实际应用中的生产效率表现:
在产品原型制造方面:3D打印可以快速将数字模型转化为实物,几天内就能完成一个复杂产品原型的制作,相比传统的模具制造等方法,缩短了开发周期,提高了效率。
在小批量零部件生产方面:对于一些复杂形状、小批量的零部件,3D打印无需制作模具,可以直接生产,生产周期短,成本相对较低。但如果是大规模批量生产相同的简单零部件,传统的注塑成型、冲压等方法生产效率更高。
随着技术的不断发展,3D 打印的生产效率在逐步提高。例如,新的打印技术不断涌现,设备制造商也在通过改进硬件设计、优化软件算法等方式来提升打印速度和质量,未来 3D 打印技术在更多领域将具有更强的竞争力。 3D打印与AI结合,提升打印精度和效率,实现自适应打印。无锡3D打印厂家
3D打印,也被称为增材制造,是一种基于数字模型的技术。它从CAD软件设计或数字库中的电子文件开始,通过构建准备软件将设计分解成层,然后生成3D打印机的路径指令,逐层堆积材料终叠加成型。3D打印技术可以按照其生产的产品或使用的材料类型进行分类,主要类型包括以下几种:
材料挤出(MEX)原理:材料通过喷嘴挤出,通常这种材料是一根塑料细丝,通过一个加热的喷嘴进行熔化和挤出。打印机沿着构建准备软件确定的路径将材料放置在构建平台上,然后线材冷却并凝固形成固体。子类型:熔融沉积建模(FDM)、建筑3D打印、微型3D打印、生物3D打印、熔融颗粒建模(FGM)等。材料:塑料、金属、食品、混凝土等。特点:成本较低,材料范围广,但通常材料性能较低(如强度、耐用性等),且尺寸精度不高。 舟山3D打印商家考古修复,利用技术重现历史文物。
支撑去除:打印完成后,去除支撑材料的过程如果操作不当,可能会损坏打印产品的表面或结构,影响产品的外观和性能。特别是对于一些复杂形状和精细结构的产品,支撑去除需要更加小心谨慎。表面处理:表面处理工艺,如打磨、抛光、涂覆等,对产品的终质量和性能有重要影响。良好的表面处理可以提高产品的表面光洁度、降低粗糙度,增强产品的耐腐蚀性和耐磨性等性能。热处理和固化:对于一些需要进一步固化或热处理的材料,如光固化树脂、金属材料等,后处理过程中的固化温度、时间和热处理工艺等参数会影响材料的性能,进而影响产品的强度、硬度等性能指标。
FDM熔融沉积成型(Fused Deposition Modeling)技术特点:通过加热和熔化丝状的热塑性材料,喷头将熔融状态下的材料挤出并终凝固,逐层堆积形成终的成品。应用范围:因其操作简便、成本较低,广泛应用于教育、家庭DIY、原型制作等领域。市场普及度:作为桌面级3D打印的,FDM技术在市场上具有较高的普及度。
SLA立体光固化成型(Stereo Lithography Apparatus)技术特点:使用特定波长与强度的激光聚焦到光固化材料表面,使之由点到线、由线到面的顺序凝固,完成一个层面的绘图作业,然后逐层叠加构成一个三维实体。应用范围:因其打印精度高、表面质量好,常用于珠宝设计、牙科模型、精密零件等领域。市场普及度:在专业级3D打印市场中,SLA技术占据重要地位。 未来,3D打印有望实现多材料、多功能集成制造,进一步拓展应用场景。
定向能量沉积(DED)原理:金属材料在沉积的同时被强大的能量馈送和融合。子类型:粉末激光能量沉积、线弧增材制造(WAAM)、线电子束能量沉积、冷喷涂等。材料:金属线材或粉末。特点:用于逐层打印,也常用于修复或增加金属物体的特征。7. 剥离层积原理:将非常薄的材料堆叠和层压在一起,产生3D物体或堆叠,然后用机械或激光切割形成终形状。类型:层压对象制造(LOM)、超声波固化(UC)等。材料:纸张、聚合物、片状金属等。特点:能够快速生产,但精度可能较低,且浪费较多材料。该技术正在推动制造业向智能化、数字化方向转型。舟山PA123D打印商家
3D打印技术可实现个性化定制,如游戏手办和动画角色。无锡3D打印厂家
早期构想与探索1859年,法国雕塑家弗朗索瓦・威廉姆(FrançoisWillème)申请了多照相机实体雕塑(photosculpture)的,这是3D扫描技术的早期雏形。1892年,法国人JosephBlanther提出使用层叠成型方法制作地形图的构想,这是增材制造技术基本原理的初步探索。1940年,Perera提出类似设想,通过沿等高线轮廓切割硬纸板并层叠成型制作三维地形图。
技术奠基与突破1972年,Matsubara在纸板层叠技术的基础上提出了使用光固化材料的方法,为后续的3D打印技术奠定了基础。1983年,美国科学家查尔斯・胡尔受紫外线使桌面涂料快速固化的启发,萌生了3D打印的想法,并发明了SLA(Stereolithography,液态树脂固化或光固化)3D打印技术,他将其称作立体平版印刷,3D打印技术由此正式诞生。1984年,立体光刻技术(SLA)正式发明,同年查尔斯・胡尔为该技术申请美国专利。1986年,查尔斯・胡尔获得了快速原型技术的,创建了STL文件格式,并开发出世界上台3D打印机,随后以这种技术为基础成立了世界上家3D打印设备公司3DSystems。 无锡3D打印厂家