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了解更多3D打印技术

时间:2023-06-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:学习提要了解其他3D打印技术的成型原理。了解其他3D打印技术的常用材料及其特性。理解其他3D打印技术出现的原因,以及制约其发展的因素。该技术已于2015年取得专利。3DP是最早出现的3D打印技术之一,它以粉末材料作为原材料,如陶瓷粉末、石膏粉末、沙等。图2-573DP技术打印的砂型模具及铸件图2-573DP技术打印的砂型模具及铸件

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学习提要

了解其他3D打印技术的成型原理。

了解其他3D打印技术的常用材料及其特性。

了解其他3D打印技术的优劣势。

理解其他3D打印技术出现的原因,以及制约其发展的因素。

学习内容

一、连续液面成型技术

连续液面成型技术(CLIP)是2014年由美国Carbon3D公司在SLA技术的基础上开发的3D打印技术,将现有3D打印速度提高了20~100倍,而且取消了层的概念。该技术已于2015年取得专利。

CLIP技术的成型原理是在底部投射光线,使光敏树脂固化,不需要固化的部分通过控制氧气抑制光固化反应,形成死区,从而保持稳定的液态区域,这样就保证了固化的连续性,如图2-56所示。(www.xing528.com)

图2-56 CLIP技术原理

在打印装置中有一个非常重要的部分,既构建板,它包含半渗透性元件,可以通氧气,又可以通光线,类似隐形眼镜。光的作用是引发聚合成型(固化),而氧气的作用是阻止不需要打印的部分不聚合成型(不固化),通过特殊的精确控制技术,让需要固化的部分固化,不需要固化的部分被氧气阻止,最终完美打印出产品,所以结果是一个成型的东西像是从液体中“提”了出来。自然打印速度也就成百倍地提高。

二、三维粉末黏接技术

三维粉末黏接技术(Three-Dimensional Printing,3DP)是由美国麻省理工学院Emanual Sachs等人研制的,并于1989年申请了专利。3DP是最早出现的3D打印技术之一,它以粉末材料作为原材料,如陶瓷粉末、石膏粉末、沙等。

3DP技术的成型原理与SLS技术类似,先将一层很薄的粉末材料铺在工作台上,然后由喷墨打印头在指定的地方喷射类似于胶水的液态黏合剂,将粉末材料黏接起来。打印完成一层后,工作台下降一层,进行下一层的铺粉和打印,逐层完成产品打印。通过3DP的成型原理,我们可以知道这种技术也是不需要支撑材料的,可以打印复杂结构。同时,也可以通过喷射彩色“墨水”,实现全彩打印。但是该技术由于所用材料的颗粒直径较粗,打印件的颗粒感十分明显,表面粗糙,并且由于黏接剂无法实现绝对精确的粘连,打印件表面往往会粘连多余的材料,导致精度较低。

3DP技术在砂型模具打印上应用广泛,利用该技术打印的砂型模具可直接用于铸造金属零件,如图2-57所示。

图2-57 3DP技术打印的砂型模具及铸件

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