我們都知道3D成型技術能給我們帶來很多改變,在不同的領域設計師能更快更精確的看到設計實體模型。3D打印技術已經不止是我們日常生活中的輔助工具,更可以幫助研發機構開發高科技的概念物品,像前些日子國外媒體報道,在研究領域新技術的構思就是基于3D打印技術“復制”出一艘宇宙飛船,在其中嵌入電子設備,對相關宇宙天體進行探索并傳回科學數據。可見3D打印技術所觸及的范圍之廣。
下面我們一起來看3D打印技術的催生和發展,以及3D打印機的誕生。也許您還不了解3D打印技術,下面的表述希望您開始對三維打印技術感興趣并從中得到更多的了解。
雖然很多的用戶還是認為3D打印是一個新鮮事物,自己的生活中并沒有過多的接觸,其實3D打印技術一直在我們身邊逐步發展,3D打印機的歷史要追溯到二十幾年前,在那時3D打印被提出并得以發展。
從70年代誕生到現在,CAD經歷了幾十年的發展,已經成為廣大設計人員的必須工具和設計領域的重要數據標準,其實它發展到后來的STL數據格式就是快速成型技術的通用數據準則,所以3D打印的發展是3DCAD市場發展的寫照,換句話說就是人們從使用3DCAD的那天起就希望將它設計“轉化”為實物。
是不是您對快速成型技術有些疑問呢?其實它就是一種由CAD數據通過成型設備以材料累加的方式制成實物模型的技術,通過這個過程可以不需要傳統的機床或工具打造形狀,而是通過計算機中的STL數據格式分層疊加來自動轉化成實體模型,它可用來制造零件或者真空模具,以更省事、更快速、更直接的方式生產出模型。
我們都知道3D打印技術和噴墨打印技術的工作方式基本相同,都是基于原料逐層疊加成型的技術,因此人們把運用這一技術的產品稱為3D打印機。
那么3D打印機是怎么工作的呢?
FDM技術的快速成型機成立于1990年的美國Stratasys公司,并很快發布了基于FDM的Dimension系列3D打印機,FDM技術的優勢讓它適合汽車、家電、電動工具、機械加工、精密鑄造等工藝品領域。
3D打印機是利用FDM技術工作,將CAD生成的模型數據先導入3D打印機的控制軟件,再經過其處理自動生成支撐材料和加熱噴頭運動的路徑,這時,加熱噴頭會在計算機的控制下根據產品零件的截面輪廓信息作平面運動,而熱塑性絲狀材料由供絲機構送至加熱噴頭,并在噴頭中加熱和熔化成半液態后擠壓出來涂覆在相應工作平臺上。待到快速冷卻后平臺上就會形成一層約0.1mm厚的薄片輪廓。這僅僅是完成了一層截面成型,接著工作臺會下降一定高度再進行下一層的熔覆,通過周而復始地多層堆迭來形成三維實體。
目前FDM工藝主要在汽車和機械制造行業中廣泛應用,因為FDM是運用工程材料快速成型的模型工藝。相信在以后會得到更廣泛的發展。
從2006年開始,3D打印技術開始發展到數碼材料身上,大家都開始研究、創造、改良3D打印機成型方式與多材料選擇,并希望3D打印機可以得到更好的材料選擇和更多特性。
隨后以色列OBJET公司從很多方面進行改良,從成型材料的豐富入手,只有豐富了成型材料的種類才能讓3D打印技術更適用更多特殊行業、更普及,從單一材料入手加入更多的納米、復合材料、智能材料等等。 Objet三維打印系統和材料的超薄層厚,高分辨率歸功于其PolyJet?聚合物噴射專利技術,最薄層厚更可達16微米。基于Objet專利的具有辦公室適用環境的PolyJet?技術。即使是最復雜的三維模型也可以被高質量,高精確度,快速的打印出來。Connex系列更是基于Objet的PolyJet Matrix?技術,可以支持多種型號數碼材料同時噴射來制造高精度,潔凈的和高細節度的三維模型件。
當然成型材料的豐富只是一小部分,3D打印技術中最頭疼的無非就是較高的價格了,目前主流一線廠商都在近一兩年推出了更便宜的設備,當然想讓3D打印技術快速進入我們生活也不是一朝一夕的,通過3D打印機可以讓快速成型技術得到更好的發展,讓很多匪夷所思的事情得到化解,使設計更加快速展現,給我們帶來一場原創方式的變革。 |