3D打印介绍

3d打印系乜嘢 一下大部分为网络搜索所得的摘抄,并非本人所写。 知乎https://zhuanlan.zhihu.com/p/352173249https://www.zhihu.com/people/seanlety 3D打印机原理 3D打印机(3D Printers)简称(3DP)是一位名为恩里科·迪尼(Enrico Dini)的发明家设计的一种神奇的打印机,不仅可以“打印”一幢完整的建筑,甚至可以在航天飞船中给宇航员打印任何所需的物品的形状。但是一般来讲3D打印出来的是物体的模型,不能打印出物体的功能。常见的是FDM式打印机

一、基本部件和作用

部件部分:

3D打印机一般具有喷头(也叫热头),热床,丝杆,步进电机和控制板等部件,下文中会一一讲到。

1.喷头

3d打印机的架构 3d打印设备结构_步进电机

喷头一般是由一个步进电机,一个加热器,一个喷嘴和一个风扇组成。加热器加热喷嘴,步进电机的轴转动,把耗材丝挤出到喷嘴,然后喷嘴把材料沾在热床或上一层材料上,风扇给步进电机散热。2.热床

热床一般是给材料加热,把材料粘在上面,防止翘边。

3d打印机的架构 3d打印设备结构_步进电机_02

3.丝杆

打印机的喷头和热床都固定在丝杆上的滑块上,丝杆转动,可以让丝杆上的滑块在丝杆的方向上移动,同时也就让喷头和热床移动了。

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4.步进电机

步进电机带动丝杆转动,从而使喷头和热床移动,另外喷头处步进电机还起到基础耗材的作用。

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5.控制板

控制板就是一块电路板,上面有控制用的芯片和排针等,用于处理信息和给步进电机发送指令。

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FDM打印机分为一般分为两种结构,三角型和四方型(便于理解)。

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现在可以见到的3D打印机有几种,从材料凝聚方式,三个大类: 光固化式、光融化式、热熔化式

光固化式: 原理:(耗材为***光敏材料***,在敏感光照射下,液态固化原理)

一、 (SLA)Stereolithography 【我称它为像素打印】最早的3D打印技术方案,光固化方式,材料为液体树脂。

点式光源,打印最小单位就是一个点,分层打印,每一层又通过点光源扫描式打印,每打完一层平面会移动至下一层。

优点:精度较高。

缺点:速度较慢,单色打印,无法打印金属件。

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二、 (DLP)Digital Light Processing 【我称它为切片打印】 光固化方式,材料为液体树脂。采用了DLP投影技术,它可以投整个平面。

面式光源,分层打印,可实现整层打印,一次打印一层。

优点:打印速度快,打印精度高。

缺点:精度高,无法打印金属件。

(SLS)Selective Laser Sintering

与SLA原理类似,但采用了粉末状材质,通过激光烧结方式成型。

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光融化式: 原理:(耗材为固态材料,在高功率光束照射下,固态材料烧结或熔解,冷却后成型)

三、 (SLS)Selective Laser Sintering

与SLA原理类似,但采用了粉末状材质,通过激光烧结方式成型。

3d打印机的架构 3d打印设备结构_3D_10

四、 (SLM)Selective Laser Melting

五、 (EBM)Electronic Beam Melting

在真空环境下使用电子束,其他原理和SLM类似,主要用于打印金属件。

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六、 (MJ)Material Jetting

这种方式下,比较容易打印镂空对象,内部有一种特殊材料可以做支架,打印完以后可以再销毁支架。

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热熔化式: 原理:(耗材为卷带式,固态,可以理解为热熔枪,移动枪头的坐标来绘制形状)

七、 (FDM)Fused deposition Modeling 传统的加热挤出方式,3D打印笔也是这个原理。 低价3D打印机的首选方案。

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八、 (LOM)Laminated Objrct Manufacturing 通过加热和加压将塑料或纸层融合或层压来工作。计算机控制的刀片或激光将物体切割成所需的形状。

耗材成本低,打印速度快。

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九、 (BJ)Binder Jetting 一种粘合剂方式的分层打印,采用了2种材料,基材和粘合剂。

打印精度低,材质为陶瓷、金属、沙、塑料。

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(SLA)Stereolithography

(DLP)Digital Light Processing