都知道3D打印機,卻很少有人知道,3D打印的原理其實也并不不複雜,其運作原理和傳統打印機的打印原理基本相同。傳統打印機是隻要輕點電腦屏幕上的“打印”按鈕,一份數字文件便被傳送到一台噴 墨打印機上,它将一層墨水噴到紙的表面以形成一副二維圖像。
而3D打印機首先将物品轉化為一組,然後打印機開始逐層分切,針對分切的每一層構建,按層次打印。這個過程,首先要建立3D打印模型。當你建好模之後,就可以通過3D打印機打印模型了。一起來看看3D打印機原理圖,你可以快速的了解到3D打印是怎麼一回事。
3D打印原理圖如下:
打印時,粉末耗材會一層一層地打印出來,層與層之間通過特殊的膠水進行粘合,并按照橫截面将圖案固定住,最後一層一層疊加起來,就像我們坐在海邊用沙子堆砌城堡一樣的程序,最終經過分層打印、層層粘合、逐層堆砌,一個完整的物品就會呈現在我們眼前了。3D打印機與傳統打印機最大的區别在于它使用的“墨水”是實實在在的原材料。
堆疊薄層的形式有多種多樣。有些3D打印機使用“噴墨”的方式。例如,一家名為Objet的以色列,使用打印機噴頭将一層極薄的液态塑料物質噴塗在鑄模托盤上,此塗層然後被置于紫外線下進行處理。
之後鑄模托盤下降極小的距離,以供下一層堆疊上來。另外一家總部位于美國明尼阿波利斯市的公司Stratasys使用一種叫做“熔積成型”的技術,整個流程是在噴頭内熔化塑料,然後通過沉積塑料纖維的方式才形成薄層。
還有一些系統使用粉末微粒作為打印介質。粉末微粒被噴撒在鑄模托盤上形成一層極薄的粉末層,然後由噴出的液态粘合劑進行固化。
它也可以使用一種叫做“激光燒結”的技術熔鑄成指定形狀。這也正是德國EOS公司在其疊加工藝制造機上使用的技術。而瑞士的Arcam公司則是利用真空中的電子流熔化粉末微粒。以上提到的這些僅僅是許多成型方式中的一部分。
當遇到包含孔洞及懸臂這樣的複雜結構時,介質中就需要加入凝膠劑或其他物質以提供支撐或用來占據空間。這部分粉末不會被熔鑄,最後隻需用水或氣流沖洗掉支撐物便可形成孔隙。
如今可用于打印的介質種類多樣,從繁多的塑料到金屬、陶瓷以及橡膠類物質。有些複合型打印機還能結合不同介質,令打印出來的物體一頭堅硬而另一頭柔軟。
由于現在3D打印技術有限,最後打印出來的很多模型還需要再加工,比如要打磨抛光把邊邊角角的去掉;比如一個模型不能一次打印出來,則需要分段打印,然後再後期粘起來。
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