工業制造:用于制造汽車、航空航天、機械等領域的零部件原型、工裝夾具、模具等,幫助企業縮短產品開發周期、降低研發成本,快速驗證產品設計的可行性和優化產品性能。例如,汽車制造商可以使用 3D 打印技術制造發動機缸體、變速器殼體等復雜零部件的原型,以便在設計階段進行測試和優化;航空航天企業則可以利用 3D 打印制造輕量化的結構件、復雜的航空發動機部件等,提高飛行器的性能和燃油效率。
藝術與文化領域:藝術家和設計師可以利用 3D 打印技術來創作藝術品、雕塑和裝置藝術,為創意性和獨特性的表達提供了新的途徑。3D 打印能夠將數字設計快速轉化為實體作品,打破了傳統藝術創作的限制,拓展了藝術的表現形式和創作空間。 它利用數字模型文件,將設計轉化為實體,廣泛應用于多個領域。浙江航空航天3D打印
3D打印的工作原理主要基于“添加制造”或稱為增材制造技術的原理。以下是對3D打印工作原理的詳細解釋:
工作過程:
建模:使用CAD軟件進行建模,設計出所需物體的三維模型。這些模型文件包含了物體的三維形狀和尺寸信息,是后續打印過程的指導藍圖。
切片:將三維模型進行切片處理,需要將其分解為多個薄層(切片),并生成每個薄層的打印路徑。這些切片通常具有數十到數百微米的厚度,每一層都是實際打印機需要構建的一層物體的橫截面。 鹽城PA113D打印供應商家航空航天領域,3D打印減輕重量成本。
快速成型:從數字模型到物理產品的轉化速度快,尤其對于小批量、多品種的產品生產,無需制作模具等復雜的前期準備工作,縮短了產品的研發和生產周期。例如,在新產品開發過程中,設計師可以快速打印出產品原型,進行功能測試和外觀評估,及時發現問題并進行修改,加快產品上市速度。材料多樣性:可使用的材料種類豐富,包括塑料、金屬、陶瓷、復合材料、生物材料等。不同材料具有不同的物理、化學和機械性能,可以根據產品的使用要求選擇合適的材料進行打印。例如,在醫療領域,可使用生物相容性材料打印人體組織和模型,用于手術規劃和教學;在航空航天領域,可使用度金屬材料打印輕量化的零部件,提高飛行器的性能。
粉末床熔融類選擇性激光燒結(SLS)原理:使用鋪粉將一層粉末材料均勻鋪在已成型零件的上表面,并將其加熱到略低于該粉末的燒結溫度。控制系統通過激光束在該層的截面輪廓上進行掃描,使粉末的溫度升至熔點,實現燒結并與下面已成型的部分粘結在一起。完成一層后,工作臺下降一層厚度,鋪上新的一層均勻緊密的粉末材料,并重復上述過程,逐層堆積形成終的成品。材料:尼龍、金屬粉末、PS粉、樹脂砂等。選擇性激光熔化(SLM)原理:與SLS類似,但在SLM中,使用的材料通常是金屬粉末。激光束通過掃描金屬粉末的截面輪廓,并將其加熱到熔化溫度,使粉末顆粒熔融在一起,形成固態金屬零件。通過重復掃描和熔化新的粉末層,并將其與之前的層粘結在一起,逐層構建出金屬零件。材料:鈦合金、鈷鉻合金、不銹鋼、鋁合金等金屬粉末。3D打印材料不斷創新,包括生物基、復合材料等。
零部件制造:
高精度制造:SLA 3D打印技術能夠制造出高精度、復雜形狀的零部件,滿足航空領域對零部件質量的高要求。輕量化設計:通過SLA 3D打印技術,設計師可以優化零部件的結構,減少材料使用,實現輕量化設計,從而提高航空器的燃油效率和載荷能力。
原型制作:
快速迭代:SLA 3D打印技術能夠快速制作出高精度原型,幫助設計師和工程師在設計階段進行快速迭代和驗證,縮短產品開發周期。降低開發成本:與傳統制造方法相比,SLA 3D打印技術在原型制作階段能夠降低開發成本,提高研發效率。 該技術能夠實現復雜幾何形狀的制造,突破傳統工藝的限制。泰州樹脂3D打印推薦廠家
3D打印在建筑領域可制作模型和建造足尺建筑。浙江航空航天3D打印
激光選區燒結(SLS):工作原理:預先在工作臺上鋪一層粉末材料,激光在計算機控制下,按照界面輪廓信息,對實心部分粉末進行燒結,然后不斷循環,層層堆積成型。特點:制造工藝簡單,柔性度高,材料選擇范圍廣,成本低,成型速度快。納米顆粒噴射金屬成型(NPJ):工作原理:將金屬以液體的形式裝入3D打印機,打印時用含金屬納米顆粒的液體噴射成型。然后通過加熱將多余的液體蒸發留下金屬部分,通過低溫燒結完成成型。特點:能使用普通的噴墨打印頭作為工具,無需外力即可通過融化去除支撐結構,理論上可以無限添加,給予設計師更大的自由。浙江航空航天3D打印