3D打印技术分为四种:
1、熔融沉积快速成型(Fused Deposition Modeling,FDM)
工作原理:熔融沉积又叫熔丝沉积,它是将丝状热熔性材料加热融化,通过带有一个微细喷嘴的喷头挤喷出来。热熔材料融化后从喷嘴喷出,沉积在制作面板或者前一层已固化的材料上,温度低于固化温度后开始固化,通过材料的层层堆积形成最终成品。
材料:主要以PLA为材料
精度:常为0.3mm-0.2mm
优势:制造简单,成本低廉
劣势:由于出料结构简单,难以精确控制出料形态与成型效果,同时温度对于FDM成型效果影响非常大,精度差。
2.光固化成型(Stereolithigraphy Apparatus,SLA)
工作原理:光固化技术,主要使用光敏树脂为材料,通过紫外光或者其他光源照射凝固成型,逐层固化,最终得到完整的产品。
材料:主要以光敏树脂为材料 ·精度:0.016mm
优势:光固化成型的原型在外观方面非常好,成型速度快、原型精度高,非常适合制作精度要求高,结构复杂的原型。
劣势:强度弱,一般主要用于原型设计验证方面,然后通过一系列后续处理工序将快速原型转化为工业级产品,另外打印尺寸小。
3、选择性激光烧结(Selecting Laser Sintering,SLS)
工作原理:SLS利用粉末材料在激光照射下烧结的原理,由计算机控制层层堆结成型。SLS技术同样是使用层叠堆积成型,所不同的是,它首先铺一层粉末材料,将材料预热到接近熔化点,再使用激光在该层截面上扫描,使粉末温度升至熔化点,然后烧结形成粘接,接着不断重复铺粉、烧结的过程,直至完成整个模型成型。
材料:使用非常多的粉末材料
优势:制成相应材质的成品,激光烧结的成品精度好、强度高,但是最主要的优势还是在于金属成品的制作
劣势:首先粉末烧结的表面粗糙,需要后期处理,其次使用大功率激光器,除了本身的设备成本,还需要很多辅助保护工艺,整体技术难度较大,制造和维护成本非常高,普通用户无法承受,所以目前应用范围主要集中在高端制造领域。
4、三维粉末粘接(Three Dimensional Prinnting and Gluing,3DP)
工作原理:3DP技术工作原理是,先铺一层粉末,然后使用喷嘴将粘合剂喷在需要成型的区域,让材料粉末粘接,形成零件截面,然后不断重复铺粉、喷涂、粘接的过程,层层叠加,获得最终打印出来的零件。
材料:粉末材料,如陶瓷粉末、金属粉末、塑料粉末等。
优势:在于成型速度快、无需支撑结构,而且能够输出彩色打印产品,这是目前其他技术都比较难以实现的。
劣势:首先粉末粘接的直接成品强度并不高,只能作为测试原型,其次由于粉末粘接的工作原理,成品表面不如SLA光洁,精细度也有劣势,所以一般为了产生拥有足够强度的产品,还需要一系列的后续处理工序。此外,由于制造相关材料粉末的技术比较复杂,成本较高,所以目前3DP技术主要应用在专业领域。