3D-打印技术简介.docx

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1、3D 打印技术简介:FDM、DLP、SLA,SLS分析比拟我们的群经常会有一些新手在问,FDM、DLP、SLA这些是什么呀,该怎么选择啊,性能咋样啊,这些问题,这里我就集中起来答复一下。当然,这里我主要讨论的是桌面级的。先来说说根本的原理:FDM:全称叫“熔融沉积技术,根本原理是通过加热装置将ABS、PLA等丝材加热融化,然后通过挤出头像挤牙膏一样挤出来,一层一层堆积上去,最后成形。大家如果见过春蚕吐丝,就清楚了我估计90后多半没见过,类似的也是如此。蚕体内含有绢丝蛋白质的绢丝液,蚕用嘴挤压吐出,一层一层环绕,这种液体凝固后就成了丝茧。FDM技术的优点:1 操作环境干净、平安,材料无毒,可以在

2、办公室、家庭环境下进行,没有产生毒气和化学污染的危险。2 无需激光器等贵重元器件,因此价格廉价。3 原材料为卷轴丝形式,节省空间,易于搬运和替换。4 材料利用率高,可备选材料很多,价格也相对廉价。FDM技术的缺点:1 成形后外表粗糙,需后续抛光处理。最高精度只能为0.1mm。2 速度较慢,因为喷头做机械运动。3 需要材料作为支撑结构。SLA:全称叫“立体光固化成型,根本原理是激光束在液态树脂外表勾画出物体的第一层形状,然后制作平台下降一定的距离之间,再让固化层浸入液态树脂中,如此反复。使用的树脂是光敏树脂,激光束照射后会形成固态。SLA技术的优点:1 开展时间最长,工艺最成熟,应用最广泛。在全

3、世界安装的快速成型机中,光固化成型系统约占60%。2 成型速度较快,系统工作稳定。3 具有高度柔性。4 精度很高,可以做到微米级别,比方0.025mm。5 外表质量好,比拟光滑:适合做精细零件。SLA技术的缺点:1 需要设计支撑结构。支撑结构需要未完全固化时去除,容易破坏成型件。2 设备造价高昂,而且使用和维护本钱都不低。SLA系统需要对液体进行操作的精密设备,对工作环境要求苛刻。3 光敏树脂有轻微毒性,对环境有污染,对局部人体皮肤有过敏反响。4 树脂材料价格贵,但成型后强度、刚度、耐热性都有限,不利于长时间保存。5 由于材料是树脂,温度过高会熔化,工作温度不能超过100。且固化后较脆,易断裂

4、,可加工性不好。成型件易吸湿膨胀,抗腐蚀能力不强。SLS打印技术技术原理:SLS(Selective Laser Sintering,粉末材料选择性激光烧结)。 该技术采用铺粉将一层粉末材料平铺在已成型零件的上外表,并加热至恰好低于该粉末烧结点的某一温度,控制系统控制激光束按照该层的截面轮廓在粉层上扫描,使粉末的温度升到熔化点,进行烧结并与下面已成型的局部实现粘结。一层完成后,工作台下降一层厚度,铺料辊在上面铺上一层均匀密实粉末,进行新一层截面的烧结,直至完成整个模型。SLS技术的优点:1可用多种材料。其可用材料包括高分子、金属、陶瓷、石膏、尼龙等多种粉末材料。特别是金属粉末材料,是目前3D打

5、印技术中最热门的开展方向之一。2制造工艺简单。由于可用材料比拟多,该工艺按材料的不同可以直接生产复杂形状的原型、型腔模三维构建或部件与工具。3高精度。一般能够到达工件整体范围内0.05-2.5mm的公差。4无需支撑结构。叠层过程出现的悬空层可直接由未烧结的粉末来支撑。5材料利用率高。由于不需要支撑,无需添加底座,为常见几种3D打印技术中材料利用率最高的,且价格相对廉价。DLP:全称叫“数字光投影技术。使用的耗材和SLA一样,都是光固化树脂。那和SLA有什么区别呢?为什么叫数字光投影呢?其实在机械结构方面,DLP与SLA最大的不同在于,DLP用的是投影仪的数字光源没用用过投影仪?买一个试试,哈哈

6、,SLA用的是激光头。正因为如此,DLP一扫就是一片,SLA成形只能靠一个激光点。一些DLP机器还可以打多种材料,例如DLP200台面可以打印多种材料,树脂ABS亚克力。再来说性能:打印尺寸:FDM的机器,在架构上灵活多样,有XYZ框架结构的,有三角州结构的,有机械手臂的,因此成形尺寸可以做得很小,也可以做得很大,大家看看这个机器,是不是很大啊?但是问题也来了,大尺寸的FDM机器,往往会存在稳定性不好,打印速度慢的问题。所以,没有相当强的技术实力的人或公司,是造不好大型FDM机的。XX复翔的大尺寸机器而SLA和DLP在成形原理上的限制,暂时就无法做出大型的机器,当然,未来会有更好的,另当别论。

7、SLA理论上和FDM一样可以做的无限大的尺寸,只不过速度会慢,SLA也是通过光轴移动来打印的。而DLP呢?如果做大的话,会牺牲精度,而SLA和FDM不会。总之,在实际中,成形尺寸上:FDM SLA DLP 。成形精度:3D打印机有XYZ三个轴来控制精度,Z轴是步进电机精度,就是咱们说的层厚,这个精度FDM、DLP、SLA没什么区别,因为买的都是市面上的步进电机,理论上最小可以到0.01MM。差异主要是在X、Y轴精度上。现目前,理论情况下DLP光斑精度最小只有0.1MM,SLA是0.2MM,FDM0.3MM。那么,是不是三者的关系是:DLP SLA FDM呢?其实在实现中,还是有一定的差异。当然

8、,FDM是精度是最低的。由于FDM是一层层通过挤出头挤出耗材的,所以对机械结构要求比拟高,在精度上,目前还不是特别的好。台阶效应比拟明显就是一层一层的那个东西。FDM主要是看喷头,喷头直径越小精度越高,但是喷头小了,也容易造成耗材堵塞,所以喷头不是越小越好。不同厂家FDM机器的台阶效应比照。而SLA和DLP机器呢,由于是光照成形,所以精度要高得多这是著名的美国FORM1的SLA机器打印效果看看DLP的效果:这是雪豹DLP机器的效果,这个就几乎看不到台阶效应了。这是个乔克兄弟DLP机器的效果,相当精美了。刚刚说了,在理论上,DLP SLA。但在实际中,SLA DLP。那么为什么DLP精度没有SL

9、A高呢,是因为DLP出来的光是扇形光,是有散射的,SLA是激光是近似一条直线,所以在精度上会优于DLP。总之,在精度上:SLA DLP FDM再来看打印速度:目前桌面级的FDM机器,打印速度最高的,还得算荷兰的Ultimaker 2系列,官方数据是:可以调整至30 至 300 mm/s而以FORM1 为代表的SLA机器,我没找到具体参数,但我们测试过一台,比普通的FDM机器慢得多。原因是什么?因为它是靠激光点成形。DLP机器,相对来说就快得多,一扫就是一大片。我们测试过一台雪豹的机器,比FORM1快大概20倍。总之,在打印速度上:DLP = FDM SLA机器价格:普遍的,FDM比SLA、DL

10、P廉价,大多在2000千至2万,当然,进口的FDM机器也很贵,像Ultimaker,Makerbot大多在2万以上。而SLA、DLP,因为精度高,可以广泛用于工业用途,特别是珠宝商。比FDM机器贵得多。比方FORM1,在3万左右,雪豹的DLP机器,官方报价是9800。乔克兄弟的DLP机器,算是准工业级了,官方报价是8万6,市面上其他厂商的DLP机器普遍是4万以上。总之,在价格上,桌面级的。SLA DLP FDM耗材价格:FDM机器现在比拟普与,耗材相对廉价,一公斤ABS耗材在50至200元之间取决于品质SLA和DLP的耗材比拟贵,大概在一公斤光固化树脂在400元至3000元之间进品的很比拟贵总之,在耗材价格上。SLA DLP FDM综上所述,桌面级的3D打印机:成形尺寸:FDM SLA DLP成形精度:SLA DLP FDM机器价格:SLA DLP FDM耗材价格。SLA DLP FDM7 / 7

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