零基础了解3D打印机

2021/11/27 9:19:10

    3D打印机技术的前身是快速原型制造,80年代已应用于工业设计和生产过程。现在通用3D当时基本上已经开发出了打印技术。反而3D打印这个名字来得晚,直到1995年麻省理工学院的两名毕业生才第一次提出3D印刷的概念。

    他们之所以把这个技术命名为3D打印,除了其样机的概念是像打印文件一样制造产品,同时也希望这项技术最终能像打印机一样进入千家万户。

3D打印机的原理和分类:

    虽然3D打印机的原理有很多种,但思路是一样的。专业术语称为分布式材料制造。举个大家都很容易理解的例子:一个人做一个柜子需要很长时间。如果他想加快,他必须增加人力。但是如果人数固定,有什么办法可以加快制造速度呢?那就是做一堆积木,然后找个人将积木按照一定的形状堆积起来再一粘就是了——前提是能看懂说明书。

    分布式材料制造就是这样把要生产的产品分成小部分,分别制造,然后堆积在一起。只是这些分割的部件非常非常小,随着技术的进步,制造精度会不断提高,分割的部件会越来越小。我们可以把3D打印机被认为是严格遵守说明书操作的组装工人,那些小部件是3D印刷墨水。

    条条大路通罗马。虽然原理是一样的,但是实现的方法有很多。简单来说可以分为选择性激光烧结、熔融沉积制造、光固化成型和分层实体制造。

    选择性激光烧结法是将大量金属粉末放入激光中熔化烧结而成。这种方法可靠性高,可以制造金属部件,但设备昂贵,技术性强。目前,除了少数制造商开发相同概念的家用型外,高精度工业领域的应用,如航空航天和汽车制造业。

    熔融沉积的制造方法很容易理解,就是将原料熔化成半流体,然后从喷嘴拉成丝状体堆积成型,有点像牙签工艺品的制造。这个丝状体的直径就是这个3D打印精度现在这是主流3D最常用的方法是打印机。

    光固化成型法和分层实体制造法过程相似,都是化立体为平面,层层制造后堆积。只是光固化成型是减法,分层实体制造是加法。

    目前光固化3d成型打印机具有精度高、可控性强的优点,适用于制造精美的工艺品,如精美的象棋和棋子,但其设备成本高,占地面积大。虽然有一些家用型号,但不是很受欢迎。