解密*D打印成型原理、工藝詳解及應用領(lǐng)域

　　*D打印的原理

　　簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，*D打印就是指通過(guò)可以“打印”出真實(shí)物體的*D打印機，采用分層加工、迭加成形的方式逐層增加材料來(lái)最終制造出立體實(shí)物凸版印刷工藝在包裝領(lǐng)域的應用。說(shuō)的稍微專(zhuān)業(yè)點(diǎn)就是軟件通過(guò)電腦輔助設計技術(shù)完成一系列數字切片，并將這些切片的信息傳送到*D打印機上，而*D打印機會(huì )利用原材料將連續的薄型層面逐層堆疊起來(lái)，直到一個(gè)固態(tài)物體成型，所以工業(yè)上也叫快速成型，*D打印機也叫快速成型機。由于具體堆疊的形式有多種多樣，因此產(chǎn)生了多種*D打印工藝，每種工藝能夠打印的材料類(lèi)型也不相同，如常見(jiàn)的有SLA（激光固化光敏樹(shù)脂成型）、FDM（熔融擠壓堆積成型）、*DP(三維噴涂粘結成型)、SLS（選擇性激光燒結成型）、Ployjet（噴墨成型）等。“這五種主流的*D打印工藝我們這里都有設備”北京上拓科技有限公司市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)總監邵先生指著(zhù)一排排的機器如是說(shuō)，“目前*D打印可打印的材料主要有石膏、尼龍、abs塑料、pc、樹(shù)脂、金屬、陶瓷等，*D打印所用的這些原材料都是專(zhuān)門(mén)針對*D打印而研發(fā)的一種新材料，并不是普通意義的石膏、塑料、樹(shù)脂，而原材料的形態(tài)一般有粉末狀、絲狀、液體狀。”

　　*D打印工藝詳解

　　熔融擠壓堆積成型（FDM—Fused Deposition Modeling）

　　FDM工藝的關(guān)鍵是保持半流動(dòng)成型材料剛好在熔點(diǎn)之上（通?？刂圃诒热埸c(diǎn)高1℃左右）凸版印刷工藝在包裝領(lǐng)域的應用。FDM噴頭受CAD分層數據控制使半流動(dòng)狀態(tài)的熔絲材料（絲材直徑一般在1.*mm以上）從噴頭中擠壓出來(lái)，凝固形成輪廓形狀的薄層。每層厚度范圍在0．02*～0．7*2mm，一層疊一層最后形成整個(gè)零件模型。

　　FDM工藝使用的原材料：熱塑性材料凸版印刷工藝在包裝領(lǐng)域的應用，如ABS、PC、PLA等，以絲狀供料

　　精度：0．02*～0．7*2mm

　　特點(diǎn)：

　　系統構造原理和操作簡(jiǎn)單

　　維護成本低凸版印刷工藝在包裝領(lǐng)域的應用，系統運行安全

　　可以直接用于失蠟鑄造

　　可以成型任意復雜程度的零件

　　支撐去除簡(jiǎn)單凸版印刷工藝在包裝領(lǐng)域的應用，無(wú)需化學(xué)清洗

　　激光固化光敏樹(shù)脂成型（SLA—Stereo Lithography Apparatus）

　　該技術(shù)以光敏樹(shù)脂為原料，將計算機控制下的紫外激光按預定零件各分層截面的輪廓為軌跡對液態(tài)樹(shù)脂逐點(diǎn)掃描，使被掃描區的樹(shù)脂薄層產(chǎn)生光聚合反應，從而形成零件的一個(gè)薄層截面凸版印刷工藝在包裝領(lǐng)域的應用。當一層固化完畢，移動(dòng)工作臺，在原先固化好的樹(shù)脂表面再敷上一層新的液態(tài)樹(shù)脂以便進(jìn)行下一層掃描固化。新固化的一層牢固地粘合在前一層上，如此重復直到整個(gè)零件原型制造完畢。

　　使用材料：透明色光敏樹(shù)脂、乳白光敏樹(shù)脂等凸版印刷工藝在包裝領(lǐng)域的應用。

　　精度：0.1～0.2mm

　　特點(diǎn)：

　　成型過(guò)程自動(dòng)化程度高

　　尺寸精度高

　　優(yōu)良的表面質(zhì)量

　　使CAD數字模型直觀(guān)化凸版印刷工藝在包裝領(lǐng)域的應用，降低錯誤修復的 成本

　　加工結構外形復雜或使用傳統手段難于成型的原型和模具

　　激光燒結（SLS—Se1ected Laser Sintering）

　　該法采用CO2激光器作能源，目前使用的造型材料多為各種粉未材料凸版印刷工藝在包裝領(lǐng)域的應用。在工作臺上均勻鋪上一層很?。?00μ~200μ）的粉未，激光束在計算機控制下按照零件分層輪廓有選擇性地進(jìn)行燒結，一層完成后再進(jìn)行下一層燒結。全部燒結完后去掉多余的粉未，再進(jìn)行打磨、烘干等處理便獲得零件。目前，成熟的工藝材料為蠟粉及塑料粉、金屬粉、陶瓷粉。

　　使用材料：如尼龍、ABS、樹(shù)脂裹覆砂（覆膜砂）、

　　聚碳酸脂、金屬和陶瓷粉末等凸版印刷工藝在包裝領(lǐng)域的應用。

　　特點(diǎn)：

　　可制作金屬制品

　　可采用多種材料

　　制作工藝比較簡(jiǎn)單

　　無(wú)需支撐結構

　　材料利用率高

　　*.三維噴涂粘結成型（*DP—*Dimension Printer）

　　*DP技術(shù)是麻省理工學(xué)院發(fā)明并申請專(zhuān)利的，由ZCORP公司進(jìn)行商業(yè)化凸版印刷工藝在包裝領(lǐng)域的應用。該項技術(shù)自199*年發(fā)明并逐步走向市場(chǎng)后，在近三四年時(shí)間呈飛速發(fā)展趨勢。該種成型工藝的原理是將粉末由儲存桶送出一定分量，再以滾筒將送出之粉末在加工平臺上鋪上一層很薄的原料，噴嘴依照*D電腦模型切片后獲得的二維層片信息噴出黏著(zhù)劑，黏著(zhù)粉末．做完一層，加工平臺自動(dòng)下降一點(diǎn)，儲存桶上升一點(diǎn)，刮刀由升高了的儲存桶把粉末推至工作平臺並把粉末推平．再?lài)婐ぶ?zhù)劑，如此循環(huán)便可得到所要的形狀，常用的ZCorp立體打印材料是石膏粉。該種工藝是目前唯一可打印全彩色樣件的*D打印工藝。

　　使用材料：粉末材料，如石膏粉末凸版印刷工藝在包裝領(lǐng)域的應用。

　　精度：0.01*～0.1mm

　　特點(diǎn)：

　　成形速度快凸版印刷工藝在包裝領(lǐng)域的應用，成形材料價(jià)格低

　　可以制作彩色原型

　　粉末在成形過(guò)程中起支撐作用凸版印刷工藝在包裝領(lǐng)域的應用，且成形結束后，比較容易去除

　　*.噴墨技術(shù)工藝（Ployjet）

　　沿著(zhù)X軸前后滑動(dòng)，在成型室里鋪上一層超薄的光敏樹(shù)脂凸版印刷工藝在包裝領(lǐng)域的應用。每鋪完一層后，噴頭架邊上的紫外光球立即發(fā)射紫外光，快速固化和硬化每層光敏樹(shù)脂。這一步驟減少了使用其他技術(shù)所需的后處理過(guò)程。每打印完一層，機器內部的成型底盤(pán)就會(huì )極為精確地下沉，而噴頭繼續一層一層地工作，直到原型件完成。成型時(shí)使用了兩種不同的光敏樹(shù)脂材料：一種是用來(lái)成型實(shí)體部件的成型材料，另一種類(lèi)膠體的用來(lái)支撐部件的支撐材料。

　　使用材料：光敏樹(shù)脂聚合材料

　　精度：0.1mm

　　特點(diǎn)：

　　打印出高質(zhì)量、高細節的*D模型

　　縮短設計周期和降低研發(fā)成本

　　材料選擇范圍廣

　　簡(jiǎn)易的支撐移除

　　*D打印材料介紹

　　工程塑料

　　指被用做工業(yè)零件或外殼材料的工業(yè)用塑料，是強度、耐沖擊性、耐熱性、硬度及抗老化性均優(yōu)的塑料凸版印刷工藝在包裝領(lǐng)域的應用。

　　● PC材料，是真正的熱塑性材料，具備工程塑料的所有特性凸版印刷工藝在包裝領(lǐng)域的應用。高強度，耐高溫，抗沖擊，抗彎曲，可以作為最終零部件使用,應用于交通工具及家電行業(yè)。

　　● PC-ISO材料，是一種通過(guò)醫學(xué)衛生認證的熱塑性材料，廣泛應用于藥品及醫療器械行業(yè)，可以用于手術(shù)模擬，顱骨修復，牙科等專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域凸版印刷工藝在包裝領(lǐng)域的應用。

　　● PC-ABS材料，是一種應用最廣泛的熱塑性工程塑料,應用于汽車(chē)，家電及通信行業(yè)凸版印刷工藝在包裝領(lǐng)域的應用。

　　光敏樹(shù)脂

　　即是UV樹(shù)脂，由聚合物單體與預聚體組成，其中加有光(紫外光)引發(fā)劑(或稱(chēng)為光敏劑)凸版印刷工藝在包裝領(lǐng)域的應用。在一定波長(cháng)的紫外光(2*0-*00納米)照射下立刻引起聚合反應完成固化。一般為液態(tài)，一般用于制作高強度、耐高溫、防水等的材料。

　　● Somos 19120材料為粉紅色材質(zhì)，鑄造專(zhuān)用材料凸版印刷工藝在包裝領(lǐng)域的應用。成型后直接代替精密鑄造的蠟膜原型，避免開(kāi)模具的風(fēng)險，大大縮短周期。 擁有低留灰燼和高精度等特點(diǎn)。

　　● Somos 11122材料為半透明材質(zhì)，類(lèi)ABS材料凸版印刷工藝在包裝領(lǐng)域的應用。拋光后能做到近似透明的藝術(shù)效果。此種材料廣泛用于醫學(xué)研究、工藝品制作和工業(yè)設計等行業(yè)。

　　● Somos Next材料為白色材質(zhì)，類(lèi)PC新材料，材料韌性較好，精度和表面質(zhì)量更佳，制作的部件擁有最先進(jìn)的剛性和韌性結合凸版印刷工藝在包裝領(lǐng)域的應用。

　　另外*D打印常用材料有尼龍玻纖、耐用性尼龍材料、石膏材料、鋁材料、鈦合金、不銹鋼、鍍銀、鍍金、橡膠類(lèi)材料，可登陸叁迪網(wǎng)查看詳細材料介紹凸版印刷工藝在包裝領(lǐng)域的應用。

　　*D打印能做什么

　　當前，許多人認為做*D打印必須得有三維掃描儀，其實(shí)這是一個(gè)大大的誤區凸版印刷工藝在包裝領(lǐng)域的應用。三維掃描儀只是*D打印的一種輔助手段，*D打印的三維數字模型大致來(lái)源于兩種：一種是復制現實(shí)中已有的物品或人物，一種是現實(shí)中本不存在的，用三維設計軟件直接設計出來(lái)的。只有前者是需要用到三維掃描儀的。

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