3D打印分类

3D打印分类的思维导图，如光固化成型技术 SLA的技术原理主要以光敏树脂为原材料，通过计算机控制紫外激光发射装置逐层凝固成型。

3D打印分类

• 光固化成型技术 SLA
  • 技术原理
    • 主要以光敏树脂为原材料，通过计算机控制紫外激光发射装置逐层凝固成型。
  • 技术特点
    • 优点
      • ①SLA技术出现时间早，经过多年的发展，技术成熟度高。
      • ②打印速度快，光敏反应过程便捷，产品生产周期短，并无需切削工具与模具。
      • ③打印精度高，可打印结构外形复杂或传统技术难于制作的原型和模具。
      • ④上位软件功能完善，可联机操作及远程控制，利于生产的自动化
    • 缺点
      • ①SLA设备普遍价格高昂，使用和维护成本很高。
      • ②需要对毒性液体进行精密操作，对工作环境要求苛刻。
      • ③受材料所限，可使用的材料多为树脂类，使得打印成品的强度、刚度及耐热性能都非常有限，并且不利于长时间保存。
      • ④核心技术被少数公司所垄断，技术和市场潜力未能全部被挖掘。
  • 应用领域
    • 在工业油墨的快速发展过程中，UV光固化油墨凭借其不含溶剂、无污染、快速干燥等的优点，在油墨印刷领域得到广泛应用！
    • UV光固化技术最早应用于丝网印刷，用于印铁、软管、卷尺印刷等领域，后在柔性版印刷中也取得非常出色的效果。
    • UV油墨光固化已成熟应用于纸张印刷、胶印上光、柔性印刷、丝网印刷、彩印、热转印等领域！
• 叠层堆积成型 LOM
  • 技术原理
    • 激光及定位部件根据预先切片得到的横断面轮廓数据，将背面涂有热熔胶并经过特殊处理的片材进行切割，得到和横断面数据一样的内外轮廓，这样便完成了一个层面的切割。接着供料和收料部件将旧料移除，并叠加上一层新的片材。然后利用热黏压装置将背部涂有热熔胶的片材进行碾压，使新层同已有部件粘合，之后再次重复进行切割。通过这样逐层地粘合、切割，最终制成需要的三维工件。
  • 技术特点
    • 优点
      • ①成型速度较快。由于LOM本质上并不属于增材制造，无需打印整个切面，只需要使用激光束将物体轮廓切割出来所以成型速度很快，因而常用于加工内部结构简单的大型零部件。
      • ②模型精度很高，并可以进行彩色打印，同时打印过程造成的翘曲变形非常小。
      • ③原型能承受高达200℃的温度，有较高的硬度和较好的力学性能。
      • ④无需设计和制作支撑结构，并可直接进行切削加工。
      • ⑤原材料价格便直，原型制作成本低，可用于制作大尺寸的零部件。
    • 缺点
      • ①受原材料限制，成型件的抗拉强度和弹性都不够好。
      • ②打印过程有激光损耗，并需要专门实验室环境，维护费用高昂。
      • ③打印完成后不能直接使用，必须手工去除废料，因此也不宜构建内部结构复杂的零部件。
      • ④后处理工艺复杂，原型易吸水膨胀，需进行防潮等处理流程。
      • ⑤Z轴精度受材质和胶水层厚决定，实际打印成品普遍有台阶纹理，难以直接构建形状精细、多曲面的零件，因此打印后还需进行表面打磨等处理。
  • 应用领域
    • 汽车零件制造
    • 制鞋
    • 制作砂型铸造模
    • 功能性测试零件制造
  • 材料选择
    • 纸，金属膜，塑料膜，陶瓷膜
• 熔融堆积成型 FDM
  • 技术原理
    • 将低熔点材料熔化后，通过由计算机数控的精细喷头按CAD分层截面数据进行二维填充，喷出的丝材经冷却、粘结、固化生成一薄层截面，层层叠加成三维实体。
  • 技术特点
    • 优点
      • (1)不采用激光系统，使用和维护简单，从而把维护成本降到了最低水平。
      • (2)成型材料广泛，热塑性材料均可应用。
      • (3)环境友好，制件过程中无化学变化，也不会产生颗粒状粉尘。
      • (4)设备体积小巧，易于搬运，适用于办公环境。
      • (5)原材料利用率高，且废旧材料可进行回收再加工，并实现循使用。
      • (6)后处理简单。
      • (7)成型速度较快。
    • 缺点
      • (1)由于喷头的运动是机械运动，速度有一定限制，所以成型时间较长。
      • (2)与光固化成型工艺以及三维打印工艺相比，成型精度较低，表面有明显的台阶效应。
      • (3)成型过程中需要加支撑结构，支撑结构手动剥除困难，同时影响制件表面质量。
  • 应用领域
    • 电影和电视产业。汽车产业，电子工业，智能家具
• 立体喷墨打印法 3DP
  • 技术原理
    • 将低熔点材料熔化后，通过由计算机数控的精细喷头按CAD分层截面数据进行二维填充，喷出的丝材经冷却、粘结、固化生成一薄层截面，层层叠加成三维实体。
  • 技术特点
    • 优点
      • (1)不采用激光系统，使用和维护简单，从而把维护成本降到了最低水平。
      • (2)成型材料广泛，热塑性材料均可应用。
      • (3)环境友好，制件过程中无化学变化，也不会产生颗粒状粉尘。
      • (4)设备体积小巧，易于搬运，适用于办公环境。
      • (5)原材料利用率高，且废旧材料可进行回收再加工，并实现循使用
      • (6)后处理简单。
      • (7)成型速度较快。
    • 缺点
      • (1)由于喷头的运动是机械运动，速度有一定限制，所以成型时间较长
      • (2)与光固化成型工艺以及三维打印工艺相比，成型精度较低，表面有明显的台阶效应。
      • (3)成型过程中需要加支撑结构，支撑结构手动剥除困难，同时影响制件表面质量。
  • 成型材料
    • 尼龙粉末、ABS 粉末、金属粉末、陶瓷粉末、塑料粉末和干细胞溶液 石膏、砂子 。
  • 应用领域
    • 数码印刷，喷绘，数码打样
• 激光选区烧结 SLS
  • 技术原理
    • 选择性激光烧结主要是将粉末材料(塑料粉等与黏结剂的混合粉)通过二氧化碳激光器进行选择性烧结。
  • 应用材料
    • 金属基合成材料、陶瓷基合成材料、铸造砂和高分子粉末等。
  • 技术特点
    • 优点
      • 过程易操作
      • 材料利用率高
      • 无需支撑结构
      • 模具的强度极高
    • 缺点
      • 原型制作易变形
      • 后处理复杂需要预热、冷却
      • 成型表面粗糙多孔
      • 污染环境
  • 应用领域
    • 小批量、特殊零件的制造加工
    • 快速模具和工具制造