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三維印刷工藝的原理

圖文 更新时间:2024-11-22 09:04:55

3DP技術使用的原材料是粉末狀,來源廣泛,如:塑料、陶瓷、石膏、砂、金屬、尼龍、複合材料。

3DP技術對粉末材料的基本要求:

1.顆粒小且均勻

2.流動性好,确保供粉系統不堵塞

3.液滴噴射沖擊時不産生凹坑、濺散和空洞

4.與黏合劑作用後固化迅速

3DP技術對黏合劑的基本要求:

1.易于分散且穩定,可長期存儲

2.不腐蝕噴頭

3.黏度低,表面張力強

4.不易幹涸,能延緩噴頭抗堵塞時間

3DP技術的優勢:

1.無需激光器等昂貴元器件,設備造價大大降低;

2.成型速度快,成型噴頭何用多個噴嘴;

3.可使用多種粉末材料,也可以采用彩色的黏合劑;

4.打印過程無需支撐材料;

5.工作過程較為清潔;

6.可實現大型件的打印。

3DP技術的缺點:

1.模型精度和表面質量比較差;

2.強度、韌性相對較差,無法适用于功能性試驗;

3.原材料價格較貴。

3DP成型速度快,成型材料種類多,适合做桌面型的快速成型設備,且成型過程不需要支撐,多餘粉末的去除比較方便,特别适合于做内腔複雜的原型,所以3DP技術在建築業,遊戲業,玩具和藝術行業等都有廣泛的應用。

3DP後處理步驟:

3DP技術打印的後期處理過程相較其他幾種3D打印技術的後處理要簡單。這也是3DP技術有一大優勢。

1.模具靜置:3D打印機在打印過程結束之後,需要将打印的模具靜置一段時間,使得成型的粉末和粘結劑之間通過交聯反應、分子間作用力等作用固化完全,尤其是對于以石膏或者水泥為主要成分的粉末。成型的首要條件是粉末與水之間作用硬化,之後才是粘結劑部分的加強作用,一定時間的靜置對最後的成形效果有重要影響。

2.去粉:完成之前的工序後,所制備的模具就具備了初步硬度,這時需要将表面其他粉末除去。可以用刷子将周圍大部分粉末掃去,剩餘較少粉末可通過機械振動、微波振動、不同方向風吹等除去。也有報道将模具浸入特制溶劑中,此溶劑能溶解散落的粉末,但是對固化成型的模具不能溶解,可達到除去多餘粉末的目的。

3.幹燥固化:當模具完成除粉後,可根據不同類别用外加措施進一步幹燥固化,例如通過加熱、真空幹燥等方式。當模具凝固到一定強度後再将其取出。

4.包覆:對于去粉完畢的模具,特别是石膏基、陶瓷基等易吸水材料制成的模具,還需要考慮其長久保存問題,常見的方法是在模具外面刷一層防水固化膠,增加其強度,防止因吸水而減弱強度。或者将模具浸入能起保護作用的聚合物中,比如環氧樹脂、氰基丙烯酸酯、熔融石蠟等,最後的模具可兼具防水、堅固、美觀、不易變形等特點。

三維印刷工藝的原理(3DP三維印刷成型工藝介紹)1

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