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全面性導(dǎo)出3D列印控制系統(tǒng)有關(guān)控制技術(shù)基本原理

發(fā)布時間：2022-05-31 00:01:04瀏覽：7002點贊：

3D 列印步入艦載控制技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域后，迅速就給整座產(chǎn)業(yè)發(fā)展增添了積極主動的負(fù)面影響

3D列印的基本概念

對3D列印，具體來說要弄清楚的是：它的用法只不過是不精確的。的確

，3D列印的流程其本質(zhì)上是2D(三維)列印，或者說須要在2D列印的此基礎(chǔ)上一遍又一遍地列印

、一層又一層地疊加

，直至一件3D產(chǎn)品最終成型。

3D 列印就好比把油墨層一層一層地堆疊起來

，達到一定厚度

，每層厚度只有幾微米(一微米等于百萬分之一米)。另外

，2D 列印的墨水相當(dāng)規(guī)范

，而對3D 列印來說，幾乎任何物質(zhì)都可以充當(dāng)墨水

，比如尼龍

、塑料、金屬

、食材

、生物組織，乃至紙張本身等

。

通過電腦建立模型后

，才能在列印機上面列印

建立模型后，電腦還要將模型切分成水平薄層

那么

，這些薄層究竟是如何被列印出來的

？這說起來稍稍有些復(fù)雜，因為3D 列印不止一種方式

，現(xiàn)在屬于商業(yè)用途的至少有8 種

，這些方式有些有類似的步驟，有些又截然相反

。下面我們來看一看最重要的幾項3D 列印控制技術(shù)

。

●立體光固化成型法(SLA)

3D 列印的首次嘗試始于20 世紀(jì)80 年代。1983 年

，美國發(fā)明家查克·赫爾(ChuckHull)發(fā)明了立體光固化成型法(SLA)

。1987 年，SLA 控制技術(shù)開始應(yīng)用于商業(yè)

，并沿用至今

。3D 列印控制技術(shù)最初被用于列印樣機

。在21 世紀(jì)初期，由于納米控制技術(shù)使接近原子水平的精度成為可能

，SLA 控制技術(shù)得到了飛速的發(fā)展

。

SLA 控制技術(shù)的主要基本原理是光聚合作用。利用光敏樹脂在遇到紫外線照射時由液態(tài)單體瞬間聚合成固態(tài)聚合物這一特性

，在盛放液態(tài)樹脂的槽里

，用紫外線對光敏樹脂進行掃描，使光敏樹脂發(fā)生光聚合反應(yīng)

，形成固化的薄層

。如此反復(fù)，層層固化

，最終形成一件3D 產(chǎn)品

。

立體光固化成型(SLA)列印工作基本原理

在這里，紫外線按照設(shè)計的掃描路徑

，以由點到線

、由線到面的順序照射到液態(tài)光敏樹脂表面，使光敏樹脂凝固聚合

，產(chǎn)生圖案

。

●熔融沉積成型法(FDM)

熔融沉積成型法(FDM)是20 世紀(jì)80 年代發(fā)明的一項3D 列印控制技術(shù)。FDM 控制技術(shù)的列印基本原理是：將各種熱塑性材料加熱熔化后由噴頭擠出

，這些熔融狀態(tài)的材料冷卻(幾乎是瞬間冷卻)后便會凝固

，并與底下的材料黏合在一起—也是一層一層地堆疊。FDM 控制技術(shù)的成本較SLA 低

，尤其適合列印塑料制品及某些有機材料產(chǎn)品

。

熔融沉積成型法(FDM)列印工作基本原理

●選擇性激光燒結(jié)(SLS)

當(dāng)一層截面燒結(jié)后，工作臺下降

，這時滾動裝置又會在上面均勻地鋪上一層粉末

，開始新一層的燒結(jié)。如此反復(fù)操作

，直到整座產(chǎn)品在粉堆里完成

。在選材方面，玻璃

，聚苯乙烯

，以及金屬如鐵、鈦

、銀

、鋁等，都是SLS控制技術(shù)的理想材料

。

選擇性激光燒結(jié)（SLS）列印工作基本原理

3D 列印的軟肋

柳暗花明—CLIP 3D列印控制技術(shù)

CLIP 控制技術(shù)主要依賴于一種既透明又透氣的窗口

，該窗口能同時允許紫外線和氧氣通過

，并能控制氧氣步入的量和時間。在這里

，作為一種抑制劑

，氧氣步入后能夠在樹脂內(nèi)營造一個盲區(qū)，這種盲區(qū)最薄可達幾十微米(約為2~3個紅細(xì)胞的直徑)厚

。在這些區(qū)域里

，氧氣能抑制樹脂發(fā)生光聚合反應(yīng)。紫外線發(fā)射器把要列印的模型的一個橫截面從下方投射出去

，只有在沒被氧氣抑制的區(qū)域

，樹脂才會發(fā)生固化。就這樣

，固化一層

，工作臺就會微微升起一層的高度，反復(fù)完成這一步驟

，直到整座模型被列印出來。

連續(xù)液體界面制造控制技術(shù)(CLIP)列印工作基本原理

CLIP 列印機正在從液體樹脂里“拉”起一個埃菲爾鐵塔模型

由于這種列印方法采用的是整層范圍的照射固化

，因此

，其各個方向的抗拉強度十分均衡，而且列印速度較傳統(tǒng)的3D 列印快了25~100 倍

。比如

，一件產(chǎn)品用SLS 控制技術(shù)列印須要3.5 個小時，而用CLIP 控制技術(shù)只須要6.5 分鐘

！

(責(zé)任編輯：admin)

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