
三維打印成型技術是由美國麻省理工學院(MIT)于1993年開發的一種3D打印技術,它的工作原理很像傳統的二維噴墨打印機。它首先將粉末材料(如石膏、陶瓷、金屬等)通過水平壓輥平鋪在打印平臺上,然后用噴頭噴出帶有顏色的膠水(粘結劑),選擇性地將粉末粘結為實體。然后打印平臺下降一個層厚,再鋪上一層粉末,重復上述過程,直到整個模型粘結完畢。最后,去除未粘結的粉末,吹凈模型表面,并用透明膠水浸泡增強強度。
三維打印成型技術有以下幾個優勢:
成型速度快,價格相對低廉。因為粉末通過粘結劑結合,而不是通過高溫燒結或熔化,所以不需要保護氣氛或高能激光器等設備。
可實現全彩色3D打印。因為噴頭可以混合不同顏色的膠水,并根據數字模型文件進行選擇性噴射,所以可以完美地體現設計師在色彩上的設計意圖。
打印過程無需支撐材料。因為未粘結的粉末可以起到支撐作用,所以不需要額外添加支撐材料來支撐懸空部分,也就免除了去除支撐的過程和成本。
可實現大型件的打印。因為打印平臺可以水平移動,并且可以使用多個噴頭同時工作,所以可以擴大打印范圍和提高效率。目前最大可打印4米的物品。
當然,三維打印成型技術也有一些劣勢:
產品力學性能差。因為產品是由粉末和膠水組成的,并沒有完全熔合或燒結,所以強度、韌性相對較低,通常只能做樣品展示或非功能性試驗。
需要后處理。因為產品表面會有殘留的粉末和膠水,并且強度不夠高,所以需要進行清理、浸泡、拋光等后處理步驟,以提高產品質量和耐用性。
三維打印成型技術目前主要應用于以下領域:
外觀樣件、裝配原型。因為可以實現全彩色打印,所以可以用來制作外觀逼真的樣件或模型,用于展示、演示、溝通或驗證設計方案。
某些條件下可生產毛坯零件。如果使用金屬粉末或陶瓷粉末等材料,并且在后期進行高溫燒結或滲入金屬液等處理,可以得到具有一定性能的零件,用于工業生產或實驗研究。
鑄造模樣打印。因為可以打印出復雜的幾何形狀,并且材料易于去除,所以可以用來制作鑄造用的模具或模型,用于鑄造金屬或塑料等物品。
直接打印砂型、砂芯。因為可以打印出大尺寸的物品,并且材料耐高溫,所以可以用來制作砂型或砂芯,用于鑄造大型的金屬零件。
三維打印成型技術是一種讓你的想象變成現實的創造性技術,它可以讓你快速、便捷、低成本地制作出各種各樣的物品,無論是為了展示、驗證、測試還是生產。