3D打印機原理

時間：2016-11-12作者：深圳市激埃特光電有限公司瀏覽：10

 3D打印機，即快速成型技術(shù)的一種機器，它是一種數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)。
? ? ??在3D打印時，軟件通過電腦輔助設(shè)計技術(shù)（CAD）完成一系列數(shù)字切片，并將這些切片的信息傳送到3D打印機上，后者會將連續(xù)的薄型層面堆疊起來，直到一個固態(tài)物體成型。3D打印機與傳統(tǒng)打印機較大的區(qū)別在于它使用的“墨水”是實實在在的原材料。
工作原理
? ??3D打印機的工作原理和傳統(tǒng)打印機基本一樣，都是由控制組件、機械組件、打印頭、耗材和介質(zhì)等架構(gòu)組成的，打印原理是一樣的。3D打印機主要是在打印前在電腦上設(shè)計了一個完整的三維立體模型，然后再進(jìn)行打印輸出。
3D打印時采用的堆疊薄層的形式有多種多樣。常用的3D 打印機采用的是熔融沉積快速成型（Fused　Deposition　Modeling，F(xiàn)DM）。熔融沉積又叫熔絲沉積，它是將絲狀熱熔性材料加熱融化，通過帶有一個微細(xì)噴嘴的噴頭擠噴出來。熱熔材料融化后從噴嘴噴出，沉積在制作面板或者**層已固化的材料上，溫度**固化溫度后開始固化，通過材料的層層堆積形成較終成品。
在3D打印技術(shù)中，F(xiàn)DM的機械結(jié)構(gòu)較簡單，設(shè)計也較容易，制造成本、維護(hù)成本和材料成本也較低，因此也是在家用的桌面級3D 打印機中使用得較多的技術(shù)。
工作步驟
? ? ?先通過計算機建模軟件建模，如果你有現(xiàn)成的模型也可以，比如動物模型、人物或者微縮建筑等等。設(shè)計軟件和打印機之間協(xié)作的標(biāo)準(zhǔn)文件格式是STL文件格式。一個STL文件使用三角面來近似模擬物體的表面。三角面越小其生成的表面分辨率越高。然后通過SD卡把它拷貝到3D 打印機中，或者直接用USB線連接電腦和3D打印機，進(jìn)行打印設(shè)置后，打印機就可以把它們打印出來。
打印過程
? ? ?打印機通過讀取文件中的橫截面信息，用熱熔材料融化后將這些截面逐層地打印出來，從而制造出一個實體。這種技術(shù)的特點在于其幾乎可以造出任何形狀的物品。
打印機打出的截面的厚度（即Z軸方向）以及平面方向即X 軸-Y軸方向的分辨率是以dpi （像素每英寸）或者微米來計算的。一般的厚度為100微米，即0.1毫米，也有部分打印機可以打印出16微米薄的一層。而平面方向則可以打印出跟激光打印機相近的分辨率。打印出來的“墨水滴”的直徑通常為50到100個微米。用傳統(tǒng)方法制造出一個模型通常需要數(shù)小時到數(shù)天，根據(jù)模型的尺寸以及復(fù)雜程度而定。而用三維打印的技術(shù)則可以將時間縮短為數(shù)個小時，當(dāng)然其是由打印機的性能以及模型的尺寸和復(fù)雜程度而定的。傳統(tǒng)的制造技術(shù)如注塑法可以以較低的成本大量制造聚合物產(chǎn)品，而三維打印技術(shù)則可以以較快、較有彈性以及較低成本的辦法生產(chǎn)數(shù)量相對較少的產(chǎn)品。一個桌面尺寸的三維打印機就可以滿足設(shè)計者或概念開發(fā)小組制造模型的需要。


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