3D打印增材制造-什么你需要知道

有很多关于术语的混淆加法制造3 d打印技术的意思。

这并不令人惊讶。毕竟,这两个术语涉及的过程非常相似。

增材制造和3D打印都描述了一种通过逐步建立薄层材料来创建物体的过程。

在本文中,我们将详细解释增材制造和3D打印是什么,它们如何相互关联,以及它们的用途。

增材制造的3D打印

什么是增材制造用于3d打印?

在传统制造业中,零件通常是由更大的材料块加工而成。换句话说,物质是减去从起跑块才能形成部分。自然地,这会造成大量的浪费。如果你见过一个机械师的视频将一个金属或木头的实体块加工成成品,你可能会被大量的材料浪费所震惊。

相比之下,在增材制造中,零件是通过建立材料层来形成成品零件。它是如何工作的?这取决于类型用于增材制造。

根据美国测试与材料学会(ASTM),增材制造有七个类别:

  1. 增值税光聚合-物体由液体光聚树脂层构成,用紫外光固化。
  2. 粉床融合-物体是由材料粉末层构成,并使用热或强大的激光熔化(或“熔化”)。常用的技术包括选择性激光烧结(SLS)。
  3. 材料喷射-物体的每一层都是使用打印头来构建的,打印头将液体材料滴在构建表面上,并迅速固化。一旦完成,每一层都用紫外线固化。
  4. 表纹理-物体由金属片或金属带构成,用超声波焊接将其粘合在一起。薄片分层并不是一种完全的增材技术,因为多余的材料通常必须使用传统的制造技术,如数控加工
  5. 材料挤压-材料通过喷嘴抽取,在那里它被加热并分层沉积在一个建造平台上。在这种情况下,不需要额外的过程来固化层,因为每一层都是在熔化状态下沉积的。
  6. 定向能量沉积- DED包括一系列复杂的增材制造技术,用于修复或添加材料到现有的组件。在大多数实现中,熔化的材料通过喷嘴沉积到目标表面,在那里它固化。该过程在原理上与材料挤压相似,但喷嘴必须能够向多个方向移动,以适应不同形状的目标表面。
  7. 粘结剂喷射-亦称3 d打印技术

由于这篇文章专门关注增材制造的3D打印,我们将对这篇文章进行更深入的研究。

增材制造用于3d打印

什么是3D打印?

3D打印使用两种材料:

  1. 一种粉末材料,通常是塑料、金属或陶瓷;
  2. 粘合剂一种粘合剂,在粉末层之间起粘合剂的作用。大多数粘合剂都是液态的。

术语3D打印来自于粘合剂喷射和2D打印的视觉相似性。在标准的喷墨打印机内,打印头沿X轴和Y轴水平移动,将墨水滴在一张纸上。

类似地,使用3D打印来构建一个对象,打印头沿着机器的X和Y轴水平移动,并交替地沉积构建材料和绑定材料的层。在每一层完成后,支撑物体的构建平台被稍微降低,以允许下一层被打印。

根据打印对象的大小,可能需要数百、数千甚至数万层才能完成。为了让你对这个过程有个概念,看看这个3D打印的埃菲尔铁塔的延时视频模型。

3D打印CAD

所有的增材制造技术,包括3D打印,都依赖于计算机辅助设计(CAD)等数字设计技术。事实上,是整个目的3D打印技术的核心是将数字设计转化为真实世界的物体。

在过去,工程师们使用CAD软件结合严格的仿真建模技术来设计在现实世界中稳健而有效的对象。但是有一个问题。传统的数控加工、注射成型等制造技术存在一定的局限性生产那些“完美”的对象是不可能的。

这就是CAD和3D打印之间和谐关系的由来。3D打印最重要的优势之一是,它允许在现实世界中产生数字设计没有传统制造技术的限制。

CAD和3D打印使制造成为可能由设计而在历史上,设计过程必须由使用传统制造技术可能实现的东西驱动。这给了工程师比以往任何时候都更多的设计自由,并促进了许多行业的巨大突破。

虽然大多数商业CAD软件都引入了增材制造模块,但使用Spatial的3D sdk构建自己的增材制造定制CAD应用程序是相当容易的。金宝搏的后续网站188bet金搏宝看看www.188bet金搏宝金宝搏的后续网站spatial.com要学习更多的知识。

3D打印优于传统制造技术的好处

当然,设计自由并不是3D打印相对于传统制造技术的唯一优势。其他一些最重要的优势包括:

  • 它允许生产高度复杂的结构,既轻又稳定。

我们已经注意到,3D打印可以构建传统技术无法构建的对象。然而,也值得注意的是,因为它们是逐层构建的,所以高度复杂的部件可以在单个部件中构建。与此同时,由于可用材料的范围,即使是复杂的3D打印部件也可以重量低,抗拉强度高。

  • 一次性建造更便宜。

3D打印的最大优势之一是它不需要任何模具或特殊的装配平台。因此,一次性物品的小批量生产很容易,成本也低得多。

  • 更少的浪费。

如前所述,3D打印是一种添加剂制造技术,而许多传统技术涉及材料提取.这一事实本身就意味着3D打印比其他普通制造技术产生的浪费要少得多。

  • 更快的上市时间。

很简单,没有其他技术能让制造商像3D打印那样快速地设计和制造物体。当涉及到构建和测试原型时,这是特别有价值的。正是因为这个原因,3D打印已经成为其最常见的应用之一:快速原型。

3D打印用于构建快速原型

简单地说,快速原型就是快速生产一个物理对象、部件或模型。

任何制造技术都可以用于快速成型,从传统的制造技术,如数控加工到更现代的技术,如3D焊接。然而,由于显而易见的原因,3D打印等增材技术是最常用的。

顾名思义,快速原型主要用于构建一系列原型,这些原型可以快速测试并丢弃,直到找到最佳设计。这种设计和制造的迭代方法一直很流行,随着增材制造流程的发展,这种方法变得更加有效。

当快速原型与3D打印结合在一起时,对制造商来说有三个明显的好处:

  • 这是非常划算的。大部分流程都是自动化的,因此很少需要员工来完成流程。同样,材料和制造工艺的成本也比其他制造技术低。
  • 速度。快速原型设计帮助制造商比以往更快地生产和丢弃设计,从每一次迭代中学习并越来越接近最终产品。这意味着更快的上市时间(TTM),这通常是一个重要的竞争优势。
  • 降低风险。制造过程中的错误可能会造成极大的损失。由于生产额外原型所需的低成本和时间投资,快速原型大大降低了大规模生产阶段代价高昂的错误风险。

3D打印的用途是什么?

在这一点上,除了制造,大多数炒作和媒体关注3D打印围绕其消费应用。不可否认的是,任何人只要有一台笔记本电脑,花费不到1000美元,就可以设计和制造几乎任何他们能想象到的物体。

然而,3D打印的真正价值在于它的商业应用。利用3D打印技术的一些顶级行业包括:

航空和航天——3D打印对航空业有明显的好处。最值得注意的是,它使航空公司能够快速、低成本地制造原型机,同时使用坚固、轻质的材料。现在,3D打印被用于制造从座椅靠背和头枕等内部装饰物品到发动机部件和武器等一切东西。

随着越来越大的3D打印机的发展,我们可以期待在不久的将来看到更多的组件使用3D打印-甚至可能整个航空发动机

医疗保健-在过去,植入物和义肢的使用一直是患者护理的一个巨大和昂贵的障碍。然而,几年来,3D打印已经被用于开发各种各样的外科切割指南,假肢,甚至针对病人的植入物

随着材料的发展,该行业已经能够使用3D打印来建造越来越轻、坚固和安全的产品,同时减少周转时间和成本。

汽车-几十年来,汽车行业一直在使用3D打印和其他增材制造技术来生产原型车。最初,这是3D打印在汽车工业中唯一可行的用途,因为现有的材料不足以在现实世界中使用。

然而,随着材料的发展,3D打印在行业中发挥了更大的作用。现在,该技术被常规用于生产制造过程中需要的各种模具、热成形工具、夹具和夹具。换句话说,3D打印正在被用来增强其他制造技术。

但这还不是全部。3 d打印技术是无价的,生产定制的部件比如车身外壳和用于定制特定车辆的内部组件。

体系结构-建筑行业依靠比例模型向客户和投资者展示一个项目建成后的样子。这些模型历来都是手工建造的,通常需要数百个工时才能完成。自然,3D打印改变了一切。

因为建筑项目已经它们是用计算机软件设计的3D打印的自然候选者.现在,CAD文件一旦完成,就可以直接打印,节省了大量的时间,并保证了准确的模型副本。

3D打印和增材制造的下一步是什么?

到目前为止,广泛的商业应用仅限于那些已经以领先技术而闻名的行业,特别是制造业、航空、汽车和医疗保健。

然而,随着硬件和材料的不断改进,毫无疑问,3D打印将在未来几年继续增长。

3 d印制的房子汽车用不了多久,我们日常生活中使用的几乎所有东西都可以用这种看似太空时代的技术来建造。

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