3D打印機(jī)原理

時(shí)間：2016-03-30作者：深圳市激埃特光電有限公司瀏覽：66

	   3D打印機(jī)，即快速成型技術(shù)的一種機(jī)器，它是一種數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過(guò)逐層打印的方式來(lái)構(gòu)造物體的技術(shù)。


	      在3D打印時(shí)，軟件通過(guò)電腦輔助設(shè)計(jì)技術(shù)（CAD）完成一系列數(shù)字切片，并將這些切片的信息傳送到3D打印機(jī)上，后者會(huì)將連續(xù)的薄型層面堆疊起來(lái)，直到一個(gè)固態(tài)物體成型。3D打印機(jī)與傳統(tǒng)打印機(jī)較大的區(qū)別在于它使用的“墨水”是實(shí)實(shí)在在的原材料。


	工作原理


	    3D打印機(jī)的工作原理和傳統(tǒng)打印機(jī)基本一樣，都是由控制組件、機(jī)械組件、打印頭、耗材和介質(zhì)等架構(gòu)組成的，打印原理是一樣的。3D打印機(jī)主要是在打印前在電腦上設(shè)計(jì)了一個(gè)完整的三維立體模型，然后再進(jìn)行打印輸出。


	3D打印時(shí)采用的堆疊薄層的形式有多種多樣。常用的3D 打印機(jī)采用的是熔融沉積快速成型（Fused Deposition Modeling，F(xiàn)DM）。熔融沉積又叫熔絲沉積，它是將絲狀熱熔性材料加熱融化，通過(guò)帶有一個(gè)微細(xì)噴嘴的噴頭擠噴出來(lái)。熱熔材料融化后從噴嘴噴出，沉積在制作面板或者**層已固化的材料上，溫度**固化溫度后開(kāi)始固化，通過(guò)材料的層層堆積形成較終成品。


	在3D打印技術(shù)中，F(xiàn)DM的機(jī)械結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)也較容易，制造成本、維護(hù)成本和材料成本也較低，因此也是在家用的桌面級(jí)3D 打印機(jī)中使用得較多的技術(shù)。


	工作步驟


	     先通過(guò)計(jì)算機(jī)建模軟件建模，如果你有現(xiàn)成的模型也可以，比如動(dòng)物模型、人物或者微縮建筑等等。設(shè)計(jì)軟件和打印機(jī)之間協(xié)作的標(biāo)準(zhǔn)文件格式是STL文件格式。一個(gè)STL文件使用三角面來(lái)近似模擬物體的表面。三角面越小其生成的表面分辨率越高。然后通過(guò)SD卡把它拷貝到3D 打印機(jī)中，或者直接用USB線連接電腦和3D打印機(jī)，進(jìn)行打印設(shè)置后，打印機(jī)就可以把它們打印出來(lái)。


	打印過(guò)程


	     打印機(jī)通過(guò)讀取文件中的橫截面信息，用熱熔材料融化后將這些截面逐層地打印出來(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。


	    打印機(jī)打出的截面的厚度（即Z軸方向）以及平面方向即X 軸-Y軸方向的分辨率是以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)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)則可以以較快、較有彈性以及較低成本的辦法生產(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。


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