打印機(jī)通過(guò)讀取文件中的橫截面信息,用液體狀、粉狀或片狀的材料將這些截面逐層地打印出來(lái),再將各層截面以各種方式粘合起來(lái)從而制造出一個(gè)實(shí)體。這種技術(shù)的特點(diǎn)在于其幾乎可以造出任何形狀的物品。
3D打印機(jī)打出的截面的厚度(即Z方向)以及平面方向即X-Y方向的分辨率是以dpi(像素每英寸)或者微米來(lái)計(jì)算的。一般的厚度為100微米,即 0.1毫米,也有部分打印機(jī)如Objet Connex 系列還有三維 Systems' ProJet 系列可以打印出16微米薄的一層。而平面方向則可以打印出跟激光打印機(jī)相近的分辨率。打印出來(lái)的"墨水滴"的直徑通常為50到100個(gè)微米。 用傳統(tǒng)方法制造出一個(gè)模型通常需要數(shù)小時(shí)到數(shù)天,根據(jù)模型的尺寸以及復(fù)雜程度而定。而用三維打印的技術(shù)則可以將時(shí)間縮短為數(shù)個(gè)小時(shí),當(dāng)然其是由打印機(jī)的性 能以及模型的尺寸和復(fù)雜程度而定的。
傳統(tǒng)的制造技術(shù)如注塑法可以以較低的成本大量制造聚合物產(chǎn)品,而三維打印技術(shù)則可以以更快,更有彈性以及更低成本的辦法生產(chǎn)數(shù)量相對(duì)較少的產(chǎn)品。一個(gè)桌面尺寸的三維打印機(jī)就可以滿足設(shè)計(jì)者或概念開(kāi)發(fā)小組制造模型的需要。
3D打印機(jī)的完成
目前三維打印機(jī)的分辨率對(duì)大多數(shù)應(yīng)用來(lái)說(shuō)已經(jīng)足夠(在彎曲的表面可能會(huì)比較粗糙,像圖像上的鋸齒一樣),要獲得更高分辨率的物品可以通過(guò)如下方法:先用當(dāng)前的三維打印機(jī)打出稍大一點(diǎn)的物體,再稍微經(jīng)過(guò)表面打磨即可得到表面光滑的"高分辨率"物品。
有些技術(shù)可以同時(shí)使用多種材料進(jìn)行打印。有些技術(shù)在打印的過(guò)程中還會(huì)用到支撐物,比如在打印出一些有倒掛狀的物體時(shí)就需要用到一些易于除去的東西(如可溶的東西)作為支撐物。
3D打印技術(shù)支撐
許多相互競(jìng)爭(zhēng)的技術(shù)是可用的。它們的不同之處在于以不同層構(gòu)建創(chuàng)建部件,并且以可用的材料的方式。一些方法利用熔化或軟化可塑性材料的方法來(lái)制造打印的"墨水",例如:選擇性激光燒結(jié)(selective laser sintering,SLS)和混合沉積建模(fused deposition modeling,FDM),還有一些技術(shù)是用液體材料作為打印的"墨水"的,例如:立體光固化成型法(stereolithography,SLA)、分層實(shí)體制造(laminated object manufacturing,LOM)。每種技術(shù)都有各自的優(yōu)缺點(diǎn),因而一些公司會(huì)提供多種打印機(jī)以供選擇。一般來(lái)說(shuō),主要的考慮因素是打印的速度和成本,三維打印機(jī)的價(jià)格,物體原型的成本,還有材料以及色彩的選擇和成本。
可以直接打印金屬的打印機(jī)價(jià)格昂貴。有時(shí)候人們會(huì)先使用普通的三維打印機(jī)來(lái)制作模具,然后用這些模具制作金屬部件。
3D打印機(jī)分類
根據(jù)3D打印機(jī)的價(jià)格、3D打印成本、打印精度、材料、工藝等,3D打印機(jī)主要分為家用和商用3D打印機(jī)、工業(yè)級(jí)別3D打印機(jī)。
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