3D打印主流工藝一:傳統(tǒng)切削、鑄塑對(duì)比FDM![]() 我們?cè)凇?a href="http:///?p=370" target="_blank">什么是3D打印》一文中,對(duì)3D 打印的概念、歷史、技術(shù)、應(yīng)用及其未來(lái)都做了簡(jiǎn)要的介紹。不過(guò)主流的3D 打印技術(shù)比較多,并且工藝流程也各不相同,所以對(duì)細(xì)節(jié)很感興趣的同學(xué)還是不太明白。因此,我準(zhǔn)備分幾篇文章介紹一下目前主流3D 打印技術(shù)的基本原理。 傳統(tǒng)制造業(yè)中的切削和鑄塑工藝就不多介紹了,但是為了大家能更直觀地進(jìn)行對(duì)比,可以先看看下面的視頻。首先是德國(guó)DMG 集團(tuán)的數(shù)控機(jī)床演示的傳統(tǒng)切削工藝,頂尖的工業(yè)級(jí)應(yīng)用,看起來(lái)確實(shí)挺厲害。 鑄塑工藝可能很多人都比較熟悉了,我還清楚記得小時(shí)候有人在小學(xué)操場(chǎng)里用這種方法鑄個(gè)鍋碗瓢盆什么的,制作過(guò)程與下面這段視頻中演示的基本一致。 工業(yè)級(jí)應(yīng)用動(dòng)靜要比這大多了,不過(guò)原理還是一樣。 看完上面三段視頻,你對(duì)傳統(tǒng)制造業(yè)的主流工藝流程應(yīng)該心里有數(shù)了,現(xiàn)在我們來(lái)看看3D 打印的主流工藝流程。 熔融沉積造型(Fused deposition modeling,F(xiàn)DM)FDM 可能是目前應(yīng)用最廣泛的一種工藝,很多消費(fèi)級(jí)3D 打印機(jī)都是采用的這種工藝,因?yàn)樗鼘?shí)現(xiàn)起來(lái)相對(duì)容易: FDM加熱頭把熱熔性材料(ABS樹(shù)脂、尼龍、蠟等)加熱到臨界狀態(tài),使其呈現(xiàn)半流體狀態(tài),然后加熱頭會(huì)在軟件控制下沿CAD 確定的二維幾何軌跡運(yùn)動(dòng),同時(shí)噴頭將半流動(dòng)狀態(tài)的材料擠壓出來(lái),材料瞬時(shí)凝固形成有輪廓形狀的薄層。 這個(gè)過(guò)程與二維打印機(jī)的打印過(guò)程很相似,只不過(guò)從打印頭出來(lái)的不是油墨,而是ABS樹(shù)脂等材料的熔融物。同時(shí)由于3D 打印機(jī)的打印頭或底座能夠在垂直方向移動(dòng),所以它能讓材料逐層進(jìn)行快速累積,并且每層都是CAD 模型確定的軌跡打印出確定的形狀,所以最終能夠打印出設(shè)計(jì)好的三維物體。 上圖是FDM 工藝的工作示意圖,下面這個(gè)視頻演示的是使用ABS 塑料打印的實(shí)際工作過(guò)程。 這個(gè)視頻中使用類似木材的材料打印貓頭鷹,也是采用的FDM 工藝。 |
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