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“【3D打印机】3D打印机是什么 原理与应用介绍 添加时间:2020-06-13 20:22

  3D打印机(3D Printers)是一位名为恩里科·迪尼(Enrico Dini)的发觉家打算的一种奇妙的打印机,它不只能够“打印”出一幢完善的开发,乃至能够正在航天飞船中给宇航员打印任何所需的物品。

  早期的三维打印的例子发作正在20世纪80年代,固然那时的三维打印机是大型的,高贵的,所能修筑的产物或许相当有限。

  正在1980年代中期,SLS被正在美邦德州大学奥斯汀分校的卡尔Deckard博士开垦出来并得回专利,项目由DARPA赞助的。1979年,雷同经过由RF Housholder取得专利,但没有被贸易化。

  1995 年正在麻省理工学院创设了“三维打印”术语,当时的结业生Jim Bredt和Tim Anderson篡改了喷墨打印机计划,变为把统制溶剂挤压到粉末床,而不是把墨水挤压正在纸张上的计划。该专利随之而来的是今世的三维打印企业Z公司 (Bredt和Anderson创立)和ExOne公司。

  三维打印的打算经过是:先通过计划机辅助打算(CAD)或计划机动画修模软件修模,再将修成的三维模子“分区”成逐层的截面,从而辅导打印机逐层打印。

  打算软件和打印机之间团结的模范文献体例是STL文献体例。一个STL文献行使三角面来近似模仿物体的外貌。三角面越小其天生的外貌分别率越高。PLY是一种通过扫描形成的三维文献的扫描器,其天生的VRML或者WRL文献往往被用作全彩打印的输入文献。

  打印机通过读取文献中的横截面音信,用液体状、粉状或片状的原料将这些截面逐层地打印出来,再将各层截面以种种方法粘合起来从而修筑出一个实体。这种技巧的特色正在于其险些能够制出任何形态的物品。

  3D打印机打出的截面的厚度(即Z偏向)以及平面偏向即X-Y偏向的分别率是以dpi(像素每英寸)或者微米来计划的。凡是的厚度为100微米,即 0.1毫米,也有片面打印机如Objet Connex 系列尚有三维 Systems ProJet 系列能够打印出16微米薄的一层。而平面偏向则能够打印出跟激光打印机附近的分别率。打印出来的“墨水滴”的直径平常为50到100个微米。 用古代要领修筑出一个模子平常必要数小时到数天,按照模子的尺寸以及繁复水准而定。而用三维打印的技巧则能够将光阴缩短为数个小时,当然其是由打印机的性 能以及模子的尺寸和繁复水准而定的。

  古代的修筑技巧如注塑法能够以较低的本钱洪量修筑集中物产物,而三维打印技巧则能够以更疾,更有弹性以及更低本钱的主意坐褥数目相对较少的产物。一个桌面尺寸的三维打印机就能够满意打算者或观念开垦小组修筑模子的必要。

  目前三维打印机的分别率对大大批利用来说仍旧足够(正在弯曲的外貌或许会对照粗略,像图像上的锯齿相同),要得回更高分别率的物品能够通过如下要领:先用此刻的三维打印机打出稍大一点的物体,再稍微进程外貌打磨即可取得外貌平滑的“高分别率”物品。

  有些技巧能够同时行使众种原料实行打印。有些技巧正在打印的经过中还会用到维持物,比方正在打印出极少有倒挂状的物体时就必要用到极少易于除去的东西(如可溶的东西)行动维持物。

  很众互相角逐的技巧是可用的。它们的区别之处正在于以区别层构修创修部件,而且以可用的原料的方法。极少要领愚弄熔化或软化可塑性原料的要领来修筑打印的“墨水”,比方:采选性激光烧结(selective laser sintering,SLS)和羼杂浸积修模(fused deposition modeling,FDM),尚有极少技巧是用液体原料行动打印的“墨水”的,比方:立体光固化成型法(stereolithography,SLA)、分层实体修筑(laminated object manufacturing,LOM)。每种技巧都有各自的优弱点,所以极少公司会供应众种打印机以供采选。凡是来说,首要的推敲成分是打印的速率和本钱,三维打印机的价值,物体原型的本钱,尚有原料以及颜色的采选和本钱。

  能够直接打印金属的打印机价值高贵。有时间人们会先行使通俗的三维打印机来创制模具,然后用这些模具创制金属部件。

  按照3D打印机的价值、3D打印本钱、打印精度、原料、工艺等,咱们大致能剖析到,3D打印机首要分为家用和商用3D打印机、工业级别3D打印机。