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立體光固化成型的成形速度快,精度相對較高,且外形表面好,但限于光敏樹脂的物理特性,其3D打印產(chǎn)品主要用于代替熔模精密鑄造中的蠟?zāi):驮驮O(shè)計驗證方面,而很少作為功能性零件使用。目前3D打印技術(shù)中唯一可桌面化的技術(shù)是FDM,京東商城所售的3D打印機(jī)就是基于這種技術(shù),使用abs或PLA生物塑料熔絲;而在工業(yè)中FDM使用的絲狀才來主要是工程塑料,其產(chǎn)品多為塑料件、鑄造蠟?zāi):蜆蛹取LS是3D技術(shù)中最具潛力制備功能性零件的技術(shù),SLS可再細(xì)分為金屬粉末和粘結(jié)劑混合燒結(jié)、金屬粉末激光燒結(jié)和金屬粉末壓坯燒結(jié);SLS主要優(yōu)勢是制作相對高強(qiáng)度的金屬制品,在高端制造領(lǐng)域中完成樣件功能試驗或裝備模擬。南京航空航天大學(xué)用Ni基合金混銅粉進(jìn)行燒結(jié)成型的試驗,成功地制造出具有較大角度的倒錐形狀的金屬零件。
“3D打印”是一類將材料逐層添加來制造三維物體的“增材制造”技術(shù)的統(tǒng)稱,其核心原理是:“分層制造,逐層疊加”,類似于高等數(shù)學(xué)里柱面坐標(biāo)三重積分的過程。區(qū)別于傳統(tǒng)的“減材制造”,3D打印技術(shù)將機(jī)械、材料、計算機(jī)、通信、控制技術(shù)和生物醫(yī)學(xué)等技術(shù)融合貫通,具有縮短產(chǎn)品開發(fā)周期、降低研發(fā)成本和一體制造復(fù)雜形狀工件等優(yōu)勢,未來可能對制造業(yè)生產(chǎn)模式與人類生活方式產(chǎn)生重要的影響。
按照3D打印的成型機(jī)理,通常將3D打印分為兩大類:沉積原材料制造與黏合原材料制造,涵蓋十多種具體的三維快速制造技術(shù),較為成熟和具備實際應(yīng)用潛力的技術(shù)有5種:SLA-立體光固化成型、FDM-容積成型、LOM-分層實體制造、3DP-三維粉末粘接和SLS-選擇性激光燒結(jié)。
具體到細(xì)分類型,不同的PLA生物塑料熔絲成型原理對材料的要求也不同。目前SLA技術(shù)主要采用液態(tài)光敏樹脂,F(xiàn)DM技術(shù)主要使用絲狀熱熔性塑料,LOM使用薄膜材料,SLS使用金屬粉末,而3DP可使用金屬粉末或塑料粉末等。反過來講,材料本身的物理特性又會限制不同技術(shù)的應(yīng)用。