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導(dǎo)讀：3D打印正在逐漸成為各個(gè)領(lǐng)域的主要工具,。然而，可用的3D打印工藝種類繁多,，并且每個(gè)工藝都有著不同的有點(diǎn)和缺陷。因此,，在您選擇相關(guān)技術(shù)或者購(gòu)買3D打印機(jī)之前,，有必要了解一些機(jī)器和技術(shù)背后的工藝知識(shí)。 材料擠出（Material Extrusion） 常見(jiàn)工藝：FFF,、FDM（與FFF相同,，只是它是Stratasys的商標(biāo)術(shù)語(yǔ)） 描述：此過(guò)程使用壓力噴出流體或凝膠材料。典型例子是FFF方法,，將長(zhǎng)絲推入熱端以產(chǎn)生壓力,，并使柔軟的長(zhǎng)絲從噴嘴流出。 缺陷：層附著力差,。材料分層放置,，通常到第二層出現(xiàn)時(shí)，第一層已經(jīng)冷卻并且與新層結(jié)合的能力稍差,。這導(dǎo)致部件在層間的強(qiáng)度遠(yuǎn)不如材料本身,。 解決方案：一些制造商試圖通過(guò)加熱室、軟件調(diào)整或特殊材料來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題,，但這一問(wèn)題始終存在于這項(xiàng)工藝之中,。 △擠出熱塑性長(zhǎng)絲 粉床融合（Powder Bed Fusion） 常用工藝：SLS、DMLS,、SLM 描述：此技術(shù)在粉末材料床上進(jìn)行高能量噴射,，通常使用激光。利用激光選擇性固化床層的一部分,，然后逐層重復(fù)這個(gè)過(guò)程,。常規(guī)激光器是一個(gè)尺寸較大的組件，需要安裝在一個(gè)靜態(tài)位置,，利用構(gòu)建室頂部的傾斜鏡子將光束向下引導(dǎo)到粉末床,。 缺陷：隨著粉末床面積的增加，激光撞擊粉末表面的角度變得越來(lái)越傾斜,。當(dāng)“點(diǎn)”形狀發(fā)生變化時(shí),，會(huì)導(dǎo)致熔化不均勻。每個(gè)區(qū)域能量也會(huì)發(fā)生變化,，可能會(huì)弄亂打印部件的邊緣,。 解決方案：一些供應(yīng)商的解決方案是將激光升高，以減小傾斜角度,，這使3D打印機(jī)高度增加,。其他方案使用多個(gè)激光器,，甚至移動(dòng)激光源本身以將其直接保持在床上。 △激光撞擊粉末表面 光固化 常用工藝：MSLA,、SLA,、DLP、LCD 描述：此過(guò)程將光固化樹(shù)脂選擇性地暴露于能量之下,，通常使用激光或LED面板的紫外線,。固化材料層相互疊加，逐漸形成3D對(duì)象,。 缺陷：通常使用紫外線來(lái)固化光聚合樹(shù)脂,，但是，部件從打印機(jī)中取出后,，可能會(huì)暴露在其他額外的紫外線下,，尤其是太陽(yáng)。額外的紫外線照射會(huì)導(dǎo)致材料繼續(xù)固化,，最終材料會(huì)因變形而破裂,。這使得這種類型的部件通常不太耐用，特別是對(duì)于戶外應(yīng)用,。 解決方案：一些制造商試圖用特種樹(shù)脂混合物來(lái)克服這個(gè)問(wèn)題,。 △光固化聚合樹(shù)脂 材料噴射（Material Jetting） 常用工藝：PolyJet 描述: 此過(guò)程從類似噴墨的噴嘴中逐層選擇性地噴射液態(tài)光聚合樹(shù)脂。每層都通過(guò)紫外線固化,，隨后的層構(gòu)建在固化材料的頂部,。支撐材料用于處理懸垂部分。 缺陷：此類系統(tǒng)使用“管道”設(shè)置,，將樹(shù)脂從墨盒流動(dòng)到噴墨頭,。如果需要更換材料，則必須沖洗整個(gè)管道系統(tǒng),，去除舊材料的痕跡,。沖洗過(guò)程用新材料完成，這意味著每次更換材料都會(huì)浪費(fèi)大量昂貴的樹(shù)脂,。 △PolyJet打印手機(jī)殼 粘合劑噴射（Binder Jetting） 常用工藝：MJF,、NPJ 描述：這項(xiàng)技術(shù)使用噴墨將一種粘合劑選擇性滴在平坦的粉末床上。接收液滴的區(qū)域?qū)⒈还袒?，其余粉末保持松散,。逐層進(jìn)行以上步驟，直到生成整個(gè)對(duì)象,。 缺陷：這些過(guò)程通常需要進(jìn)行后處理以接合粘合劑,。在某些情況下，需要巨大的熱量來(lái)激活粘合劑,，而這種熱量可能需要很長(zhǎng)時(shí)間（有時(shí)長(zhǎng)達(dá)一天）才能冷卻,，然后才能嘗試進(jìn)一步加工而不使部件變形,。這可能會(huì)拖累機(jī)器的生產(chǎn)率。 解決方案：一些供應(yīng)商使用可更換構(gòu)建室,。當(dāng)一個(gè)正在冷卻時(shí),，另一個(gè)可以被激活以進(jìn)行第二個(gè)打印作業(yè)。 △MJF流程 直接能量沉積（Direct Energy Deposition） 常用工藝：DED,、WAAM 描述：這種方法通過(guò)擠壓金屬,，無(wú)論是金屬粉末還是金屬線，然后立即受到高能量的撞擊,。能量熔化金屬，熔池立即下降到3D空間,，通過(guò)機(jī)械臂進(jìn)行位置操作,。 缺陷：雖然這種方法通常高效且高度可擴(kuò)展，但DED的表面分辨率質(zhì)量相當(dāng)差,。產(chǎn)品往往看起來(lái)很粗糙,。 解決方案：一些制造商使用CNC銑削工具以在打印過(guò)程中或打印后打磨表面。 △DED金屬3D打印表面 片材層壓（Sheet Lamination） 常用工藝：CleanGreen,、Solido 描述：這種過(guò)程需要將材料片一張一張地層壓在一起,。隨著每張材料片疊加，切割器在特定層高度切掉物體邊緣的形狀,。打印完成后,，將切片區(qū)域拉開(kāi)以顯示最終部分。 缺陷：在某些幾何形狀中,，廢料會(huì)被困在物體內(nèi)部并且無(wú)法去除,。這限制了工藝可能制造的幾何形狀。 △3D打印片材層壓（紙） 工藝互補(bǔ)是當(dāng)下最好的方法 現(xiàn)在的市場(chǎng)上能看到不同工藝的多種3D打印機(jī),，這些機(jī)器具有不同的功能,，使用不同的材料，擁有不同的定價(jià),。然而,，這些打印機(jī)也有各自的局限。例如,，小巧的3D打印機(jī)無(wú)法制造大零件,；FFF設(shè)備無(wú)法打印光滑的表面；金屬3D打印機(jī)無(wú)法生產(chǎn)聚合物產(chǎn)品,。 △多臺(tái)3D打印機(jī) 因此,，如果想要盡可能多地豐富制造能力，最好的辦法是在預(yù)算充足的情況下利用多個(gè)機(jī)器,，起到工藝互補(bǔ)作用,。通過(guò)對(duì)工作類型,、材料選擇、零件尺寸和質(zhì)量判斷,，先購(gòu)買最適合的機(jī)器,，然后根據(jù)需要增加更多設(shè)備。隨著機(jī)器的積累,，還可以選擇或者替換更多的工具,，做出更好的選擇。 參考閱讀： 1. The Fatal Flaw In Every 3D Print Process 南極熊15個(gè)3D打印微信小程序 1） 3D打印專業(yè)院校庫(kù) ,； 6）航空航天軍工能源3D打印； 7）汽車船舶交通3D打印,； 8）3D打印技術(shù)前沿,； 9）3D打印軟件算法； 10）3D打印行業(yè)數(shù)據(jù)報(bào)告,； 11）3D打印公司投融資,； 13）建筑3D打印,； 14）3D打印展會(huì),、會(huì)議活動(dòng)預(yù)告； 15）全球3D打印新品匯總 |
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