3D打印,顾名思义,是将原材料一层一层地打印出立体物体的过程,这可能会引领制造业进入一个全新的时代。该工艺也被称为增材制造或桌面制造。
首先,以STL格式创建并保存三维设计,然后将其发送到3D打印机。然后逐层打印设计以制作真实对象。用于3D打印的几种特定技术包括:
- 选择性激光烧结(SLS)
- 熔融沉积建模(FDM)
- 有限元(SLA)
打印机是用亚博网站下载什么材料制作的?
3d打印机的一个例子,MakerGear马赛克,是如何放在一起的,如下所示:
- 框架有九个部分,从0.200“胶合板激光切割,并通过固定与内置的扣紧螺母榫眼和榫接头组装。
- Y轴系统可能是最大的子组件,包括Y轴电机支架,通常是预装配的,在这一步中,它用各种组件进行装饰,如步进电机、直线导轨和正时皮带。
- y轴装配是直接的,包括固定惰轮轴,螺栓电机,直线轨道和轨道停止到已经组装的框架。然后安装和调整x轴同步带。
- z轴组件包括安装两个硬化的精密地面钢轴,引导搭建平台沿其垂直旅行路径,特氟龙涂层丝杠驱动它和步进电机转动丝杠。在这个阶段,也安装z轴限位开关。
- 挤出机组件包括预组装的电机,灯丝驱动或热端组和冷却风扇。加热器、风扇和温度传感器也在此阶段连接。
- 构建组件包括安装和调整调平平台、安装加热元件和构建表面以及进行相关电气连接。
- 电子组件包括布线和安装控制打印机的电子设备。首先,阿迪诺和RAMP屏蔽连接到它安装在打印机框架上。接下来,从挤出机线束,构建平台线束和其他组件的连接被夹到印刷电路板上。最后连接电源,正式组装打印机。
- 操作打印机的选项和偏好是多种多样的,取决于所使用的计算机、计算机上的操作系统以及CAD、CAM和打印机控制程序的选择。
3D打印中的塑料
在打印系统中用来制作3d物体的原亚博网站下载材料方面,似乎没有什么限制。
目前,塑料是世界上使用最广泛的材料亚博网站下载可追加制造,以下是重要的几点:
- ABS——丙烯腈、丁二烯、苯乙烯或“乐高”塑料——3D打印非常常见的选择
- PLA-聚乳酸-有软硬两种等级,正变得非常流行,并可能在不久的将来超过ABS
- 聚乙烯醇-聚乙烯醇-用作可溶解的支撑材料或特殊应用。
- PC -聚碳酸酯-聚碳酸酯需要高温喷嘴设计,目前处于概念验证阶段。
- 柔软的PLA-聚乳酸-有弹性,颜色和来源有限。随着3D打印的普及,可能很容易找到。
用于打印3D物体的金属
材料科学亚博网站下载领域的同亚博老虎机网登录仁们也将对3d打印金属领域的各种可能性非常感兴趣。3D打印中使用的一些金属包括:
用于打印3D亚博网站下载对象的其他材料
一系列其他制造材料可用于3D打印,包括尼龙、玻璃填充聚酰胺、环亚博网站下载氧树脂、蜡和光聚合物。
如上所述,对于可用于增材制造的材料似乎没有什么限制。亚博网站下载以下是一些使用过的比较不寻常的材料:亚博网站下载
- 巧克力——材料工程师发明了一种方法,用3D打印机打印巧克力来获得美味的食物。在3D打印机的计算机辅助制造系统的帮助下,这种美味的材料可以开发出创新的设计。
- 生物墨水-生物医学专业人士,如安东尼阿塔拉正在研究生物墨水等材料的使用。亚博网站下载生物墨水由干细胞和来自患者的细胞组成,这些细胞可以一层一层地放置,形成一个组织。人体器官,如血管、膀胱和肾脏部分已经使用这项技术复制。
- 骨骼材料——由华盛顿州立大学的Sushmita Bose博士领导的一个研究小组打印出了一种由硅、磷酸钙和锌组成的类似骨骼的材料。这种骨样物质与未发育的人类骨细胞结合在一起。大约一周后,沿着这个结构可以看到新骨头的生长。这种新材料最终溶解了,对病人没有伤害。
- Objet数字材料——Objet通过引入可以同时使用多种材料的打印机,改变了3D打印世界。亚博网站下载这些多喷打印机可以创建良好的模型,提供一系列的纹理,颜色和属性。这些混合物被Objet称为数字材料。
- Objet Tango系列——Objet还推出了一种类似橡胶的材料,这可能是3D打印中唯一的一种。虽然它不完全是橡胶,但它与橡胶有很多相似之处。
- 热熔胶-一个普通的热熔胶枪被设计者连接到他们的CAM系统上,虽然热熔胶可能不是很重要,但如果爱好者得到任何结果,那将是真正令人着迷的。
- 全彩色砂岩——这种材料可以制作几乎任何颜色的3D打印作品。用这种材料制作的动作玩偶、建筑和人物模型的精细设计正变得非常受欢迎。甚至可以通过3D打印在砂岩上打印人脸,效果也没那么糟糕。
- 玻璃-磨碎的玻璃粉被一层一层地涂上,用喷胶粘合,然后烘烤,形成3D打印玻璃产品。
- 药物治疗-工程师和医生正在合作创建3D打印药物。药物不必总是从药店购买,它们可以打印出来的日子已经不远了!!
- 皮肤——与生物墨水类似,3D打印机可以帮助皮肤再生。这可能会改变患者接受治疗的方式。如果这项技术真正发展起来,再生医学应用的潜力将是巨大的。
3D打印应用
3D打印的一个关键应用是医疗行业。外科医生可以制作病人需要手术部位的模型。有了3D打印技术,只需几个小时就可以从头开始制作一个零件。它使开发人员和设计师能够从平面显示器屏幕移动到精确的三维部分。
然而,3D打印可以应用于许多领域,而且这个列表在未来只会继续增长。目前3D打印机被用于开发玩具、航空航天组件、艺术、珠宝、时装设计、建筑和室内设计。这项革命性技术的未来将如何,这是一个值得商榷的问题。
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