘合在一起的,而是通过喷头喷射粘合(hé)剂将工件的截面“打印”出来并一层层堆积成型的。
5. 熔融沉(chén)积成型(xíng)工艺(FDM):将丝状的热熔性材料(通常为ABS或PLA材料)进行加热融(róng)化,通过带有微(wēi)细喷嘴的(de)挤出(chū)机把材料挤出来,熔融的丝材被挤出后随即会和前一层材料(liào)粘合在一起。一层材(cái)料沉积后工作台将按预定的增量下降一个厚度,然(rán)后重复(fù)以上的步骤直到工件完全成型。这是最常见的3D打印机,现在价格只要几千元,也是进入家庭和个人工作室(创客)最多的3D打印设备。也称为桌面型3D打印机。