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《淺談3D打印機(jī)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、淺談3D打印機(jī)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢摘要：3D打印機(jī)(3DPrinters)作為3D領(lǐng)域的一種前性產(chǎn)甜，目前成為一種潮流正迅猛發(fā)展。3D打印機(jī)被稱之為改變未來世界新的創(chuàng)造性科技，不僅改變了許多工廠的生產(chǎn)方式，給制造業(yè)帶來一場革命，還將進(jìn)入到我們的家庭，給工業(yè)生產(chǎn)和我們的生活帶來巨大的革命性改變。關(guān)鍵詞：打印機(jī)打印過程建模噴嘴三維一、起源3D打卬技術(shù)的核心制造思想最早起源于19世紀(jì)末的美國，到20世紀(jì)80年代后期3D打印技術(shù)發(fā)展成熟并被廣泛應(yīng)用。3D打印源自100多年前美國研究的照相雕塑和地貌成形技術(shù)，上世紀(jì)80年代已有雛形，英學(xué)名為“快速成型”。在此之前，三維打
2、印機(jī)數(shù)量很少，大多集中在“科學(xué)怪人”和電子產(chǎn)品愛好者手中。他們主要用來打卬像珠寶、玩具、工具、廚房用品Z類的東西。甚至有汽車專家打印出了汽車零部件，然后根據(jù)塑料模型去訂制真正市上買不到的零部件?，F(xiàn)在則主要用在航天、醫(yī)療等精密制造行業(yè)，以制作出普通工業(yè)流水線無法生產(chǎn)的復(fù)朵產(chǎn)甜。二、工作原理丁作原理是先通過計算機(jī)建模軟件建模，再將建成的三維模型“分區(qū)”成逐層的截面，從而指導(dǎo)打印機(jī)逐層打印。把數(shù)據(jù)和原料放進(jìn)3D打印機(jī)中，機(jī)器會按照程序把產(chǎn)品一層層造出來，打印出的產(chǎn)品，可以即時使用。設(shè)計軟件和打印機(jī)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
3、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咼。3D打印是斷層掃描的逆過程，斷層掃描是把某個東西“切“成無數(shù)疊加的片，3D打印就是一片一片的打印，然后疊加到一起，成為一個立體物體。目前3D打印機(jī)可打印的材料主要有石膏、尼龍、ABS塑料、PC、樹脂、金屬、陶瓷等，這些原材料都是專門針對3D打印而研發(fā)的新材料，并不是普通意義的石膏、塑料、樹脂，而原材料的形態(tài)一般有粉末狀、絲狀、液體狀等。使用打印機(jī)就像打印一封信，輕點電腦屏幕上的“打卬”按鈕，一份數(shù)字文件便被傳送到一臺噴墨打印機(jī)上，它將一層墨水噴到紙的表面以形成一副二維圖像。而在3D打印時，軟件通過電
4、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(jī)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(jī)與傳統(tǒng)打印機(jī)最大的區(qū)別在于它使用的“墨水”，是實實在在的原材料。3D打卬機(jī)有幾個種類，是噴墨3D打印機(jī)、粉劑3D打印機(jī)、生物3D打印機(jī)等等。三、工作步驟3D打印機(jī)工作步驟是這樣的：先通過CAD軟件建模軟件建模，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。然后通過SD卡或者USB優(yōu)盤把它拷貝到3D打印機(jī)中，進(jìn)行打印設(shè)置后，打印機(jī)就可以把它們打印出來。3D打印機(jī)的工作原理和傳統(tǒng)打印機(jī)基本一樣，都是
5、由控制組件、機(jī)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(jī)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打印與激光成型技術(shù)一樣，采用了分層加工、疊加成型來完成3D實體打印。每一層的打印過程分為兩步，首先在需要成型的區(qū)域噴灑一層特殊膠水，膠水液滴本身很小，且不易擴(kuò)散。然后是噴灑一層均勻的粉末,粉末遇到膠水會迅速固化黏結(jié)，而沒有膠水的區(qū)域仍保持松散狀態(tài)。這樣在一層膠水一層粉末的交替下，實體模型將會被“打印”成型，打印完畢后只要掃除松散的粉末即可“刨”出模型，而剩余粉末還可循環(huán)利用。四、打印過程打卬機(jī)通過讀
6、取文件中的橫截面信息，用液體狀、粉狀或片狀的材料將這些截面逐層地打印出來，再將各層截面以各種方式粘合起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(jī)打出的截面的厚度（即Z方向）以及平面方向即X-Y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(jī)如ObjetConnex系列還有三維Systems'ProJet系列可以打印出16微米薄的一層。而平面方向則可以打印出跟激光打印機(jī)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
7、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。而用三維打卬的技術(shù)則可以將時間縮短為數(shù)個小時，當(dāng)然其是由打印機(jī)的性能以及模型的尺寸和復(fù)雜程度而定的。打印耗材由傳統(tǒng)的墨水、紙張轉(zhuǎn)變?yōu)槟z水、粉末，當(dāng)然膠水和粉末都是經(jīng)過處理的特殊材料，不僅對固化反應(yīng)速度有要求，對于模型強(qiáng)度以及“打印”分辨率都有直接影響。H前的3D打印技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)600dpi分辨率，每層厚度只有0.01毫米，即使模型表面冇文字或圖片也能夠清晰打印。當(dāng)然受到噴打印原理的限制，打印速度勢必不會很快，目前較先進(jìn)的產(chǎn)品可以實現(xiàn)每小時25毫米高度的垂直速率，相比早期產(chǎn)品有10倍提升，而口可以利用有色膠水實
8、現(xiàn)彩色打印，色彩深度高達(dá)24位。由于打印精度高，打印出的模型品質(zhì)自然不錯。除了可
