增材制造(3D打印)的技术(工艺)有哪些?

增材制造(3D打印)的技术(工艺)有哪些?

admin 2024-12-18 解决方案 6 次浏览 0个评论

增材制造(3D打印)的制造过程简单而言就是通过三维建模软件建好数据模型,然后将数据和原材料放进3D打印机中,通过程序控制,将材料逐层堆积形成实物的制造过程。它不是一种技术而是一类技术的统称,具体而言,可以分为四个大类:粉末床融合、粘合剂喷射、直接能量沉积和材料挤压,而这每个大类又可以分为许多技术细类。

一、粉末床融合技术(Powder Bed Fusion简称为PBF)

该技术包括以下几个技术细类

直接金属激光烧结(DMLS)

选择性激光烧结(SLS)

选择性激光熔融(SLM)

电子束熔融技术(EBM)

该技术的原理是将粉末材料均匀铺在成形平台上,然后用激光束或电子束作为热源,按照软件规划的路径照射并熔化粉末,熔化的粉末在冷却过程中固化,逐层进行铺粉,熔化,固化的过程直到整个零件完成,在这个过程中,送粉量远多于制造零件所需粉末量,能量源只熔化软件规划路线的粉末,其余粉末仍在原位,在取出零件的过程中需要去掉。

增材制造(3D打印)的技术(工艺)有哪些?

二、粘合剂喷射(Binder jetting简称为BJ)

粘合剂喷射分为MJF(多喷射熔合)、NPJ(纳米粒子喷射)

这项技术是通过阵列式喷头,将一种粘合剂按照软件规划路径喷射在粉末床上,接收到粘合剂的区域,粉末将被固化,其余粉末保持松散状态,反复逐层进行该步骤,直到零件初坯制作完成,将零件初坯通过预烧结进行固化,然后清粉,再经过高温烧结去除粘合剂使粉末颗粒融合,最终得到致密度和强度符合要求的零件。

三、直接能量沉积(Direct Energy Deposition简称为DED)

直接能量沉积具体而言可以分为如下技术细类:

钨极气体保护电弧技术(GTA)

等离子弧技术(PA)

气体保护焊技术(GMA)

等离子弧技术(PTA)

激光束技术(LB)

电子束自由技术(EBF)

该技术的特点是材料(粉末或丝材)与能量源是同步供应的,能量源可以是电子束或激光束,通过能量源熔化材料,然后通过机械臂及时将熔融材料沉积在构建的零件上,在这个过程中能量源与被构建的零件的移动是相互关联的,而且被构建的零件可以在任何方向上移动,该技术与焊接非常相似,也主要被用在修复金属零件方面。

四、材料挤压(Material Extrusion)

该技术包括熔融沉积成型(FDM)和熔丝制造(FFF),主要通过熔化固态的热塑性材料来一层层构建物体,该技术的原理是将聚合物细丝装入打印机喷嘴中,打印机头按照设计好的路径在平面上移动,移动的过程将受热熔化的聚合物细丝从打印喷嘴中挤出并沉积到打印台上,细丝冷却后固化,不断重复该步骤,打印机喷嘴不断上移,直到构件制作完毕,该技术是最早的3D打印技术,目前基本上只用在桌面级3D打印机上。

这篇就为大家简单介绍到这里,下篇为大家详细讲述各种技术的优缺点。

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