3DP工艺基本原理

描述

  3DP工艺,全称Three-Dimensional Printing(三维打印),是一种3D打印技术,其基本原理可以详细阐述如下:

  基本原理

  3DP工艺通过将一个设计好的3D模型按照某一坐标轴切成多个剖面,然后利用打印机头(或喷头)按照这些剖面的形状,将液体粘合剂(如硅胶)一层一层地打印到粉末材料上。这些粉末材料通常包括塑料粉末、陶瓷粉末、石膏粉末、金属粉末等。在打印过程中,每打印完一层,打印平台会下降一定的距离(通常为层厚,约为0.013~0.1mm),同时供粉缸会上升并推出新的粉末层,由铺粉辊将其推平并压实。随后,喷头根据下一层的数据选择性地喷射粘合剂,将粉末粘结成相应的截面形状。这个过程会不断重复,直到所有层都被打印并粘结完毕,最终形成一个完整的三维实体模型。

  具体过程

  供粉与铺粉:粉末材料通过供粉缸被推送到打印平台上,并由铺粉辊铺平压实。

  喷射粘合剂:喷头在计算机控制下,根据3D模型的数据,选择性地喷射粘合剂到粉末层上,将粉末粘结成特定的截面形状。

  下降与再铺粉:打印平台下降一层的高度,供粉缸再次推出新的粉末层,重复铺粉过程。

  重复打印:重复上述步骤,逐层打印并粘结,直到整个模型完成。

  后处理:打印完成后,通常需要进行后处理以增强模型的强度和稳定性。这包括去除未粘结的粉末、干燥固化、包覆等步骤。

  技术特点

  成型速度快:由于采用逐层打印的方式,3DP工艺能够较快地完成复杂形状的三维模型制作。

  材料多样性:支持多种粉末材料,包括塑料、陶瓷、石膏、金属等,增加了制作模型的材料选择范围。

  彩色打印:通过在粘合剂中添加颜料,可以实现彩色打印,使模型更加生动逼真。

  无需支撑结构:在打印过程中,未粘结的粉末可以起到支撑作用,无需额外添加支撑结构。

  设备成本较低:相对于其他3D打印技术,3DP工艺无需激光器等昂贵元器件,设备成本相对较低。

  然而,3DP工艺也存在一些不足,如模型精度和表面质量相对较差、成型零件的强度和韧性相对较低等。因此,在选择3D打印技术时,需要根据具体需求和场景进行综合考虑。

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