三維立體印表機

三維立體印表機

三維立體印表機是一種連線電腦並把電腦中的信息輸出的設備(工作方式與噴墨印表機有些類似);不同的是三維立體印表機輸出的是真實的物體模型。(而傳統的印表機只能輸出到紙張等平面上)

基本介紹

  • 中文名:三維立體印表機
  • 外文名:3D Printer
  • 套用技術:快速成型技術
  • 工作方式:分層加工,疊加成型
  • 相仿技術:3DP技術與FDM技術
產品簡介,工作方式,三維列印過程,

產品簡介

三維立體列印屬於一種快速成型(Rapid prototyping)技術,是一種由CAD(計算機輔助設計)數據通過成型設備以材料累加的方式製成實物模型的技術。這一成型過程不再需要傳統的刀具、夾具和工具機就可以打造出任意形狀。它可以自動、快速、直接和精確地將計算機中的設計轉化為模型,甚至直接製造零件或模具,從而有效的縮短產品研發周期、提高產品質量並縮減生產成本。

工作方式

三維印表機採用分層加工,疊加成型方式來“造型”,會將設計品分為若干薄層,每次用原材料生成一個薄層,再通過逐層疊加獲得3D實體。這一點它與噴墨印表機工作方法十分類似,3DP是一層一層地印,而噴墨印表機是一條直線一條直線地噴,通過若干直線的疊加形成圖像(文字)。 當然原理相仿的3DP技術與FDM技術在實現細節上還存在較大差異, 也導致了產品的性質和用途各不相同。

三維列印過程

總體來說,無論三維印表機使用了何種方法,它的列印過程通常都是相同的。Ian Gibson、David W. Rosen和Brent Stucker出版了《疊層製造技術:直接數字製造的快速成型》(Additive Manufacturing Technologies: Rapid Prototyping to Direct Digital Manufacturing)一書,其中列出了疊層製造(AM)過程中通用的八個步驟:
第一步:計算機輔助設計(CAD)——用CAD 軟體建造一個三維模型。此軟體通過使用某些材料的科學數據,建造出一個虛擬模型,從而預測列印出的物體在不同的情況下將怎樣運作。此外,通過這種方法,該軟體能為成品結構的完整性提供一些線索。
第二步:轉到STL——從CAD製圖轉換到STL模板。STL是標準鑲嵌語言(standard tessellation language)的英文縮寫,STL是1987年為三維製造系統開發出的檔案格式,供立體光固化成型(stereo lithography apparatus,SLA)設備使用。
第三步:轉到AM機器和STL檔案處理——AM的使用者將STL的檔案拷貝到計算機中,由計算機控制三維印表機工作。在這裡,使用者能夠指定列印尺寸和方向。這和你用平面印表機進行雙面列印或調整橫縱方向一樣。
第四步:設定機械——對於怎樣為新的列印工作做準備,每一台機器都有它獨特的需求。這不僅包括填充聚合物、粘合劑和印表機所需要的其他材料,同時也需要安裝一個托盤作為基礎,或者使用一種能夠建立水溶性支撐結構的材料。
第五步:建造——讓每台機器都做它自己的工作;建造過程幾乎是自動化的。每一層通常是0.1毫米厚,有時也會厚一點或薄一點。這取決於物體的大小,使用的材料和印表機本身。建造過程可能會持續數小時甚至數天。在這個過程中要定期檢查進度,確保無誤。
第六步:移出——將列印好的產品(或一些情況下的多個產品)從機器里取出來。這時要採取相應的保護措施以避免對人身造成傷害,例如戴上手套是為了遠離高溫的表面或者有毒的化學物質。
第七步:後期加工——對許多三維印表機列印出的產品需要做一些後期處理,包括了刷去所有的殘留粉末,或是沖洗產品以除去水溶性的支撐結構。由於一些材料需要時間硬化,所以剛列印出的產品在這個環節是十分脆弱的。因此我們要倍加小心以確保它不被損壞。
第八步:套用——使用這一列印產品。

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