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3D打印技術工藝


       3D打印技術一般包括SLS/SLM/SLA/FDM/MJF等工藝,通常是將設計好的3D數據通過3D打印機,直接制造出原型實體的過程。3D打印技術不受結構復雜性、材料多樣性限制,常在汽車、模具制造、工業設計、醫療衛生、航空航天等領域用于模型制造和最終產品制造。隨著工業級3D打印工藝的日漸成熟,3D打印技術在保障材料強度、加工精度、材料多樣性、結構復雜性方面都有越來越多的成熟應用,成為研發環節重要的驗證手段。

       3D打印的設計過程是:先通過計算機建模軟件建模,再將建成的三維模型“切分”成逐層的截面,即切片,3D打印機讀取切片數據逐層打印。


3D打印技術工藝原理

 

       SLS/SLM:選擇性激光燒結:該技術是采用激光作為熱源來燒結粉末材料,包括尼龍、尼龍改性材料、不銹鋼、鋁合金、鈦合金等金屬材料,以逐層鋪粉逐層燒結的方式構成三維零件。該方法制造工藝簡單,材料選擇范圍廣,成型速度快,成型零件強度高,力學性能好。


       SLA:激光光固化成型:是采用激光聚焦到光固化材料表面,使材料界面沿設計輪廓感光凝固,層層疊加構成三維實體。該方法成型速度快,自動化程度高,可成形任意復雜形狀,尺寸精度高,主要應用于復雜、高精度的精細工件快速成型。


       FDM:熔融層積成型技術:是將絲狀的熱熔性材料加熱融化,同時噴頭在計算機的控制下,根據截面輪廓信息,將材料選擇性地涂敷在工作臺上,快速冷卻后形成一層截面,層層疊加直至形成整個實體造型。其成型材料種類較多,成型件強度較好。


       MJF:多射流熔融(MultiJet Fusion)技術主要是采用尼龍12粉末,通過“鋪粉模塊”自上向下滑動,在工作臺上鋪一層均勻的粉末。“熱噴頭模塊”從左到右噴灑化學試劑,并通過上面的加熱源融化指定區域的材料,循環往復直至成型。“熔融試劑”噴灑在需要融化的區域,提高材料融化的質量和速度,而“細節處理試劑”噴灑在融化區域的邊緣,保證邊緣表面光滑以及精確的成型。


       3D打印快速制造技術在汽車開發工作中主要應用集中在:開發過程中的樣件制造、小批量制造服務、零部件優化設計及制造、輔助工具制造、特殊模具制造、消失模鑄造等幾個方面。

       常用3D打印材料及其特性表
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