3D打印(ThreeDimension Printing,簡稱3DP)技術,是指通過連續的物理層疊加,逐層增加材料來生成三維實體的技術,與傳統的去除材料加工技術不同,因此又稱為添加制造或增材制造(AdditiveManufacturing,簡稱AM)技術,以前稱為快速成型(RapidPrototyping,簡稱RP)技術。
3D打印加工SLS、SLM、DL三大工藝原理如下:
一、SLS工藝的原理
選擇性激光燒結成型法的原理如下圖所示:1)粉末顆粒存儲在左側的供料倉內,打印時供粉倉升降平臺向上升起,將高于打印平面的粉末通過鋪 粉滾筒推壓至打印倉的打印平板上,形成一個很薄且平面的粉層;2)此時激光束掃描系統,會依據切片的二維CAD路徑在粉層上進行選擇性掃描,被掃描到的粉 末顆粒會由于激光焦點的高溫而燒結在一起,而生成具有一定厚度的實體薄片,未掃描的區域仍然保持原來的松散粉末狀;3)一層燒結完成后,打印平臺根據切片 高度下降,水平滾筒再次將粉末鋪平,然后再開始新一層的燒結,此時層與層之間也同時燒結在一起;4)如此反復,直至燒結完所有層面。移除并回收未被燒結的 粉末,即可取出打印好的實體模型。
二、SLM工藝的原理
SLM是利用金屬粉末在激光束的熱作用下完全熔化、經冷卻凝固而成型的一種技術。SLM與SLS制件過程非常相似,這里不再贅述。但 是,SLM工藝一般需要添加支撐結構,其主要作用體現在:1)承接下一層未成型粉末層,防止激光掃描到過厚的金屬粉末層,發生塌陷;2)由于成型過程中粉 末受熱熔化冷卻后,內部存在收縮應力,導致零件發生翹曲等,支撐結構連接已成型部分與未成形部分,可有效抑制這種收縮,能使成型件保持應力平衡。
三、DLP工藝的原理
數字光處理(Digital Light Processing,DLP)是近年出現的3D打印技術,與SLA的成型技術有著異曲同工之妙,它是SLA的變種形式。在加工產品時,利用數字微鏡元件 將產品截面圖形投影到液體光明樹脂表面,使照射的樹脂逐層進行光固化。DLP 3D打印由于每層固化時通過幻燈片似的片狀固化,速度比同類型的SLA速度更快。
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