基于数字微喷工艺的光固化三维(3D)打印技术是目前成型精度最高的一种3D打印技术,其打印材料包括实体材料和支撑材料,其中支撑材料主要用于填充和支撑零件空洞和悬空部分,支撑材料打印完成后需从零件上及时分离。然而,现有支撑材料固化后难以溶解于大部分溶剂,不易从零件上去除。
三维(3D)打印技术是一种通过材料的离散/堆积完成实体模型的加工的快速成型技术,其与传统的去除材料加工工艺存在很多不同之处,是一种集合了诸多前沿技术和知识的综合性加工成型技术。3D打印技术具体的工作流程。首先是零件模型的建立,可通过三维建模软件完成零件模型的设计或者使用三维扫描仪直接将实物零件转化为三维数字立体模型,然后通过切片软件对模型进行切片处理,形成一系列具有相同厚度的薄片,再通过三维打印机将打印材料按照这一系列的薄片的形状和顺序逐层加工堆积起来,最后经过适当的后处理方法便可得到需要的零件。
与传统制造技术相比,3D打印技术主要具有以下几个方面的优势:
成本低:3D打印技术可将零部件一体化成型,而不需要使用刀具、模具,此外3D打印机操作简单,只要选中理想的模型就能在计算机控制下进行零件制造,同时零件制造过程中几乎没有边角废料产生。
可设计性:传统零件在外型设计时往往受加工工艺的限制,而3D打印技术由于是叠层打印,原理上可生产任何形状的零件。
可复制性:传统零件在生产过程中往往受外部环境条件影响,每个零件的性能都会有细微的差别,而零件在3D打印过程中主要通过电脑程序控制,每层的材料及尺寸都在可控范围内,每个零件相当于是第一个零件的完全复制,可以预见,3D打印零件将像数字音乐和电子图书一样,可复制生产。
3D打印技术存在的主要问题有:
打印耗材种类少:3D打印用耗材使用前需加工成粉末、线条或者液体,虽然目前3D打印用耗材涉及金属、陶瓷和高分子等相关材料,但与传统加工制造使用原材料相比无论是种类和用量仍有很大差距。
打印成型零件尺寸偏小,大型零件的3D打印成型仍是需要攻克的难题。
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