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詳細說明
雖然高大工業(yè)印刷可以實現(xiàn)塑料、某些金屬或者陶瓷打印, 但無法實現(xiàn)打印的材料都是比較昂貴和稀缺的。另外,打印機也還沒有達到成熟的水平,無法支持日常生活中所接觸到的各種各樣的材料。研究者們在多材料打印上已經(jīng)取得了一定的進展,但除非這些進展達到成熟并有效,否則材料依然會是3D打印的一大障礙。3D打印技術(shù)在重建物體的幾何形狀和機能上已經(jīng)獲得了一定的水平,幾乎任何靜態(tài)的形狀都可以被打印出來,但是那些運動的物體和它們的清晰度就難以實現(xiàn)了,崇明區(qū)3D打印應(yīng)用領(lǐng)域,崇明區(qū)3D打印應(yīng)用領(lǐng)域,崇明區(qū)3D打印應(yīng)用領(lǐng)域。這個困難對于制造商來說也許是可以解決的,但是3D打印技術(shù)想要進入普通家庭,每個人都能隨意打印想要的東西,那么機器的限制就必須得到解決才行。3D打印可以快速制造出新產(chǎn)品的樣件、模具或模型。崇明區(qū)3D打印應(yīng)用領(lǐng)域
模具設(shè)計改進終端產(chǎn)品提供了更多的柔性。3D打印卻可以在不斷產(chǎn)品模型的測試中,添加新的功能,完善產(chǎn)品,同時增加產(chǎn)品多樣性而不增加成本。制造成本降低。當(dāng)使用的材料非常昂貴,而傳統(tǒng)的模具制造導(dǎo)致材料報廢率很高的情況下,3D打印具有成本優(yōu)勢;3D打印在短時間內(nèi)制造出精確模具的能力也會對制造流程和利潤產(chǎn)生積極的影響;有時經(jīng)常會出現(xiàn)生產(chǎn)開始后還要修改模具的情況。3D打印的靈活性使工程師能夠同時嘗試無數(shù)次的迭代,并可以減少因模具設(shè)計修改引起的前期成本。模具生產(chǎn)周期縮短。3D打印模具縮短了整個產(chǎn)品開發(fā)周期,并成為驅(qū)動創(chuàng)新的源頭,使企業(yè)能夠承受得起模具更加頻繁的更換和改善。它能夠使模具設(shè)計周期跟得上產(chǎn)品設(shè)計周期的步伐。崇明區(qū)3D打印應(yīng)用領(lǐng)域3D打印模具非常利于定制化生產(chǎn)。
在進入3D打印設(shè)計時,設(shè)計的某些方面不會改變。工程基礎(chǔ)如設(shè)計中存在的應(yīng)力不會因工藝而改變。如果零件斷裂,不要認為是3D打印工藝造成了問題。金屬3D打印的設(shè)計,與鑄造或CNC加工有很大的不同。例如,減材工藝往往具有尖角,而3D打印受益于漸進式構(gòu)建,邊緣或拐角處呈圓角或倒角。漸進式構(gòu)建還可能減少面朝下的表面和支撐結(jié)構(gòu)。 3D設(shè)計中,應(yīng)該從CAD軟件開始進行更具體的考慮。就像傳統(tǒng)設(shè)計一樣,先行在軟件中設(shè)計和測試零件可以節(jié)省大量的時間和金錢。金屬3D打印中,這一過程更為重要。盡可能多地進行數(shù)字規(guī)劃以防止失敗,特別是在打印金屬時,因為它比其他工藝更昂貴。打印失敗會將粉末浪費在失效部件上。此外,根據(jù)材料的不同,未固化的粉末需要更換或回收,其中涉及過濾和添加一些原始粉末以確保材料性能得以保持。
鈦及鈦合金以其明顯的比強度高、耐熱性好、耐腐蝕、生物相容性好等特點,成為醫(yī)療器械、化工設(shè)備、航空航天及運動器材等領(lǐng)域的理想材料。然而鈦合金屬于典型的難加工材料,加工時應(yīng)力大、溫度高,刀具磨損嚴重,限制了鈦合金的普遍應(yīng)用。而3D打印技術(shù)特別適合鈦及鈦合金的制造,一是3D打印時處于保護氣氛環(huán)境中,鈦不易與氧、氮等元素發(fā)生反應(yīng),微區(qū)局部的快速加熱冷卻也限制了合金元素的揮發(fā);二是無需切削加工便能制造復(fù)雜的形狀,且基于粉材或絲材材料利用率高,不會造成原材料的浪費,較大降低了制造成本。目**D打印鈦及鈦合金的種類有純Ti、Ti6A14V(TC4)和Ti6A17Nb,可普遍應(yīng)用于航空航天零件及人工植入體(如骨骼,牙齒等)。SLS是目前研究較多的碳化物和氮化物的3D打印方法。
傳統(tǒng)水凝膠成形主要依靠模具,無法制造復(fù)雜結(jié)構(gòu);采用3D打印技術(shù)成形水凝膠,不僅能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜形狀的制造,還能實現(xiàn)復(fù)雜孔隙甚至梯度結(jié)構(gòu)的制造,使得3D打印的水凝膠具有傳統(tǒng)制造方式無法獲得的性能。此外,水凝膠中可以加入活細胞,使得3D打印人體部位成為可能。水凝膠的3D打印方法包括光固化成形及直寫成形。用于光固化成形的水凝膠成分與光敏樹脂類似,包括溶劑、單體、交聯(lián)劑、光引發(fā)劑等,可以添加無機填料以實現(xiàn)水凝膠性能的調(diào)控。直寫成形是3D打印水凝膠更普及的一種形式。打印時將水凝膠置于注射器中,采用電腦根據(jù)設(shè)計的結(jié)構(gòu)控制注射器運動及擠出,擠出的水凝膠在外界條件的刺激(溫度、水分、pH、光照等)下固化。為了滿足3D打印的要求,通常要求水凝膠的固化速度足夠快,或者流變性能滿足在打印時不發(fā)生變形,才能實現(xiàn)成功的打印。目前,商業(yè)化的水凝膠打印材料較少,大多數(shù)都處于實驗室研制階段。PCL絲材主要作為兒童使用的3D打印筆的耗材。崇明區(qū)3D打印應(yīng)用領(lǐng)域
3D打印材料的性能在很大程度上決定了成形零件的綜合性能。崇明區(qū)3D打印應(yīng)用領(lǐng)域
熱塑性聚合物是常常見的3D打印材料之一,常見的3D打印用熱塑性聚合物有丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料(ABS)、聚乳酸(PLA)、尼龍(PA)、聚碳酸酯(PC)、聚苯乙烯(PS)、聚己內(nèi)酯(PCL)、聚苯砜(PPSF)、熱塑性聚氨酯(TPU)、聚醚醚酮(PEEK)等。根據(jù)3D打印方法的不同,要求材料的形態(tài)也有所不同。熔融沉積成形(FusedDepositionModeling,F(xiàn)DM)使用的是絲材,激光選區(qū)燒結(jié)(SelectiveLaserSintering,SLS)則使用的是粉材。由于工業(yè)上常用的聚合物原料大多以顆粒為主,制成絲材或粉材都要進行二次加工,提高了3D打印耗材的使用成本,目前也有一些單位開始研發(fā)以顆粒為原料的3D打印裝備。 崇明區(qū)3D打印應(yīng)用領(lǐng)域
文章來源地址: http://www.cdcfah.com/cp/2537305.html
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