40張動(dòng)圖！秒懂3D打印原理

發(fā)布日期：2022-10-15 作者：康為點(diǎn)擊：

3D打印是生產(chǎn)業(yè)行業(yè)的一項(xiàng)新興技術(shù)，被稱為“擁有產(chǎn)業(yè)反動(dòng)意思的生產(chǎn)技術(shù)”。近年來(lái)，緊隨產(chǎn)業(yè)技術(shù)的進(jìn)步，3D打印技術(shù)獲得快速成長(zhǎng)并獲得媒介的全面關(guān)心。面臨眾多的3D打印技術(shù)，諸位小同伴是不是有點(diǎn)hold不住了？

沒聯(lián)系，本篇文章為大家整理十大3D打印技術(shù)，用動(dòng)圖的方法生動(dòng)展現(xiàn)出其原理，把高大上的3D打印技術(shù)拉下神壇！

文中，給大家分享的是3D打印原理高分子篇和金屬篇，首要簡(jiǎn)介SLA、CLIP、3DP、PolyJet、FDM五大技術(shù)，并且NPJ、SLM、SLS、LMD和EBM五大金屬3D打印原理。

1、SLA（StereoLithography）

SLA即光固化成型技術(shù)，指借用紫外光照射液態(tài)光敏樹脂產(chǎn)生聚合反應(yīng)，來(lái)逐層固化并形成三維實(shí)體的成型方法，SLA制備的工件尺度精度高，是商業(yè)化的最早3D打印技術(shù)。

下列是SLA工藝工程：

紫外激光源

光固化反應(yīng)

逐層掃描成型

2、CLIP

CLIP即持續(xù)液體界面提煉技術(shù)，是在Carbon 3D企業(yè)在SLA技術(shù)的根基上開發(fā)的擁有反動(dòng)性的3D打印技術(shù)，將3D打印的速率提升了100倍！

CLIP從底部投影，使光敏樹脂固化，不須要固化的部份通過(guò)操控氧氣，生成死區(qū)，抑止光固化反應(yīng)而維持安穩(wěn)的液態(tài)領(lǐng)域，如此就確保了固化的持續(xù)性。

光固化反應(yīng)

氧氣抑止光固化流程

光固化死區(qū)演示

CLIP成型流程

3、3DP（Three-DimensionalPrinting）

3DP即三維打印迅速成型技術(shù)，其與傳統(tǒng)二維噴墨打印靠近，從噴頭噴出粘結(jié)劑（黑色粘結(jié)劑能夠打印出黑色制件），將平臺(tái)上的粉末粘結(jié)成型，往往用采取石膏粉成為成型原料。3DP技術(shù)現(xiàn)在首要運(yùn)用有2個(gè)：全彩3D打印及砂模鍛造。

下列是Exone企業(yè)用3DP技術(shù)進(jìn)行砂模鍛造的流程：

粘結(jié)劑噴射

加熱固化

打印成型

鍛造成型

4、PolyJet

PolyJet即聚合物噴射技術(shù)，其成型原理相似3DP技術(shù)，但噴射的不是粘合劑而是光固化樹脂，噴射完結(jié)后通過(guò)紫外光照射固化成型。

PolyJet成型原理

PolyJet采取陣列式噴頭，乃至能夠同時(shí)噴射不同原料，實(shí)行多種原料、多色原料同時(shí)打印。

陣列噴頭工作流程

PolyJet打印流程

5、FDM（FusedDeposition Modeling）

FDM即熔融層積技術(shù)，借用高熱將原料融化，通過(guò)打印頭擠出成細(xì)絲，在構(gòu)件平臺(tái)聚積成型。FDM是最簡(jiǎn)潔也是最常見的3D打印技術(shù)，往往運(yùn)用于桌面級(jí)3D打印設(shè)施。

下列是FDM技術(shù)的工作原理：

模型解決

耗材擠出成型

逐層打印流程

除去支持

外表解決

金屬3D打印技術(shù)能夠直接用來(lái)金屬零件的迅速成型生產(chǎn)，擁有廣大的產(chǎn)業(yè)運(yùn)用遠(yuǎn)景，是海內(nèi)外重點(diǎn)成長(zhǎng)的3D打印技術(shù)，以下跟大家分享NPJ、SLM、SLS、LMD和EBM五大金屬3D打印原理。

6.NPJ（Nano Particle Jetting）

NPJ技術(shù)是以色列企業(yè)Xjet最新開發(fā)出的金屬3D打印成型技術(shù)，與一般的激光3D打印成型相比，其應(yīng)用的是納米液態(tài)金屬，以噴墨的方法沉積成型，打印速率比一般激光打印快5倍，且擁有優(yōu)秀的精度和外表粗拙度。

下列是Xjet設(shè)施工作流程：

金屬顆粒細(xì)化

金屬顆粒散布在液滴中

液滴噴射成型流程

液相排出流程

燒結(jié)后的制件

7.SLM（Selective Laser Melting）

SLM即選區(qū)激光融化成型技術(shù)，是現(xiàn)在金屬3D打印成型中最廣泛的技術(shù)，采取精致聚焦光斑迅速融化預(yù)置金屬粉末，直接獲取任何外形并且擁有完全冶金結(jié)合的零件，獲得的制造致密度可達(dá)99%以上。

激光振鏡體系是SLM的要害技術(shù)之一，下列是SLM Solution企業(yè)的振鏡體系工作圖：

激光發(fā)射

激光傳輸

掃描振鏡

激光掃描融化

金屬粉末融化流程

金屬3D打印流程中，因?yàn)橹萍^高難，須要打印支持原料，制件完結(jié)后須要除去支持，并對(duì)制件的外表進(jìn)行解決。

取出制件

除去支持

后解決

8.SLS（Selective Laser Sintering）

SLS即選區(qū)激光燒結(jié)成型技術(shù)，與SLM技術(shù)相似，差別是激光功率不同，往往用來(lái)高分子聚合物的3D打印成型。

下列是SLS制備塑料制件的流程：

模型分層切片

制件的取出

后解決

SLS也可用來(lái)生產(chǎn)金屬或陶瓷零件，但所獲得的制件致密度低，且須要經(jīng)當(dāng)時(shí)期致密化解決才能應(yīng)用。

SLS生產(chǎn)金屬零件

9.LMD（Laser Metal Deposition）

LMD即激光熔覆成型技術(shù)，該技術(shù)名字繁瑣，不同的研發(fā)機(jī)構(gòu)獨(dú)立研發(fā)并獨(dú)立命名，常用的名字含蓋：LENS, DMD, DLF, LRF等，與SLM最大不同在于，其粉末通過(guò)噴嘴集結(jié)到工作臺(tái)面，與激光匯于一點(diǎn)，粉末融化冷卻后獲取聚積的熔覆實(shí)體。

下列是LENS技術(shù)的工作流程：

同軸送粉

建立流程

10.EBM（Electron Beam Melting）

EBM即電子束融化技術(shù)，其工藝流程與SLM十分類似，差別在于，EBM所應(yīng)用的能量源為電子束。EBM的電子束流出能量往往比SLM的激光流出功率大1個(gè)數(shù)目級(jí)，掃描速率也遠(yuǎn)高過(guò)SLM，因而EBM在建立流程中，須要對(duì)外型臺(tái)總體進(jìn)行預(yù)熱，防范成型流程中熱度過(guò)大而帶來(lái)較大的殘存應(yīng)力。

下列是EBM工作流程：

總體預(yù)熱

成型流程

融化流程中粉末的改變

令人贊嘆的3D打印水龍頭

DXV頒布的這一組令人感覺冷艷的3D打印系列水龍頭，含蓋了格子、剪紙和層狀金屬條3個(gè)相當(dāng)獨(dú)到的外形。借用選取性激光燒結(jié)三維打印技術(shù)生產(chǎn)，它通過(guò)計(jì)算機(jī)疏導(dǎo)的高溫量、低壓力激光束，交融金屬粉末燒結(jié)二十四小時(shí)左右成形，然后再手工打磨及拋光。

3D打印蕾絲燈

交融了屋室裝潢設(shè)計(jì)與3D打印技術(shù)，來(lái)自巴黎的藝術(shù)家夫婦Linlin & Pierre-Yves Jacques創(chuàng)作了美好的蕾絲圖案燈具（Lace-patterned Lamp）。

將來(lái)小提琴？3D打印超科幻感樂器

由兩位建筑師Eric Goldemberg和 Veronica Zalcberg創(chuàng)建的MONAD Studio設(shè)計(jì)工作室，此次和專業(yè)的音樂家協(xié)作，借用3D打印技術(shù)迅速且有效益的實(shí)行設(shè)計(jì)，完結(jié)了這把看起來(lái)一點(diǎn)都不像小提琴的小提琴「2-string Piezoelectric Violin」.

3D打印建筑燈泡模具

荷蘭藝術(shù)家 David Grass 所設(shè)計(jì)的鐘乳石系列燈泡，以3D打印技術(shù)復(fù)制了逐個(gè)有名大樓建筑外型，裝在天花板上，高低倒置的容貌，頗有片子廣泛開啟或倒置世界的fu。

2015米蘭設(shè)計(jì)周上的3D打印高跟鞋設(shè)計(jì)

食物的將來(lái)形勢(shì)：3D打印出去的甘旨小吃

軟糖公仔

圣誕餅干

高難的巧克力名堂

白糖雕塑

可定制的獨(dú)家甜品

讓傷口好得更快的3D打印石膏

土耳其產(chǎn)業(yè)設(shè)計(jì)師 Deniz Karasahin 設(shè)計(jì)的手臂固定器Osteoid，輔助加快受傷的骨頭與關(guān)節(jié)恢復(fù)，可根據(jù)患者手臂外形量身訂做，貼合而不悶，材質(zhì)可回收。

把心愛的綠植戴外出，3D打印出的金飾滿足你的空想

設(shè)計(jì)師 Colleen Jordan 借用3D打印技術(shù)將一盆盆極為迷你的花盆化身成戒指上的鉆石，喜愛動(dòng)物的人們能夠在這里頭種花種草種瓜果，把意味生機(jī)與自然的動(dòng)物戴在身上，輔助自身維持一成天的好情緒！

暗藏人臉肖像的3D印花瓶

這支名為「Fahz」的花瓶是由美國(guó)設(shè)計(jì)師 Nicholas Desbiens 和 Martha Desbiens 所一同設(shè)計(jì)，他們借用3D打印的技術(shù)精確特征，把人像輪廓暗藏在花瓶側(cè)邊的曲線中，只需將其放在干凈純潔的背景前，便較容易能看出他們充斥玩心的創(chuàng)意之處。

3D打印名片，別具一格的好創(chuàng)意

許多人都感知3d打印之后肯定會(huì)稱呼將來(lái)的形勢(shì)，so，假設(shè)運(yùn)用在名片的制造上豈不是很炫酷、很拽嗎？讓咱們來(lái)看看巴塞羅那的Studio Clam為zoombcn借用3d打印技術(shù)制造的立體創(chuàng)意名片吧。

3D打印鏤空外骨假肢

打印技術(shù)越來(lái)越造福于人類了。設(shè)計(jì)師William Root應(yīng)用3D打印技術(shù)生產(chǎn)出外骨假肢，通過(guò)激光掃描患者完好的那條腿，程序依據(jù)解剖學(xué)智能解析，刻畫出對(duì)稱的那條腿的模型，做到形狀和真腿分毫不差。

3D打印出的氣質(zhì)與立感兼具的時(shí)尚軍服

設(shè)計(jì)師Francis Bitonti、Michael Schmidt和 Shapeways一同為時(shí)尚名媛Dita Von Teese量身訂做了一款線條相當(dāng)精美的晚軍服，穿在身上呈現(xiàn)出非凡的魄力。全套服裝以17件片元件所構(gòu)成，分別打印后再以手工組合，同時(shí)應(yīng)用13000顆施華洛世奇水鉆鑲在全件軍服上，讓軍服愈加有立感、愈加blingbling～

3D打印經(jīng)典家具滿足你的珍藏夢(mèng)

動(dòng)輒六位數(shù)的名設(shè)計(jì)師家具，想買但口袋不足深？3D 打印處理你喜愛卻不能負(fù)責(zé)的問(wèn)題。擺在書桌當(dāng)擺飾不但秀出你的品嘗，看經(jīng)典家具模型當(dāng)做每日出勤的鼓勵(lì)目的也不錯(cuò)。針對(duì)買不斷型號(hào)的人們而言，不怕家中被塞滿、不怕口袋被掏空，用模型也能滿足你的珍藏欲。

3D打印技術(shù)幫你定制出最合腳的涼鞋

設(shè)計(jì)師earl stewart和他的足科醫(yī)師同伙嘗試應(yīng)用他們各自的專長(zhǎng)聯(lián)合起來(lái)為人們打造出最合腳的鞋子。借用三維掃描儀對(duì)腳部進(jìn)行掃描，接著在計(jì)算機(jī)上依據(jù)腳部模型和醫(yī)學(xué)理論設(shè)計(jì)出最適合的計(jì)劃最終進(jìn)行3D打印流出，這樣準(zhǔn)確、高科技的定制流程恐怕像不合腳都難。

Chris Milnes惡搞創(chuàng)作的3D打印公仔

假設(shè)不過(guò)要想做一系列的惡搞之作，如此盛行了好幾年的3D打印技術(shù)大概是個(gè)不錯(cuò)的選取。來(lái)自美國(guó)的藝術(shù)家Chris Milnes突發(fā)奇想，把華人世界里，大家熟知的彌勒佛與有名的動(dòng)漫片子人物做結(jié)合，來(lái)個(gè)有點(diǎn)違和又不會(huì)太違和的惡搞創(chuàng)作。

打印機(jī)噴出的3D領(lǐng)結(jié)