3d打印技术是什么(3D打印技术概念及分类)
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2023-11-09
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1. 3d打印技术是什么,3D打印技术概念及分类?
3D打印技术分为四种: 1、熔融沉积快速成型(Fused Deposition Modeling,FDM)
工作原理:熔融沉积又叫熔丝沉积,它是将丝状热熔性材料加热融化,通过带有一个微细喷嘴的喷头挤喷出来。热熔材料融化后从喷嘴喷出,沉积在制作面板或者前一层已固化的材料上,温度低于固化温度后开始固化,通过材料的层层堆积形成最终成品。
材料:主要以PLA为材料
精度:常为0.3mm-0.2mm
优势:制造简单,成本低廉
劣势:由于出料结构简单,难以精确控制出料形态与成型效果,同时温度对于FDM成型效果影响非常大,精度差。
2.光固化成型(Stereolithigraphy Apparatus,SLA)
工作原理:光固化技术,主要使用光敏树脂为材料,通过紫外光或者其他光源照射凝固成型,逐层固化,最终得到完整的产品。
材料:主要以光敏树脂为材料 ·精度:0.016mm
优势:光固化成型的原型在外观方面非常好,成型速度快、原型精度高,非常适合制作精度要求高,结构复杂的原型。
劣势:强度弱,一般主要用于原型设计验证方面,然后通过一系列后续处理工序将快速原型转化为工业级产品,另外打印尺寸小。
3、选择性激光烧结(Selecting Laser Sintering,SLS)
工作原理:SLS利用粉末材料在激光照射下烧结的原理,由计算机控制层层堆结成型。SLS技术同样是使用层叠堆积成型,所不同的是,它首先铺一层粉末材料,将材料预热到接近熔化点,再使用激光在该层截面上扫描,使粉末温度升至熔化点,然后烧结形成粘接,接着不断重复铺粉、烧结的过程,直至完成整个模型成型。
材料:使用非常多的粉末材料
优势:制成相应材质的成品,激光烧结的成品精度好、强度高,但是最主要的优势还是在于金属成品的制作
劣势:首先粉末烧结的表面粗糙,需要后期处理,其次使用大功率激光器,除了本身的设备成本,还需要很多辅助保护工艺,整体技术难度较大,制造和维护成本非常高,普通用户无法承受,所以目前应用范围主要集中在高端制造领域。
4、三维粉末粘接(Three Dimensional Prinnting and Gluing,3DP)
工作原理:3DP技术工作原理是,先铺一层粉末,然后使用喷嘴将粘合剂喷在需要成型的区域,让材料粉末粘接,形成零件截面,然后不断重复铺粉、喷涂、粘接的过程,层层叠加,获得最终打印出来的零件。
材料:粉末材料,如陶瓷粉末、金属粉末、塑料粉末等。
优势:在于成型速度快、无需支撑结构,而且能够输出彩色打印产品,这是目前其他技术都比较难以实现的。
劣势:首先粉末粘接的直接成品强度并不高,只能作为测试原型,其次由于粉末粘接的工作原理,成品表面不如SLA光洁,精细度也有劣势,所以一般为了产生拥有足够强度的产品,还需要一系列的后续处理工序。此外,由于制造相关材料粉末的技术比较复杂,成本较高,所以目前3DP技术主要应用在专业领域。
2. 3D打印技术研究方法?
3D打印技术,是一种以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。
3D打印机则出现在上世纪90年代中期,即一种利用光固化和纸层叠等技术的快速成型装置。
它与普通打印机工作原理基本相同,打印机内装有液体或粉末等“印材料”,与电脑连接后,通过电脑控制把“打印材料”一层层叠加起来,最终把计算机上的蓝图变成实物。如今这一技术在多个领域得到应用,人们用它来制造服装、建筑模型、汽车、巧克力甜品等。
3. 3d打印的方式有哪些?
3D打印技术类型:
1、FDM:熔融沉积快速成型,主要材料ABS和PLA。
熔融挤出成型(FDM)工艺的材料一般是热塑性材料,如蜡、ABS、PC、尼龙等,以丝状供料。材料在喷头内被加热熔化。喷头沿零件截面轮廓和填充轨迹运动,同时将熔化的材料挤出,材料迅速固化,并与周围的材料粘结。每一个层片都是在上一层上堆积而成,上一层对当前层起到定位和支撑的作用。
2、SLA:光固化成型,主要材料光敏树脂。
光固化成形是最早出现的快速成形工艺。其原理是基于液态光敏树脂的光聚合原理工作的。这种液态材料在一定波长(x=325nm)和强度(w=30mw)的紫外光的照射下能迅速发生光聚合反应, 分子量急剧增大, 材料也就从液态转变成固态。
光固化成型是目前研究得最多的方法,也是技术上最为成熟的方法。一般层厚在0.1到0.15mm,成形的零件精度较高。
3、3DP:三维粉末粘接,主要材料粉末材料,如陶瓷粉末、金属粉末、塑料粉末。
三维印刷(3DP)工艺是美国麻省理工学院Emanual Sachs等人研制的。E.M.Sachs于1989年申请了3DP(Three-Dimensional Printing)专利,该专利是非成形材料微滴喷射成形范畴的核心专利之一。3DP工艺与SLS工艺类似,采用粉末材料成形,如陶瓷粉末,金属粉末。
4、SLS:选择性激光烧结,主要材料粉末材料。
SLS工艺又称为选择性激光烧结,由美国德克萨斯大学奥斯汀分校的C.R. Dechard于1989年研制成功。SLS工艺是利用粉末状材料成形的。
将材料粉末铺洒在已成形零件的上表面,并刮平;用高强度的CO2激光器在刚铺的新层上扫描出零件截面;材料粉末在高强度的激光照射下被烧结在一起,得到零件的截面,并与下面已成形的部分粘接;当一层截面烧结完后,铺上新的一层材料粉末,选择地烧结下层截面。
5、LOM:分成实体制造,主要材料纸、金属膜、塑料薄膜。
LOM工艺称为分层实体制造,由美国Helisys公司的Michael Feygin于1986年研制成功。该公司已推出LOM-1050和LOM-2030两种型号成形机。LOM工艺采用薄片材料,如纸、塑料薄膜等。片材表面事先涂覆上一层热熔胶。
6、PCM:无模铸型制造技术
无模铸型制造技术(PCM,Patternless Casting Manufacturing)是由清华大学激光快速成形中心开发研制。该将快速成形技术应用到传统的树脂砂铸造工艺中来。首先从零件CAD模型得到铸型CAD模型。由铸型CAD模型的STL文件分层,得到截面轮廓信息,再以层面信息产生控制信息。
4. 3D打印技术属于组织工程吗?
属于。在国内外多学科、高水平科研机构及3D打印研发企业团队的共同参与下,3D打印产业得到了加速发展。
生物3D打印技术旨在促进再生医学及组织工程领域器官再造的研究,是3D打印技术的最前沿领域,也是最具活力和发展前景的方向之一。2010年开始,生物3D打印人体组织器官研究渐入佳境,这一发展更让生物医疗行业焕发新的生机和机遇!
5. 3d打印技术快速发展的原因?
3D打印机发展这么快,第一是中国已经步入信息仪的快车道,社会等各方面的环境已经造就了必须快速发展,第二是就是大数据云计算等互联网业务的高快速发展,造就了打印机的快速发展。
第三世界经济的快速复苏。为了满足个性化的需求。
6. 3d打印技术是什么?
3d打印是先通过在电脑上设计好的三维(3D)物品模型,然后使用3D打印机进行打印出这个物品。比如,杯子、珠宝、模型制造等。
3D打印机把粉末状、液状或丝状塑料、金属、陶瓷或砂等可粘合材料按切片图形逐层叠加,最终堆积成完整物体。
目前,3D打印技术主要应用于工业企业新产品设计、试制及快速打印成形;个性化产品设计及快速打印制造;模型制造;医疗行业;建筑业;汽车制造业;航空航天;食品产业;教育科研;军事等行业中。从长远看,这项技术应用范围之广将超乎想象,最终将给人们的生产和生活方式带来颠覆式的改变。但由于受制于材料、成本、打印速度、制造精度等多方面因素,这项技术并不能完全取代传统的减材制造法并实现大规模工业化生产,未来相当长的一段时间内两种生产方式将并存、互补。
7. 3D打印技术专业就业前景如何?
3D打印就业前景如何
现如今,3D打印技术正飞速发展,以3D打印技术为代表的快速成型技术被看作是引发新一轮工业革命的关键要素。
相较于传统行业目前在市场上的占比,3D打印是个朝阳产业,发展前景被业内人士一致看好。传统行业对于人才的需求基本趋于饱和,而3D打印行业的各个企业对人才的需求井喷式爆发,急需技术性人才来推动企业的发展。
3D打印在全国各行各业均有涉及,应用到3D打印技术的企业千千万,从仪器设备生产商、打印服务商、售后服务商到材料生产商,等等数不胜数。这些企业都是需要大量的3D打印技术工程师、研发者、售前售后工程师等,物以稀为贵,3D打印从业者的平均薪资目前排在所有技术性岗位从业者的前列,就业前景一片光明。就以我国帝都而言,每一家企业都渴望能够在3D打印行业分到一杯羹,因此他们对于这方面的人才待遇一般都不会令人太失望。相关数据显示,除了初出茅庐的应届毕业生之外,在北京地区,从业经验两年以上的3D打印薪资水平普遍在10K以上。
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1. 3d打印技术是什么,3D打印技术概念及分类?
3D打印技术分为四种:1、熔融沉积快速成型(Fused Deposition Modeling,FDM)
工作原理:熔融沉积又叫熔丝沉积,它是将丝状热熔性材料加热融化,通过带有一个微细喷嘴的喷头挤喷出来。热熔材料融化后从喷嘴喷出,沉积在制作面板或者前一层已固化的材料上,温度低于固化温度后开始固化,通过材料的层层堆积形成最终成品。
材料:主要以PLA为材料
精度:常为0.3mm-0.2mm
优势:制造简单,成本低廉
劣势:由于出料结构简单,难以精确控制出料形态与成型效果,同时温度对于FDM成型效果影响非常大,精度差。
2.光固化成型(Stereolithigraphy Apparatus,SLA)
工作原理:光固化技术,主要使用光敏树脂为材料,通过紫外光或者其他光源照射凝固成型,逐层固化,最终得到完整的产品。
材料:主要以光敏树脂为材料 ·精度:0.016mm
优势:光固化成型的原型在外观方面非常好,成型速度快、原型精度高,非常适合制作精度要求高,结构复杂的原型。
劣势:强度弱,一般主要用于原型设计验证方面,然后通过一系列后续处理工序将快速原型转化为工业级产品,另外打印尺寸小。
3、选择性激光烧结(Selecting Laser Sintering,SLS)
工作原理:SLS利用粉末材料在激光照射下烧结的原理,由计算机控制层层堆结成型。SLS技术同样是使用层叠堆积成型,所不同的是,它首先铺一层粉末材料,将材料预热到接近熔化点,再使用激光在该层截面上扫描,使粉末温度升至熔化点,然后烧结形成粘接,接着不断重复铺粉、烧结的过程,直至完成整个模型成型。
材料:使用非常多的粉末材料
优势:制成相应材质的成品,激光烧结的成品精度好、强度高,但是最主要的优势还是在于金属成品的制作
劣势:首先粉末烧结的表面粗糙,需要后期处理,其次使用大功率激光器,除了本身的设备成本,还需要很多辅助保护工艺,整体技术难度较大,制造和维护成本非常高,普通用户无法承受,所以目前应用范围主要集中在高端制造领域。
4、三维粉末粘接(Three Dimensional Prinnting and Gluing,3DP)
工作原理:3DP技术工作原理是,先铺一层粉末,然后使用喷嘴将粘合剂喷在需要成型的区域,让材料粉末粘接,形成零件截面,然后不断重复铺粉、喷涂、粘接的过程,层层叠加,获得最终打印出来的零件。
材料:粉末材料,如陶瓷粉末、金属粉末、塑料粉末等。
优势:在于成型速度快、无需支撑结构,而且能够输出彩色打印产品,这是目前其他技术都比较难以实现的。
劣势:首先粉末粘接的直接成品强度并不高,只能作为测试原型,其次由于粉末粘接的工作原理,成品表面不如SLA光洁,精细度也有劣势,所以一般为了产生拥有足够强度的产品,还需要一系列的后续处理工序。此外,由于制造相关材料粉末的技术比较复杂,成本较高,所以目前3DP技术主要应用在专业领域。
2. 3D打印技术研究方法?
3D打印技术,是一种以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。
3D打印机则出现在上世纪90年代中期,即一种利用光固化和纸层叠等技术的快速成型装置。
它与普通打印机工作原理基本相同,打印机内装有液体或粉末等“印材料”,与电脑连接后,通过电脑控制把“打印材料”一层层叠加起来,最终把计算机上的蓝图变成实物。如今这一技术在多个领域得到应用,人们用它来制造服装、建筑模型、汽车、巧克力甜品等。
3. 3d打印的方式有哪些?
3D打印技术类型:
1、FDM:熔融沉积快速成型,主要材料ABS和PLA。
熔融挤出成型(FDM)工艺的材料一般是热塑性材料,如蜡、ABS、PC、尼龙等,以丝状供料。材料在喷头内被加热熔化。喷头沿零件截面轮廓和填充轨迹运动,同时将熔化的材料挤出,材料迅速固化,并与周围的材料粘结。每一个层片都是在上一层上堆积而成,上一层对当前层起到定位和支撑的作用。
2、SLA:光固化成型,主要材料光敏树脂。
光固化成形是最早出现的快速成形工艺。其原理是基于液态光敏树脂的光聚合原理工作的。这种液态材料在一定波长(x=325nm)和强度(w=30mw)的紫外光的照射下能迅速发生光聚合反应, 分子量急剧增大, 材料也就从液态转变成固态。
光固化成型是目前研究得最多的方法,也是技术上最为成熟的方法。一般层厚在0.1到0.15mm,成形的零件精度较高。
3、3DP:三维粉末粘接,主要材料粉末材料,如陶瓷粉末、金属粉末、塑料粉末。
三维印刷(3DP)工艺是美国麻省理工学院Emanual Sachs等人研制的。E.M.Sachs于1989年申请了3DP(Three-Dimensional Printing)专利,该专利是非成形材料微滴喷射成形范畴的核心专利之一。3DP工艺与SLS工艺类似,采用粉末材料成形,如陶瓷粉末,金属粉末。
4、SLS:选择性激光烧结,主要材料粉末材料。
SLS工艺又称为选择性激光烧结,由美国德克萨斯大学奥斯汀分校的C.R. Dechard于1989年研制成功。SLS工艺是利用粉末状材料成形的。
将材料粉末铺洒在已成形零件的上表面,并刮平;用高强度的CO2激光器在刚铺的新层上扫描出零件截面;材料粉末在高强度的激光照射下被烧结在一起,得到零件的截面,并与下面已成形的部分粘接;当一层截面烧结完后,铺上新的一层材料粉末,选择地烧结下层截面。
5、LOM:分成实体制造,主要材料纸、金属膜、塑料薄膜。
LOM工艺称为分层实体制造,由美国Helisys公司的Michael Feygin于1986年研制成功。该公司已推出LOM-1050和LOM-2030两种型号成形机。LOM工艺采用薄片材料,如纸、塑料薄膜等。片材表面事先涂覆上一层热熔胶。
6、PCM:无模铸型制造技术
无模铸型制造技术(PCM,Patternless Casting Manufacturing)是由清华大学激光快速成形中心开发研制。该将快速成形技术应用到传统的树脂砂铸造工艺中来。首先从零件CAD模型得到铸型CAD模型。由铸型CAD模型的STL文件分层,得到截面轮廓信息,再以层面信息产生控制信息。
4. 3D打印技术属于组织工程吗?
属于。在国内外多学科、高水平科研机构及3D打印研发企业团队的共同参与下,3D打印产业得到了加速发展。
生物3D打印技术旨在促进再生医学及组织工程领域器官再造的研究,是3D打印技术的最前沿领域,也是最具活力和发展前景的方向之一。2010年开始,生物3D打印人体组织器官研究渐入佳境,这一发展更让生物医疗行业焕发新的生机和机遇!
5. 3d打印技术快速发展的原因?
3D打印机发展这么快,第一是中国已经步入信息仪的快车道,社会等各方面的环境已经造就了必须快速发展,第二是就是大数据云计算等互联网业务的高快速发展,造就了打印机的快速发展。
第三世界经济的快速复苏。为了满足个性化的需求。
6. 3d打印技术是什么?
3d打印是先通过在电脑上设计好的三维(3D)物品模型,然后使用3D打印机进行打印出这个物品。比如,杯子、珠宝、模型制造等。
3D打印机把粉末状、液状或丝状塑料、金属、陶瓷或砂等可粘合材料按切片图形逐层叠加,最终堆积成完整物体。
目前,3D打印技术主要应用于工业企业新产品设计、试制及快速打印成形;个性化产品设计及快速打印制造;模型制造;医疗行业;建筑业;汽车制造业;航空航天;食品产业;教育科研;军事等行业中。从长远看,这项技术应用范围之广将超乎想象,最终将给人们的生产和生活方式带来颠覆式的改变。但由于受制于材料、成本、打印速度、制造精度等多方面因素,这项技术并不能完全取代传统的减材制造法并实现大规模工业化生产,未来相当长的一段时间内两种生产方式将并存、互补。
7. 3D打印技术专业就业前景如何?
3D打印就业前景如何
现如今,3D打印技术正飞速发展,以3D打印技术为代表的快速成型技术被看作是引发新一轮工业革命的关键要素。
相较于传统行业目前在市场上的占比,3D打印是个朝阳产业,发展前景被业内人士一致看好。传统行业对于人才的需求基本趋于饱和,而3D打印行业的各个企业对人才的需求井喷式爆发,急需技术性人才来推动企业的发展。
3D打印在全国各行各业均有涉及,应用到3D打印技术的企业千千万,从仪器设备生产商、打印服务商、售后服务商到材料生产商,等等数不胜数。这些企业都是需要大量的3D打印技术工程师、研发者、售前售后工程师等,物以稀为贵,3D打印从业者的平均薪资目前排在所有技术性岗位从业者的前列,就业前景一片光明。就以我国帝都而言,每一家企业都渴望能够在3D打印行业分到一杯羹,因此他们对于这方面的人才待遇一般都不会令人太失望。相关数据显示,除了初出茅庐的应届毕业生之外,在北京地区,从业经验两年以上的3D打印薪资水平普遍在10K以上。
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