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常见的3D打印原理

  看看网上视频,看到许多人用3D打印机看起来非常牛逼,几乎无所不能。可是当你真正实际操作时,你会发现其实3D打印是一门有趣的学问。今天就让我们来关心一下三种最常见的3D打印的原理。

  常见的打印方式分为两种:喷射式以及光聚合。

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喷射式3D打印机

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光聚合3D打印机

 

喷射式打印:

  使用的材料为丝。它是通过电机(马达)挤压丝,把丝送进喷头当中。喷头被加热至理想温度,把挤压进来的丝融化,再通过电机的力量把融化的丝送出去。

红色表面有一个孔,那个孔是丝通过的地方,用以固定丝。黄色圆形物体(面朝我们)则是类似电机的存在,他通过挤压的方式把丝送入喷头。而最下面黄白物体则是喷头。

以下图片为喷射式打印流程

  他是一层一层打印上去的。在每一层打印的时候先是打印边框,再打印一条条的丝来填充每一个层。

3D打印技术类型:FDM 熔融沉积成型技术

使用材料:塑料丝

打印误差:±0.5%

应用领域:电子元件外壳,模型外壳等

优点:光滑的表面,有多种打印材料和颜色可选

缺点:脆弱,成品不适合用作机械部件,成本较高相对于SLA与DLP打法

影片链接:https://www.youtube.com/watch?v=VQR_Q8_KhCs

 

FDM Fused Deposition Modeling 熔融沉积成型

  是当今世界上最通用,且最便宜的打印方法。它也有另一个名称即FFF(Fused Filament Fabrication)。大致上原理是电机挤压丝把丝送入喷头,进行加热融化再打印。打印机会根据电脑生成的Gcode来行走路径,再一层一层叠加的打印上去。打印时送出去的丝是液体状,一段时间后会冷却下来,固化形成产品。如果打印品有悬空的地方,需要生成支撑柱以固定形状,打印完再进行加工处理(有些好的软件会自动生成)。



Vat Polymerizaton 光聚合:

  一开始打印平台在上面。最上面有一个激光发射器(常用是紫外线),当光线照到特殊树脂(一开始是液态)时,树脂会固化形成固化树脂(cured-resin)。第一层打印好了,平台往下移动,在进行第二层,以此类推。它的好处是可以打印高精度产品(控制光线便能达到)以及打印速度极快。

技术类型:Stereolithography SLA ,Direct Light Processing DLP

使用材料:特殊树脂

应用领域:珠宝,医疗方面

误差:±0.5%

优势:高精度,光滑表面

缺点:脆弱,不适用于机械部件

视频链接:https://www.youtube.com/watch?v=8a2xNaAkvLo



SLA,立体光刻法:

   Chuck Hull 于1986年发明的一种3D打印方法。基本上在机器下方会有两面镜子,一个控制x轴,一个控制y轴。通过光的反射来照射树脂,使得树脂固化成固态。他让光行走固定的路线,使树脂固化,进而一层一层地打印产品。缺点在于打印同一个横截面速度会稍慢于DLP技术。

打印原理

 

DLP打法:

     DLP技术几乎跟SLA一样,但唯独一点不一样。DLP使用一个数字光投影仪来照射每层的图像或使用多个数字光投影仪来照射更大的部分。因为他是使用数字光投影仪来运作的,因此每个图像都是由正方形像素组成的。每一层的像素形成由称为体素的小矩形块。相对于SLA来说,DLP的打印速度会快很多。数字微镜器件(Digital Micromirror Device,DMD,控制光的打印方向以及光的生成图像)使用LED光源或者是UV(紫外线)发射器打出光线照射在特殊树脂上面来打印产品。

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DLP打印成品

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Image result for dlp and sla

SLA与DLP之间的差异

PuaChengLin 还没写个人简介...

20 Sep 2019, 6:27