关于3d打印的知识和基本过程 3d打印技术的原理是什么 _生活百科

3D 打印的概念由 David E.H. Jones 于 1974 年。然而，直到 1980 年代初才开发出制造模型的方法和材料。
“3D 打印”一词涵盖了多种工艺和技术，为生产不同材料的零件和产品提供了广泛的能力。近年来，这些工艺得到了显著发展，现在可以在许多应用中发挥关键作用。
这篇概述文章旨在解释 3D 打印的不同类型和流程、它们的工作原理以及它们在当前市场中的用途和优势。让我们从一个非常基本的问题开始。
什么是 3D 打?。?/h2>

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图片说明3D打印机如何逐层打印三维物体
3D 打印，也称为增材制造，是一种从三维数字模型或 CAD 模型制作物理对象的过程。它涉及各种计算机控制技术，其中材料被连接或固化以构建实际对象。
通常，材料（例如融合在一起的粉末颗粒或液体分子）以毫米级逐层添加。这就是为什么 3D 打印也被称为增材制造工艺的原因。
在 1990 年代，3D 打印技术被称为快速原型制作。它们仅适用于制造美学或功能原型。从那时起，我们已经走了很长一段路。
今天的 3D 打印技术已经足够先进，可以创建复杂的结构和几何形状，否则手动构建是不可能的。
3D 打印的精度、材料范围和可重复性已经提高到我们几乎可以构建任何东西的程度——从简单的原型到复杂的最终产品，如环保建筑、飞机零件、医疗器械，甚至是使用多层材料的人造器官。人体细胞。
它是如何工作的？所有 3D 打印技术都基于相同的原理：3D 打印机将数字模型（作为输入）通过逐层添加材料将其变成物理的 3D 对象。
它与使用各种切削工具从实心块构建所需结构的传统制造工艺（例如注塑成型和 CNC 加工）截然不同。然而， 3D 打印不需要切割工具：物体直接在构建的平台上制造。

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该过程从数字 3D 模型（对象的蓝图）开始。该软件（特定于打印机）将 3D 模型切成薄的二维层。然后它将它们转换为一组机器语言指令，供打印机执行。
根据打印机的类型和对象的大?。?打印需要几个小时才能完成。打印对象通常需要进行后处理（如打磨、上漆、油漆或其他类型的常规整理）以达到最佳表面光洁度，这需要额外的时间和人工。
不同类型的 3D 打印机采用不同的技术，以不同的方式处理不同的材料。就材料和应用而言， 3D 打印的最基本限制可能是没有一dao切的解决方案。
3D 打印的类型/工艺根据 ISO/ASTM 52900 标准，所有 3D 打印过程可分为七组。每种方法都有利有弊，通常涉及成本、速度、材料特性和几何限制等方面。
1. 还原光聚合

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图示：激光 (a) 选择性地照亮填充有液体光聚合树脂的罐 (b) 的透明底部 (c) 。升降平台 (e) 逐渐将固化的树脂 (d) 向上拖起。
基于 Vat 光聚合的3D打印机有一个装有光聚合物树脂的容器，该树脂用紫外线光源硬化以制造物体。还原聚合的三种最常见的形式是
1a) 立体光刻 (SLA)：SLA 于1984年发明，它使用紫外激光使化学单体和低聚物交联，形成构成三维立体主体的聚合物。虽然这个过程很快并且可以构建几乎任何结构，但它可能很昂贵。
1b) 数字光处理 (DLP)：它利用传统光源，例如弧光灯（而不是激光器）。物体的每一层都被投影到液态树脂桶上，然后随着升降平台的上下移动，树脂会一层一层地固化。
1c) 连续液体界面生产 (CLIP)：它类似于立体光刻，但是是连续的，速度最高可达 100 倍。CLIP 可以生产具有光滑侧面的橡胶状和柔性物体，这是其他技术无法创建的。
2. 材料挤压

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插图材料挤出：喷嘴 (1) 将材料 (2) 沉积在构建平台 (3) 上
在此过程中，将一根固体热塑性材料的细丝推过加热的喷嘴，该喷嘴将材料熔化并沿预定路径将其沉积在构建平台上。这种材料最终冷却并凝固，形成一个三维物体。在这个过程中最常用的技术如下所示：
2a) 熔融沉积成型 (FDM)：它使用热塑性材料的连续长丝，例如尼龙、热塑性聚氨酯或聚乳酸。
2b) Robocasting：它涉及从小喷嘴中挤出糊状材料，同时喷嘴在构建平台上移动。该过程与 FDM 不同，因为它不依赖于材料的干燥或固化来在挤出后保持其形状。