探索增材制造:七大3D打印技術(shù)類(lèi)別詳解
增材制造技術(shù)類(lèi)別有哪些?
隨著(zhù)科技的快速發(fā)展,3d增材制造打印技術(shù)已經(jīng)逐漸滲透到了我們日常生活的各個(gè)領(lǐng)域。從工業(yè)生產(chǎn)到醫療器械,再到個(gè)人消費品。當前市場(chǎng)上的增材制造方法多種多樣,國際標準化組織制定了 ISO/ASTM 標準 52900,以規范與3D打印有關(guān)的大量術(shù)語(yǔ)。
根據成型原理的不同,國際標準化組織將3D打印技術(shù)分為以下7大類(lèi)(如圖所示):
1.光固化(Vat Polymerization):光照固化液態(tài)光聚合物(SLA/DLP/CDLP)
這一技術(shù)利用光源(如激光或數字光處理DLP)照射液態(tài)光聚合物,引發(fā)化學(xué)反應使其固化成固態(tài)。這種技術(shù)的代表包括立體光刻(SLA)、數字光處理(DLP)以及連續數字光處理(CDLP)。光固化技術(shù)以其高精度和光滑的表面完成度,被廣泛應用于精密零件和模型制造。
2.材料擠出(Material Extrusion):通過(guò)加熱噴嘴沉積熔融熱塑性塑料(FDM/FFF)
最為人熟知的融沉積造型(FDM,也稱(chēng)為FFF)就屬于這一類(lèi)。這項技術(shù)通過(guò)加熱噴嘴擠出熔融熱塑性塑料線(xiàn)材,逐層堆積成型。由于其設備成本相對較低,是家庭和教育領(lǐng)域常見(jiàn)的3D打印方式。
漢印自主研發(fā)生產(chǎn)的3D打印機F210就屬于FDM技術(shù)。
3.粉末床熔融(Powder Bed Fusion):粉末顆粒通過(guò)高能源熔融(SLS/SLM/MJF/EBM)
這類(lèi)技術(shù)通過(guò)施加能量源(如激光或電子束)到粉末床,使粉末顆粒熔融并固化。其代表技術(shù)包括選擇性激光燒結(SLS)、選擇性激光熔化(SLM)、射流熔融(MJF)以及電子束熔化(EBM)。粉末床熔融技術(shù)適用于金屬和高分子材料(例如塑料等),常用于制造復雜的工業(yè)部件。
4.材料噴射(Material Jetting):可成型材料以液滴方式沉積在成型區域并逐層固化(MJ/NPJ/DOD)
通過(guò)噴頭將混合液態(tài)材料(例如納米銀顆粒懸濁液)以小液滴的形態(tài)噴射在成型面或成型區域內,并在合適的條件下立即固化,逐層建立物體。這種技術(shù)能夠實(shí)現全彩打印,異形曲面電路板打印,陶瓷打印等,常用于制作高精度的原型模型或電子元器件。
5.粘合劑噴射(Binder Jetting):將液態(tài)粘合劑液滴沉積在顆粒材料床上,然后將其燒結在一起(BJ)
將粘合劑噴射到粉末材料上,粘合粉末顆粒并逐層打印。之后通常需要后處理如燒結固化或浸漬以增強強度。這種技術(shù)在砂型鑄造和全彩模型打印中應用廣泛。
6.直接能量沉積(Direct Energy Deposition):熔融金屬同時(shí)沉積和熔化(LENS/EBAM)
這是一種高度靈活的打印技術(shù),能夠在現有部件上添加材料。成型過(guò)程中,需同時(shí)送料(金屬粉末)和施加能量(激光等),將粉末熔融固化,以此將材料成型在所需要的區域。常用于修復或增強部件的性能。
7.薄片層壓(Sheet Lamination):將單個(gè)材料薄片切割成形并層壓在一起(LOM)
通過(guò)將薄片材料(如金屬或紙張)切割成形并層層壓合。這種方法成本較低,但精度和強度通常不如其他技術(shù),適用于快速制作模型或功能原型。
隨著(zhù)3D打印技術(shù)的不斷演進(jìn)和成熟,我們可以預見(jiàn),未來(lái)的制造領(lǐng)域將更加多元化和個(gè)性化,滿(mǎn)足用戶(hù)在設計創(chuàng )新、產(chǎn)品定制和生產(chǎn)效率上的需求。