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發布日期:2018-09-07 人氣(qì):1269
近幾年(nián)來,3D打印(yìn)這個名詞從陌生到熟悉,逐漸走向人們的生活和工作中。但是,仍有不少學生對3D打印不夠了解,筆(bǐ)者(zhě)特撰寫(xiě)本文(wén)向我們從事計算(suàn)機(jī)圖形學的學生對3D打(dǎ)印技術進行簡略的解釋。本文的目的不是詳細解(jiě)釋3D打印的概念和應用,網上(shàng)能(néng)找到許多這方麵的文章。我們的重點在於闡述一下3D打印帶給我們從事計算機(jī)圖形學(xué)和幾何建模與處理的研究工作者的一些問題與機遇,現有的3D打印設備有(yǒu)很多種,設備(bèi)是與材料配合來設(shè)計的。這裏隻是簡單羅列一下常見(jiàn)的一些3D打印設備(主要來自於(yú)Medtec),更更詳細的資料可(kě)從網上獲取。
1. 分層實體成(chéng)型工(gōng)藝(LOM):這是曆史最為悠久的3D打印成型技術。LOM技術成型多使用紙材、PVC薄膜等材料,價格低廉且成型精度高。激光切割器(qì)將沿著(zhe)工件截麵輪廓線對薄膜進行切割,可升(shēng)降的工作台能支撐成型的工件,並(bìng)在每層成型之後降低一個材料厚度(dù)以便送進將要(yào)進行粘合和切割的新一層材料,最後熱粘壓部件將會一層一層地把成型區域的薄膜粘合在一(yī)起。
2. 立體光固化成型工藝(SLA):以光(guāng)敏樹脂作為材料,在係統控製下紫外激光(guāng)將對液態的光敏樹脂(zhī)進行(háng)掃描從而讓其逐層凝固成型。液槽中會先盛滿液態的光敏樹(shù)脂(zhī),氦—鎘激光器或氬離子激(jī)光器發射出(chū)的紫外激光束在計算機的操(cāo)縱下按工件的分層(céng)截麵數據在液態(tài)的光敏樹脂表(biǎo)麵進行逐行逐點掃(sǎo)描,這使掃描區域的樹脂薄層產生聚合反應(yīng)而固化(huà)從形成工件的一個薄層。
3. 選擇(zé)性激光燒結工藝(SLS):SLS工藝(yì)使用的是粉末狀(zhuàng)材料,激光器在計算機的操控下對(duì)粉末進行掃描照射而實現材料的燒結粘合,就這樣材料層(céng)層堆積實現成型。先采用壓輥將一層粉末平(píng)鋪到已成(chéng)型工件的上表麵,數控係統(tǒng)操控激(jī)光束按照該層截麵輪廓在(zài)粉層上
進行(háng)掃描(miáo)照射而使粉末的溫度升至熔化點,從而進行燒結並於下麵已成型的部分實現粘合。
4. 三維印刷(shuā)工藝(3DP):工作原理類似於(yú)噴墨打印機,與SLS工藝也有(yǒu)著類似的地(dì)方,采用的都(dōu)是粉末狀的材料,如陶瓷、金屬、塑料,但與其不(bú)同的是3DP使用的(de)粉末並不是通過激光燒結粘合在一起的,而是通過噴頭噴射粘(zhān)合劑將工件的截麵“打印”出來(lái)並一層(céng)層堆積成型的(de)。
5. 熔融沉積成型工藝(FDM):將絲狀的熱熔(róng)性(xìng)材料(通常為ABS或PLA材料(liào))進行(háng)加熱融(róng)化,通過帶有微(wēi)細噴嘴的擠出機把材料擠出來,熔融(róng)的絲材被擠出後隨即(jí)會和前一層材料粘合在一起。一層材料(liào)沉積後工作台將按預(yù)定的增量下降一個厚度,然(rán)後(hòu)重複以上的步(bù)驟直到工件完全(quán)成型。這是最常見的3D打印機,現在價格隻要幾千元,也是進(jìn)入家庭和個人工作(zuò)室(創客)最(zuì)多的(de)3D打印設(shè)備。也稱為桌麵型3D打印機。