3d打印材料(通用14篇)
1.3d打印材料 篇一
轴承是当代机械设备中一种举足轻重的零部件,主要用于确定旋转轴与其它零件起支承或导向作用,轴承的传统制作工艺相当复杂,真正加工起来,步骤有时可达到70步之多,特别是热处理环节、锻造环节、磨加工环节精度要求很严格。但如果应用3D打印技术及三维CAD建模软件,则能少则一个小时就能完成轴承的模型制作工序,大大简化了生产步骤,降低成本材料,减少出错率。
在进行3D打印之前,必须依靠前端的建模软件进行设计创建三维数据模型,常见的三维CAD设计软件有国外的Solidworks,NX,国内中望3D等。由于中望3D具有灵活的自由曲面混合建模功能,能满足企业进行精确设计的需求,而且在版本中加入了直接输出到“3D打印机”(Print3D)的功能,让用户非常方便快捷地与3D打印机交互,快速打印.轴承效果图完工见左上图,即重要的前端三维CAD数据模型已创建完毕,接下来要实现3D打印。
由于3D打印是一种快速成型技术,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术,前提是必须以数字模型文件为基础,因此,需要通过前面的产品建模三维CAD数据模型创建完毕,接下来可用3D打印机把模型打印出来:
第一步:由于3D打印文件格式为STL,首先将设计好的模型图纸用中望3D输出转为STL格式。中望3D有完整的输入输出数据接口,专用于与3D打印软件无缝接合。选择“文件”操作界面上的“3D打印”按钮(如下图),可以自动切换到专用3D打印软件界面,无需手动转换STL格式,进行3D打印编程工作,
第二步:把轴承STL文件输入到3D打印机对应的打印管理软件,由于3D打印机有一个最大打印尺寸,可以根据打印机的可打范围对产品的位置、放置方向、比例大小和打印属性进行调整。
Objet公司的3D打印机可以通过Objet Studio打印管理软件来对打印产品进行输出前的产品调整并指定打印材料。相关设置完毕就可以输出到3D打印机进行实际的产品打印。
可以根据实际需要对零件调整比例,从上图可知原始大小已经适合打印操作,调整产品放置位置,放置在打印工作台范围内。
指定对应的打印材料。
第三步:通过输出打印机功能实现打印操作。
从上图可以得知打印加工所需时间04:17、产品重量166g、承托重量85g,所需材料总重量为251g,最后待打印机完成打印。如下:
通过3D打印技术,我们可以快速的对新产品进行设计、测试等工作。特别对复杂的产品更能体现其快速成型、节约成本之优势。中望3D可以辅助进行前期的建模设计,满足制造业企业的精确使用需求。越来越多的实践使用证明,中望3D的CAD/CAM一体化解决方案可以轻而易举解决客户所需,从而实现从设计到加工的最佳途径。
2.3d打印材料 篇二
据李畅教授介绍,自3D打印出现以来,逐层(逐点)加工被认为是实现3D打印的唯一可行的途径,但是这种方法存在致命缺点,即打印速度和打印精度成反比,若提高精度必然导致速度的降低,反之,若提高速度必然导致精度的下降。该现象被称为“3D打印悖论”,这意味着3D打印继续走逐层(逐点)加工之路是一条死胡同。
李畅教授领导的研发团队创立出一种多种材料的整体控制技术,解决了“多元材料任意分布同时打印”这个3D打印终极核心技术问题,还解决了3D打印的打印速度、打印精度、打印材料、批量生产、彩色打印等一系列问题,从而实现了3D打印技术的革命性突破。
(1)打印精度和速度的瓶颈问题。新技术打印精度可达到0.001mm,而且在此精度的条件下,无论单层切片面积多大,其加工时间不超过一分钟,这个打印速度与原有的3D打印速度相比是天壤之别。(2)打印材料问题。目前打印材料的要求非常严格,甚至是3D打印不能迅速普及以及不能规模化生产的主要障碍。新技术对材料几乎没有任何特殊要求,只要是粒度相差不大的粉体即可,完全解决了3D打印的材料问题。(3)批量化生产问题。在完全解决打印材料和打印速度的问题之后,批量化生产问题自然迎刃而解了,甚至可以说,像集成电路这样的微加工领域里的大批量规模生产,使用新的3D打印技术,其加工成本远远低于传统加工方式。(4)彩色打印问题。现有的彩色3D打印不是严格意义上的彩色3D打印,新技术通过直接控制材料本身的颜色的方法进行打印,实现了真正意义上的彩色3D打印。
3.3d打印材料 篇三
海外参考价 25000元起 | odd.org.nz
“奇怪的原子”? 我看它有点像“奇怪的夸克”?
看来你对海森堡的量子力学挺熟悉的。这把吉他是用尼龙通过3D打印机制成的,相当有未来感,即便有人说它能同时存在于两个地方,我们也并不感到吃惊。要是你有一个乐队,那可就太方便了。
尼龙制的?那它会不会太过松软?
尼龙并非只能用来制作让人讨厌的衬衫。这种尼龙材质(它完整的专业术语是Duraform PA)相当坚固耐用,通常用于赛车和飞机制造。所以新西兰吉他制造商采用被称作“激光烧结”的工艺技术,利用这种材质制造出了这款精雕细琢的乐器。
我还以为吉他都是用木头制造的呢……
就原声吉他而言,你说的没错。至于电吉他,吉他琴体采用的材质是否会影响其音质音色尚存争议——但为防万一,Atom的内部核心是用桃花心木制成的。此外,吉他拾音器的质量确实对吉他音质影响巨大,所以ODD采用了出自新西兰Langcaster的优质琴弦传感器。内置的超速传动效果器意味着,不管配合任何放大器,你都可以直接通过吉他琴体将纯净的音质转换成破音。搭配上Schaller锁定调谐器、坚硬的枫木琴颈和檀木指板,你的手上就有了真正量子级的套件。这是什么意思?管它呢!
4.3D打印开展报告 篇四
这次出去学习了解到,体制内教育中小学更多的是购买了某一品牌的3D打印设备和几卷耗材,待上层领导视察的时候临时抱佛脚找来草草了事,零星好一些的学校可能是教师开了兴趣班,但是全校只有那么几台已经被尘土封存许久的设备还不允许接触,美其名曰没有老师指导有危险。
体制外的儿童机构早已蠢蠢欲动,但是这个市场大量缺乏真正既懂得3D打印技术又了解儿童心理和青少年教育的一线教师,搞得更像是3D打印厂商的王婆卖瓜,谁喊得嗓门越大谁就占先机。
我真心感觉中小学生3D打印教育市场前景非常广阔,绝对不应该是这样的玩法。3D打印机就是一个工具,至于选择什么样的厂商,只要是有品牌保证的就ok,完全不必要选择什么国外一流设备,一些DIY的设备也不是什么孩子能使用的了得,毕竟不可能人人创客,所以中小学3D打印教育选择购机只要是国产一流品牌机足够了,更重要的是内容上的突破,教学方式上的爆破。
之前我也做过类似的探讨,今天说点更直接的,就拿3D打印计算机课程来说,大部分的同学只要你一开讲,底下窸窣一片。真可谓此起彼伏,声声入耳。那么为什么不能从实践的角度入手呢?通过兴趣引导,比如房屋的拼装演变过程来说明物理结构的改变,从而影响整个上层建筑呢!我们其他课程类似于数学和美术甚至语文都可以借用此套路,高尚而不奢靡!根据那些一线老教师3D打印教学经验结合我的课堂理解判断,如果想要更深层次的开发中小学生3D打印教学内容,可能要从以下几点来参考:
1、课堂内容需要更多游戏化的设定。游戏是孩子们天生所喜好的,特别是年龄偏小的孩子,男孩子尤为显著,这摸摸,那碰碰,没有什么他们不好奇,所以如果让3D打印设备完全成为了软件的课程或是科普展示宣讲,那孩子们怎么能不走神?
2、课堂内容需要延展性的思维。比如3D打印分层累加过程,那么我们为什么不引导孩子们做事情要有条理性,做同一种事情的时候需要一步一步来做,不同种性质的事务要一阶段一阶段来执行,这是不是也有点类似数学里的归纳法?那就直接融合过去就好啦。这里不仅融合了数学知识,而且暗含着做人做事的道理,岂不很有意义?
3、更多任务性的指引。以班级为对象的教课过程,需要分组进行,课堂相对好管理。那么每一个小组的工作需要连贯性,孩子们对完成任务获得奖励有天生的吸引,所以通过组团完成任务,达到共同目标,暗含着团队协作、领导力判断等因素,真正素质教育的结合体。
4、绝对不能有统一标准答案。3D打印教育玩的就是创造力,怎么能统一标准答案呢。而且每一位小朋友都有自己独特的思维模式,这个跟家庭因素、周围生活环境密不可分,这种独特的创造性思维一旦形成一套方式,很有可能会出现特立独行的小孩子,而往往创新意识最为强的也是他们,会出现更多奇思妙想。
5.3D打印作文 篇五
第一天,我早早地来到了少年宫教室,看到每个小朋友都有一台电脑和打印机,真是太酷了!大家都安静地坐在位置上等待上课,都很想赶紧知道老师今天能带领我们打印什么呢?终于上课了,原来今天老师教我们打印苹果,真是太棒了!老师一讲完要领制图,我们就迫不及待地开始做了起来。根据老师所教的,我先选择了曲线指令画了一个两头有点凹进去的半圆,接下来我想画一条直线,这时难题来了,我单击了直线指令,但画线的时候,发现我画出的是曲线,画了好多次,怎么都不直,好郁闷哦!但我不死心,又一次一次地试,终于成功了。原来选择指令必须要正确地连续双击,真是功夫不负有心人!画好后的图形像一个苹果片,接下来我选择了旋转成型指令,并输入了三百六十度,苹果片果然立马就变成了一个大苹果,太神奇了!苹果打印出来后,我发现大苹果竟然没有柄,这样的苹果可真是罕见啊!现在我已经学会了打印苹果、花瓶、小船和胡子等多种造型,3D打印真有趣儿,下次课肯定会有更好玩儿的项目等着我哦!
我的爸爸是研究3D打印材料的,他说3D打印现在逐步应用到医疗、生物、军工等多个研究领域,未来将更多融入我们的生活哦!
6.3d打印实践报告 篇六
1、掌握基本的DirectX程序的设计能力,学会基本的三维场景设计,学会如何用数学语言描述3D场景。
2、掌握3dmax建模工具软件的使用,并能将设计好的模型存储为direct3d可用的形式以及一些绘制的命令,并将它导入到DirectX程序中,在场景中对其进行位置大小的调整。
二、实验内容和方法
设计一个飞机飞行的场景。场景中飞机必须可以通过键盘来控制飞行的方向以及位置,我们用摄影机跟着飞机行走,飞机走到哪里都会有一些景物,比如:城市,大海,航母,天空,以及云朵。城市,航母,云朵我们用3Dmax建模。
三、实验过程描述
1.我们首先小组集中讨论,设想我们所要构造的场景。
2.我们按照场景的工作量大小进行分工,主要分为建模和编程。
3.分工完成后,我们就各自完成自己所负责的部分。主要是前期的模型制作,如白云,城市,飞机,航母,并导出到.X文件中。
4.我们将这些模型一一导入到DirectX程序中,并对他进行绘制。
5.我们对过程中遇到的问题统一进行讨论,一起解决,最终完成整个场景。
6.观察并运行,得出结果。
四、个人完成部分解析
我是和**一起做一个航母,我做的是航母上半部分的塔台部分。
新建一个3dsMax场景,在前视图开始创建长方体,然后通过转换为可编辑样条线进行修改,对其线段,顶点,边进行倒角,布尔运算等修改,做了个塔台。然后,做了个螺旋楼梯,最后,创建圆柱体,将它转换为可编辑多边形,进入多边形级别,选中一个面,挤出,确定,再倒角重复多个步骤做了个天线。建模的部分就基本完成。完成后,将吴聪的模型合并,一个航母就基本完成了。之后再调整模型,将它成组,缩放。最后导出到.x文件中,之后就让负责编程的同学将他导入到场景。
五、实验小结
计算机实训在不知不觉中就结束了,我感觉自己还有好多东西要学,还有好多的东西不懂呢!我很感谢学校有实训这样的安排,把我们这一学期学的东西系统的集中的进行训练,对我们计算机水平的提高发挥着重要作用!张老师对我们我们耐心的指导,,让我们知道自己在哪方面不足,需要加强,也让我们了解到哪些需要认真的学习,那些是重点,不是没有方向的乱学一通,什么也学不好!
在学习的过程中并不是一帆风顺的,在这之中,因为要操作的东西很多,有时错一步,后面的结果就无法显示,根本检查不出来是哪里出了错!这时候,我们都会耐心的寻找原因,通过这次的实训,我了解到,要真真正正的掌握游戏编程还不是一件简单容易的事儿,但真正掌握后,它带个我们的将是无穷的便捷与科技,我喜欢高端便捷的生活。感谢学校,感谢老师给我的帮助,让我的思想、技能又上了一个台阶!我会努力加油的!
7.3d打印材料 篇七
FDM3D打印机属于一种能打印真是三维物体的设备,和以往单一的加工技术存在很大差异,主要经逐层增加相应的材料,最终形成3D实体。而FDM3D打印机所开展的分层操作流程、操作技术原理和喷墨打印有很多相似之处,与传统制造技术相比,FDM3D打印技术的速度较快、方便操作等优势较明显。鉴于此,深入了解FDM3D打印机及其适用材料非常有必要。
1 FDM3D打印机研究
我国大部分3D打印机在制作以及选取材料方面,主要选择成本相对较低的FDM熔融层积成型技术。其作用机制主要在计算机的控制之下,按照电脑内截面的轮廓信息,对各种线材做加热融化处理,最终成型的一个过程。在3D打印机中,打印头属于打印质量与可靠性的核心部件,包括2个功能,一根据要求来完成送丝的精度,其次经加热将送出丝熔化成熔融状态,之后经喷头完全挤出,其驱动通常应用步进马达,以便确保送丝量精准。
1.1 送丝部件
FDM3D打印机内的料丝经V沟轴承将料丝直接压制的驱动的轮齿上,使马达于整个驱动电路的控制之下进行转动,且经驱动的齿轮来带动整个料丝朝前送料,经马达转动角度来控制送料量。
1.2 挤出头
当导料管接收到步进马达所送出的材料时,受发热块的加热作用影响,使料丝先在管料管中软化,至挤出头部位后,完全处在熔融的状态下,最后料丝进入,将处于熔融状态下的料直接从挤出头下方的小孔中挤出,以致形成熔丝。
2 FDM3D打印机适用材料
2.1 熔融层积成型技术
熔融层积成型技术针对材料的要求较高,主要有:熔融温度偏低,为便于加热;且粘接性、粘度、流动性等较好,有利于把材料完全挤出。因材料流动性非常差,在挤出过程中,需非常大的送丝压力,这样会加大喷头启动、停止的时间,进而对成形精度造成影响。同时,对于材料收缩率也有一定的要求,因其会对最后产品质量产生影响,按照FDM3D打印机要求,当前符合其需求的材料有塑料、尼龙丝、石蜡及熔点较低的材料与陶瓷、金属等。市场上比较常见的材料主要有:聚乳酸、ABS塑料、铸蜡及人造橡胶等,而聚乳酸与ABS塑料属于经常使用的材料[1]。
2.2 聚乳酸
FDM3D打印机在选择适用材料时,需按照相关标准进行选用,如选择经常使用的聚乳酸,其应用效果非常显著。此种材料主要经饱含淀粉质的玉米,经当代生物技术进行加工处理后,可生成透明、无色液体,即乳酸,之后经对其进行特殊聚合反应后形成颗粒状的高分子材料,即聚乳酸。具体应用包括以下方面:
第一,聚乳酸材料属于一种全新的生物降解材料,对ABS材料相比,其环保性较强,不会伤害让人们的身体,且属于一种可再生资源,如经提取玉米中的淀粉原料进行制作。聚乳酸材料在应用过程中,其机械性能和物理性能较好,可用于热塑、吹塑等加工手段,其可降解性非常好,广泛应用于医药领域中,例如,可以生产出一次性的输液用具、手术缝合线,且一些低分子的聚乳酸可当做药物包装剂。第二,乳酸除具备可降解的塑料特性以外,还拥有独特性。以往的生物可降解的塑料所具备的透明度、强度、气候转变抵抗能力均高于普通塑料。聚乳酸的透明度、光泽性非常好,与应用聚苯乙烯制作的薄膜相差不大,是很多生物可降解难以提供的[2]。此外,聚乳酸的抗拉强度与延展度也非常好,能够经各种加工手段进行生产,如经熔化挤出后可成型、注射以及吹膜成型等,和当前应用的聚乳酸成形条件大体相似。
2.3 ABS塑料
FDM3D打印机适用材料中的ABS塑料属于当前产量较大,且使用范围非常广泛的一种聚合物,它主要是把PS、BS、SAN等不同性能整合起来,以兼具韧性、刚性、硬性等互相加均衡的热血、优良力学、化学以及电学性能。ABS塑料中的3个字母主要代表丙烯腈、丁二烯、苯乙烯,具体应用表现如下:
第一,ABS塑料属于一种综合性能比较好的树脂,在较为宽广的温度区域内,其冲击强度、热变行的温度、表面强度等均高于PA与PVC,且尺寸的稳定性非常好。通常情况下,ABS塑料所呈现的状态时不透明的,而经过着色且加工制作之后,可形成光泽度较高的一种色泽制品,其电镀级外表面能够做真空镀膜及电镀等相关装饰,不会产生任何刺激性的气味,燃烧速度非常慢。第二,在燃烧过程中,火焰颜色呈黄色,会出现大量的黑烟,且燃烧过程中,会先出现软化之后烧焦,最后才会发出刺鼻肉桂气味,并不会发生熔融滴落的情况。不会溶解在大多数醇类以及烃类的溶剂中,而易溶解在酯、醛及部分氯代烃内,流动的特性属于牛顿流体,而ABS塑料熔体内部的流动性往往优于PC与PVC[3]。第三,ABS塑料在应用时,其熔体的粘度和所加工的温度、剪切的速率均有直接联系,但是针对剪切的速率表现非常敏感。因其具备较好的力学性能,能够在较低温度的环境下应用,所制作的成品若被损坏,通常使拉伸损害。然而ABS所弯的曲强度与压缩的强度在塑料当中非常差,其力学的性能容易受温度所影响其热学的性能与其他类型相比相对较好,可在零下40摄氏度℃时,还可表现较好的韧性,且在零下40℃-80℃温度间长时间应用。所热变形的温度大约在75℃-104℃之间,制品在经退火的处理之后,可提升大约8-10℃。此外,ABS塑料对于剪切速率、温度非常敏感,但ABS塑料作为一种无定形的聚合物,其熔点并不明显,熔体的粘度非常高且耐候性非常差,在紫外线的照射下会出现变色,同时不会受到湿度、频率及温度等影响,所应用的环境较为广泛。
3 结语
综上所述,本文经分析FDM3D打印机,深入探析其适用材料,重点研究聚乳酸、ABS塑料两种材料。经对本文进行阐述,重点凸显出FDM3D打印机适用材料在应用过程中,所表现出的优势,这对于之后进一步探究FDM3D打印机具有重要的参考意义。
参考文献
[1]吴海曦,余忠华,张浩等.面向熔融沉积成型的3D打印机故障声发射监控方法[J].浙江大学学报(工学版),2016,50(01):78-84.
[2]宋平莲,江素华.基于FDM 3D打印机仿真软件的设计与实现[J].电脑知识与技术,2015,11(24):134-135.
8.3D涂鸦笔:全球首款3D打印笔 篇八
Have you ever just wished you could lift your pen off the paper and see your drawing become a real three dimensional object? Well now you can!
3Doodler is the world’s first and only 3D Printing Pen. Using ABS plastic (the material used by many 3D printers), 3Doodler draws in the air or on surfaces. It’s compact and easy to use, and requires no software or computers. You just plug it into a power socket and can start drawing anything within minutes.
Oh, and it’s also the most affordable way to 3D print by a long way! With 3Doodler we’re making fun 3D creation accessible to everyone.
有没有想过也许有一天你的笔一离开画纸,你的画能变成真正的3D模型?现在你的愿望成真了!
3D涂鸦笔是全球首款也是唯一的3D打印笔。采用ABS塑料(其用于许多3D打印机),3D涂鸦笔能在空中或物体表面作画。它外观小巧,使用方便,不借助任何软件或电脑。你只需插上电源,几分钟内便可开始作画。
当然,相对于3D打印机来说,它更经济实惠。拥有3D涂鸦笔,每个人都能做出3D物体来。
How does it work? 它如何工作?
If you can scribble, trace or wave a finger in the air you can use a 3Doodler.
As 3Doodler draws, it extrudes heated plastic, which quickly cools and solidifies into a strong stable structure. This allows you to build an infinite variety of shapes and items with ease! Most people will instantly be able to trace objects on paper, and after only a few hours of practice you will be able to make far more intricate objects. 3Doodler is a brand new way of creating objects and artistic works.
如果你会涂鸦,会临摹,会在空中挥舞手指,你就一定会使用3D涂鸦笔。
用3D涂鸦笔作画时,它会挤出受热的塑料笔墨,笔墨迅速冷却变成坚硬稳固的结构。这样便能轻而易举地制作各种形状和物件了!大多数人在刚使用时都能直接描画纸上的东西,而只需几小时就能制作更为复杂的物体。3D涂鸦笔是创造物品和艺术品的新方式。
What can I make with 3Doodler?
我能用3D涂鸦笔制作什么?
There are many ways 3Doodler can be used. 3Doodler can be created as flat forms and peeled off a piece of paper as freestyle 3D objects, or in separate parts, ready to be joined together using the 3Doodler. The creative opportunities are endless, including:
Basic 3D shapes and 3D models
Jewellery, pendants and hanging ornaments
Decorative art and fridge magnets
Personalization of everyday objects
And much much more...
3D涂鸦笔有许多用处。它打印出的东西既可以呈现平面图形又能脱离平面成为立体图形,又或者用3D涂鸦笔可以将不同的部分接在一起。展示创意的机会是无限的,包括制作:
传统的3D图形和模型
珠宝,吊坠和挂饰物
装饰品和冰箱贴
日常的个性化物品
等等等等
The Special Arts 特别的手工艺品
Some fantastic wire artists showcase how 3Doodler can be used to create beautiful objects and pieces of art.
一些手工艺品设计师向人们展示了3D涂鸦笔是如何被用来创作漂亮的物品及艺术品的。
3Doodler Components & Accessories 3D涂鸦笔的构成
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The pen: The 3Doodler pen is 180mm by 24mm. The pen weighs less than 200 grams or 7 ounces (the weight of a typical apple), although the exact weight will depend on the final shell specifications once in production. 3Doodler is not a toy for children (it’s recommended for ages above 12). While the plastic extruded from 3Doodler is safe to touch once it has left the pen, the pen itself has a metal tip that can get as hot as 270℃.
笔:3D涂鸦笔长180毫米,直径为24毫米。笔重不会超过200克或7盎司(重量和一个苹果差不多),但实际重量会根据出厂后的外壳规格而定。3D涂鸦笔并不是给孩子们的玩具(建议12岁以上使用)。虽然涂鸦笔挤压出的塑料是可安全触摸的,但笔尖处温度可高达270摄氏度。
The Ink (ie ABS/PLA plastic): The 3Doodler uses 3mm ABS or PLA plastic as its “ink”—just like a 3D printer. Each 3Doodler comes with at least one bag of plastic tubes; each bag will contain ten 1ft strands of plastic tubes; and each 1ft strand produces approximately 11ft of 3Doodling fun. ABS is one of the most common plastics around. PLA is what we call a “bioplastic”. It’s made from corn, is biodegradable and has a lower melting temperature than ABS. 3Doodler plastic has different prices vary from $30 to $55.
墨水(即ABS/PLA塑料):3D涂鸦笔使用ABS或PLA塑料当作“墨水”——同3D打印机一样。每支3D涂鸦笔配有一包墨水,每包墨水有十支1英尺长的塑料管;每支可创作大约11英尺的3D作品。ABS是最常见的塑料之一。PLA被称为“生物塑料”。它来自玉米,可降解并且熔点比ABS低。涂鸦墨水有不同的价格,从33美元到55美元不等。
9.挤压式3D打印技术 篇九
挤压式3D打印技术是以FDW技术为基础,它包括以下几个部分:升降工作台、喷嘴、加热室、出丝结构。
熔融沉积成型工艺(Fused Deposition Modeling,FDM)是继LOM工艺和SLA工艺之后发展起来的一种3D打印技术。该技术由Scott Crupm于1988年发明,随后Scott Crump创立了Stratasys公司。1992年,Stratasys公司推出了世界上第一台基于FDM技术的3D打印机——“3D造型者(3D Modeler)”,这也标志着FDM技术步入商用阶段。
国内的清华大学、北京大学、中科院广州电子技术有限公司都是较早引进FDM技术并进行研究的科研单位。FDM工艺无需激光系统的支持,所用的成型材料也相对低廉,总体性价比高,这也是众多开源桌面3D打印机主要采用的技术方案。
熔融沉积有时候又被称为熔丝沉积,它将丝状的热熔性材料进行加热融化,通过带有微细喷嘴的挤出机把材料挤出来。喷头可以沿X轴的方向进行移动,工作台则沿Y轴和Z轴方向移动(当然不同的设备其机械结构的设计也许不一样),熔融的丝材被挤出后随即会和前一层材料粘合在一起。一层材料沉积后工作台将按预定的增量下降一个厚度,然后重复以上的步骤直到工件完全成型。下面我们一起来看看FDM的详细技术原理:
热熔性丝材(通常为ABS或PLA材料)先被缠绕在供料辊上,由步进电机驱动辊子旋转,丝材在主动辊与从动辊的摩擦力作用下向挤出机喷头送出。在供料辊和喷头之间有一导向套,导向套采用低摩擦力材料制成以便丝材能够顺利准确地由供料辊送到喷头的内腔。
喷头的上方有电阻丝式加热器,在加热器的作用下丝材被加热到熔融状态,然后通过挤出机把材料挤压到工作台上,材料冷却后便形形成了工件的截面轮廓。
采用FDM工艺制作具有悬空结构的工件原型时需要有支撑结构的支持,为了节省材料成本和提高成型的效率,新型的FDM设备会采用了双喷头的设计,一个喷头负责挤出成型材料,另外一个喷头负责挤出支撑材料。
10.3D打印技术的种类 篇十
来源:互联网 作者: 2013-12-09 10:27:14
1.SLA激光光固化(Stereolithography Apparatus)
该技术以光敏树脂为原料,将计算机控制下的紫外激光按预定零件各分层截面的轮廓为轨迹对液态树脂连点扫描,便被扫描区的树脂薄层产生光聚合反应,从而形成零件的一个薄层截面。当层固化完毕,移动工作台,在原先固化好的树脂表面再敷上一层新的液态树脂以便进行下一层扫描固化。新固化的一层牢固地粘合在前一层上,如此重复直到整个零件原型制造完毕。美国3DSYSTEMS 公司是最早推出这种工艺的公司。该项技术特点是精度和光洁度高,但是材料比较脆,运行成本太高,后处理复杂,对操作人员要求较高。适合验证装配设计过程中用。
2.3DP三维打印成型(3Dimension Printer)
其最大特点是小型化和易操作,多用于商业、办公、科研和个人工作室等环境。而根据打印方式的不同,3DP三维打印技术又可以分为热爆式三维打印(代表:美国3D Systems公司的 Zprinter系列——原属ZCorporation公司,已被3D Systems公司收购)、压电式三维打印(代表:美国3D Systems公司的ProJet系列和前不久被Stratasys公司收购的以色列Objet公司的三维打印设备)、DLP投影式三维打印(代表:德国Envisiontec公司的Ultra、Perfactory系列)等。
热爆式三维打印工艺的原理是将粉末由储存桶送出一定分量,再以滚筒将送出之粉末在加工平台上铺上一层很薄的原料,打印头依照3D 电脑模型切片后获得的二维层片信息喷出站着剂,粘住粉末。做完一层,加工平台自动下降一点,储存桶上升一点,刮刀由升高了的储存桶把粉末推至工作平台并把粉末推平,如此循环便可得到所要的形状。该项技术的特点是速度快(是其他工艺的6倍),成本低(是其它工艺的1/6)。缺点是精度和表面光洁度较低。Zprinter系列是全球唯一能够打印全彩色零件的三维打印设备。
压电式三维打印,类似于传统的二维喷墨打印,可以打印超高精细度的样件,适用于小型精细零件的快速成型。相对SLA,设备维护更加简单;表面质量好,Z轴精度高。
DLP投影式三维打印工艺的成型原理是利用直接照灯成型技术(DLPR)把感光树脂成型,CAD的数据由计算机软件进行分层及建立支撑,再输出黑白色的Bitmap档。每一层的Bitmap档会由DLPR投影机投射到工作台上的感光树脂,使其固化成型。DLP投影式三维打印的优点: 利用机器出厂时配备的软件,可以自动生成支撑结构并打印出完美的三维部件。相比于快速成型领域其他的设备,独有的voxelisation专利技术保证了成型产品的精度与表面光洁度。
3.FDM熔融沉积成型(Fused Deposition Modeling)
FDM工艺,也叫挤出成型,关键是保持半流动成型材料刚好在熔点之上(通常控制在比熔点高1 0C左右)。FDM喷头受CAD分层数据控制使半流动状态的熔丝材料(丝材直径般在1.5mm 以上)从啧头中挤压出来,凝固形成轮廓形状的薄层,一层叠一层最后形成整个零件模型。美国3DSYSTEMS 公司的BFB系列和Rapman系列产品全部采用了FDM技术,其工艺特点是直接采用工程材料ABS、PC等材料进行制作,适合设计的不同阶段。缺点是表面光洁度较差。
4.SLS造择性激光粉末烧结(Se1ected Laser Sintering)
该法采用C02激光器作能源,目前使用的造型材料多为各种粉未材料。在工作台上均匀铺上一层很薄的(100μ-200μ)粉未,激光束在计算机控制下按照零件分层轮廓有选择性地进行烧结,一层完成后再进行下一层烧结。全部烧结完后去掉多余的粉未,再进行打磨、烘干等处理便获得零件。目前,工艺材料为尼龙粉及塑料粉,还有使用金属粉进行烧结的。德国EOS公司的P系列塑料成型机和M系列金属成型机产品,是全球最好的SLS技术设备。
SLS技术既可以归入快速成型的范畴,也可以归入快速制造的范畴,因为使用SLS技术可以直接快速制造最终产品。
5.DED多层激光熔覆(Direct Metal Deposition)
相当于多层激光熔覆,利用激光或其它能源在材料从喷嘴输出时同步熔化材料,凝固后形成实体层,逐层叠加,最终形成三维实体零件。DED的成型精度较低,但是成型空间不受限制,因而常用于制作大型金属零件的毛坯。
6.LOM薄板层压成型(Layered Object Manufacturing)
11.3D打印不简单 篇十一
ULA致力于为美国国家航空航天局(NASA)、美国空军和商业卫星制造运载火箭。ULA知道,3D打印是一项重要的工具,也是一项不断进步的生产工艺。ULA了解3D打印的关键性应用。该公司的低端火箭造价就高达1.65亿美元。它们必须能够将重达6万多磅、价值数10亿美元的卫星发射到太空。
增材制造系统生产商StratasysLtd.(Nasdaq:SSYS)行业解决方案部门副总裁兼总经理RichGarrity表示:“任何一项应用都有着非常严格的标准。火箭必须能够承受压力、重力、速度、振动、高温和严寒。”
50多年来,作为美国首要的发射服务公司,ULA凭借其传统的系统Atlas和Delta确保了美国在太空领域的地位。与其他采用3D打印的领先制造商一样,ULA也经历了从原型设计到工具加工再到飞行部件生产这一过程。
在购买Stratasys的两项Fortus 900mc3D生产系统后,ULA开始对宇宙神五号(AtlasV)上的环境控制系统导管进行升级。宇宙神五号将于2016年搭载新的3D部件执行发射任务。环境控制系统导管对发射准备工作非常重要,主要负责为火箭助推器内灵敏的电子部件输送氮气。
之前的环境控制系统导管装配设计包含140个部件,ULA通过采用FDM3D打印技术对该设计进行了改造,将部件总数量整合至只有16个,不仅大大节省了安装时间,部件生产成本也因此降低了57%。
ULA选择采用ULTEM 9085FDM热塑材料来生产耐用的高性能终端部件。ULA增材制造项目经理Greg Arend称:“ULTEM9085能够在各种温度范围提供突出的强度性能。我们完成的测试表明,该材料具有较强的温度耐受性,并且足够坚硬,能够很好地应对火箭发射时和飞行途中所产生的振动和压力。”
宇宙神五号不会成为最后一枚采用3D打印技术的运载火箭。ULA计划将其新一代火箭的3D打印部件数量增至超过100个。
Arend说:“我们将更大幅度地运用3D打印技术于现时的运载火箭上,并打算在我们的Vulcan(火神)火箭上大量使用3D打印部件。”
Stratasys Ltd.(纳斯达克代码:SSYS)总部位于明尼苏达州的Minneapolis和以色列Rehovot,是全球领先的3D打印和增材制造解决方案供应商。该公司荣获专利的FDM?和PolyJet?3D打印技术可直接利用3D CAD文件或其他3D内容制作原型和制成品。目前,企业产品包括用于设计构想、原型制作和直接数字制造的各种3D打印机系统。Stratasys子公司包括MakerBot,公司同时也经营数字零件制造服务业务—Stratasys直接制造。Stratasys有2800多位员工,在全球范围内拥有600多种已获得或申请中的增材制造专利,并以先进的技术和领导地位赢得了25项以上的大奖。
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12.浅谈3D打印技术 篇十二
关键词:3D打印技术,数字模型设计,发展趋势
一、引言
全国政协委员、歼-15总设计师孙聪爆出了中国军工迅速发展的秘密——3D打印技术。孙聪透露, 歼-15项目率先采用了数字化协同设计理念, 三维数字化设计改变了设计流程, 提高了试制效率。五级成熟度管理模式, 冲破了设计和制造的组织壁垒, 而这与3D打印技术关系紧密。中国第一款商用客机C-919、第一款舰载战斗机歼-15、多用途战斗轰炸机歼-16、第一款本土隐形战斗机歼-20及第五代战斗机歼-31的研发均使用了3D打印技术。
美国总统奥巴马在最近的国情咨文演讲中多次强调3D打印技术的重要性。3D打印技术被描述为“有可能革命化我们制造所有产品的方式”, 将加速美国经济的增长。奥巴马指出, 美国政府不仅已经在俄亥俄州成立了首个制造创新中心, 而且还有3个创新研究中心在筹建当中, 最终将会发展成一个3D打印制造业的全美网络, 成为全球新的高科技中心。
3D打印是快速成型技术的一种, 它是一种以数字模型设计为基础, 运用粉末状金属或树脂等可粘合材料, 通过逐层“增材”打印的方式来构造三维物体的技术。3D打印思想起源于19世纪末的美国, 并在20世纪80年代得以发展和推广。它被称作“上个世纪的思想和技术, 这个世纪的市场”, 现阶段该技术在工业设计、航空航天、建筑工程、汽车、生物医学等领域广泛应用。今年首届中国国际技术进出口交易会上, 中国3D打印技术产业联盟秘书长罗军指出, 国内将在三年内正式启动至少10个3D打印创新中心, 发展500家传统企业进入3D打印技术产业联盟, 三年内有望实现上百亿元产值。图1为某科技展上展示的3D打印机和打印出的太阳神鸟作品。
二、3D打印原理和技术
3D打印技术是以计算机三维设计模型为蓝本, 通过软件分层离散和数控成型系统, 利用激光束、热熔喷嘴等方式将金属粉末、陶瓷粉末、树脂等特殊材料进行逐层堆积黏结, 最终叠加成型, 制造出实体产品。
传统数控制造主要是“去除型”, 即在原材料基础上, 通过模具、车、铣等机械加工方式对原材料切割、磨削、腐蚀、熔融等办法, 去除多余部分, 得到零部件, 再以拼装、焊接等方法组合成最终产品。3D打印无需原胚和模具, 就能直接根据计算机图形数据, 通过一层层增加材料的方法直接造出任何形状的物体, 缩短了产品研制周期, 简化了产品的制造程序, 提高了效率和降低了成本, 被称为“增材制造”。这种数字化制造模式不需要复杂的工艺、庞大的机床、众多的人力, 直接从计算机图形数据中便可生成任何形状的零件, 使生产制造得以向更广的生产人群延伸, 释放出广阔创意空间和无限的应用前景。
3D打印的主要技术SLA、FDM、3DP、SLS、LOM五种, 其技术特点和优缺点见表1。
三、3D打印技术发展带来的影响
3D打印技术主要应用在四个方面:概念模型、功能原型、性能测试、最终产品。利用3D打印技术构造模型、原型或产品, 可随时检查设计成果的结构、外形和功效, 并进行性能测试发现缺陷和及时完善, 通过再次构造、检查和改进完善的重复迭代过程, 能在较短的时间内设计出优良的产品。随着3D打印技术不断深入, 3D打印装备的不断丰富, 其应用范围不断拓展, 为社会制造的发展提供了强劲动力。
1. 显著提升工程化能力。
3D打印技术可以提高从概念设计到产品制造的能力, 每一阶段都能对实施方案进行多次尝试和迭代测试, 不断改善性能、降低成本、提高质量, 并缩短产品研发时间。以此为基础的三维数字化设计和快速实现, 可以改变现有生产制造控制流程, 并将成熟的科研管理模式在工艺设计和生产制造端进行显性实践和控制, 有效提升从设计到生产制造的工程化能力。
2. 定制化服务成为常态。
基于3D打印的快速制造能力, 对用户进行差异化服务将获得竞争优势。基于“长尾理论”, 通过为用户提供差异化服务和产品, 且产品成本受规模化影响的程度不大, 提升定制化体验能力的市场将会得到快速扩张, 产业将逐渐形成规模优势。
3. 产品创新速度加快。
运用3D打印的快速原型制造技术能够缩短把产品概念转化为成熟产品设计的时间, 提升了市场快速响应能力。没有制模和其他复杂的传统工序, 设计人员将能够专注于产品的功能。他们能够在设计的早期阶段就打印出原型产品, 并不断地迭代优化, 从而加速创新, 以更快的设计速度生产出更优异的产品。
4. 创新出新的商业模式。
随着3D打印设备和设计技术的普及, 创新设计者和批量制造者将大量涌现, 终将催生出创造性的新商业模式。如何借鉴App store模式整合和利用这些民间创新定制设计和服务资源是一种商业模式;集中不断升级的工业级和专业级设备形成高端快速制造中心进行高端产品和服务也是一种商业模式。
5. 知识产权地位彰显。
3D打印技术通过轻松复制、修改, 可以很容易地复制拥有版权的产品设计。随着设计者和制造商开始应对这种情况, 未来将井喷式出现关于三维数字设计知识产权归属争端, 因此作为核心的知识产权产品的重要作用日益彰显。
目前电商网站上产自美国的Replicator个人3D打印机已经开始出售, 用于3D打印的STL模型文件也随之热卖。一款艺术花瓶的文件售价为1.5元, 工业级品质的激光快速成型订制模型服务则需要100元等。从入门级的几万元装备到高端几十、上百万元的装备, 考虑到耗材和维护费用, 对广大民众来讲3D打印还是一个奢侈的梦想, 3D打印技术及设备的普及、推广和产业的不断升级还严重依赖于数字化设计技术、精密机械、材料科学的协同发展。同时, 在3D打印带来诸多好处和令人兴奋的前景的同时, 也带来了安全隐患、环境消耗和保护等问题。枪械机件的数码模型十分容易传播的, 能让万能制造机吞吐出极具杀伤性武器, 如何有效控制是不得不面对的头痛问题。今年5月4日, 美国“分布式防御”公司的创始人威尔森在射击场成功试射了世界上第一支3D打印手枪, 这把3D打印手枪的16个零部件中有15个来自一台廉价的二手3D打印机, 唯一的金属零部件是手枪的撞针。令人担心的是, 自从威尔森上传3D打印手枪图纸以来, 两天内下载量就已超过10万次, 美政府已要求其删除网站下载资源。其次, 在自由想象与创造欲望的驱动下, 随心所欲地3D涂鸦打印的残次品将大量出现, 电力和材料的无节制消耗将给环保带来灾难性的后果。
无论你是否做好准备, 基于3D打印的全民制造的春天已经到来。3D打印技术促使制造业对传统的生产组织进行解构, 并通过以3D打印为核心的数字设计和制造推进着产业结构的不断重构优化, 也迎合了国家产业结构优化调整战略。近期“股神”巴菲特也加速了精密制造业的布局。3D打印技术为这个时代描绘出美妙图景, 时刻提醒着我们把握机遇、抢占先机做好迎接再一次工业革命的准备。
参考文献
[1]许廷涛.3D打印技术——产品设计新思维[J].全球IT新浪潮, 2012 (9) .
13.3d打印心得600字 篇十三
一到这里,我的眼球立马被玻璃柜内的立体物品吸引了:各种各样的玩具小汽车,精致的小茶杯……色彩不一,形状各异。听说这些都是3D打印机的作品。
老师深入浅出地为小记者们介绍了3D打印的工作原理以及它的主要优势。听了老师的讲解,我知道了3D打印的应用十分广泛:医学、食品、建筑、服装等方面都可以用得到。真没想到现在的科技发展这么飞速,真是日新月异呀!
我们动手的时间到啦!瞧,桌面上有打印所需要的PLA材料。它细细的,长长的,很像面条。它颜色很多,红、黄、蓝、绿、黑都作文有。听说这材料是从玉米中提取出来的,特别环保。我感觉真是不可思议。老师给我们讲了3D绘画笔的使用方法和注意事项,我们便开始操作了。我拿起笔,左右打量了一下,小心翼翼地按住进料口,等绘画笔的温度上升到200度时,再一按进料口,笔尖就出现了软软的液体了。我对准纸上事先画好的眼镜模型,开始画画。一开始,我的手很不听话,颤抖得厉害,画得特别不均匀。后来,慢慢的,手平稳多了。等液体干了,我再把模型从纸上轻轻地揭下来。哈,一副完整的眼镜被我拼接成啦!太神了!爸爸将眼镜架在鼻梁上,我看着自己的“杰作”,心里不免有些得意。
我相信,随着科技的不断发展,3D打印一定会创造出更多意想不到的奇迹。
14.奇妙的3D打印作文 篇十四3D打印机个头不大,高约有六十厘米,看起来就像一个长方体的黑匣子,不过透过玻璃挡板就可以清晰地看到精密的仪器。一个小型的机械臂挂在两根滑竿上,蓝色的底座可以自由升降。 开始上课了,看着一张张神奇的作品图片,听着老师风趣生动的讲解,我不禁入了迷。呀,老师让我们编程了!大厅瞬间沸腾了起来。我和另一名小伙伴在老师的指导下操作起来。电脑上一个个人物、动物站立在地面上,我们只要轻移鼠标就可以360度无死角地观赏。我操作键盘,调节缩放倍数,控制人物大小。没过一会儿,一头威风凛凛的暴龙“横空出世”。老师连连点头称赞,并让我们近距离观察了打印机的运作过程,这可把我高兴坏了。 3D打印机开始工作了!那个小型机械臂在滑竿上来回灵活地滑动着,末端竟吐出尼龙玻纤细丝来,一层一层地覆盖到作品上。渐渐地,作品变高了,底座忽然向下一滑,机械臂一斜,又开始了更加精细的制作。没过多久,一个精巧的橙色“OK”形状的作品就打印成功了。瞧,它的质地是多么的光滑,轮廓清晰,还十分轻巧呢。 【3d打印材料】推荐阅读: 陶瓷材料3d打印09-01 3d打印产业分析报告07-03 3D打印技术分类【行业版】07-29 3d打印机工作原理08-15 3d打印技术调研报告09-15 3d打印机及其工作原理11-18 标签打印格式07-04 打印病历规范07-10 《周易》打印版07-17 牵手幸福 打印10-07 |