3D列印,即快速成型技術的一種,它是一種以數字模型文件為基礎,運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料,通過逐層列印的方式來構造物體的技術。
3D列印行業的定義
3D列印通常是採用數位技術材料印表機來實現的。常在模具製造、工業設計等領域被用於製造模型,後逐漸用於一些產品的直接製造,已經有使用這種技術列印而成的零部件。據宇博智業市場研究中心發布的2014-2020年中國3D列印市場發展趨勢與行業投資研究報告分析顯示該技術在珠寶、鞋類、工業設計、建築、工程和施工(AEC)、汽車,航空航天、牙科和醫療產業、教育、地理信息系統、土木工程、槍枝以及其他領域都有所應用。
3D列印行業的分類
目前市場上的快速成型技術分為3DP技術、FDM熔融層積成型技術、SLA立體平版印刷技術、SLS選區雷射燒結、DLP雷射成型技術和UV紫外線成型技術等。
3DP技術:採用3DP技術的3D印表機使用標準噴墨列印技術,通過將液態連結體鋪放在粉末薄層上, 以列印橫截面數據的方式逐層創建各部件,創建三維實體模型,採用這種技術列印成型的樣品模型與實際產品具有同樣的色彩,還可以將彩色分析結果直接描繪在模 型上,模型樣品所傳遞的信息較大。 FDM熔融層積成型技術:FDM熔融層積成型技術是將絲狀的熱熔性材料加熱融化,同時三維噴頭在計算 機的控制下,根據截面輪廓信息,將材料選擇性地塗敷在工作檯上,快速冷卻後形成一層截面。一層成型完成後,機器工作檯下降一個高度(即分層厚度)再成型下 一層,直至形成整個實體造型。其成型材料種類多,成型件強度高、精度較高,主要適用於成型小塑料件。
SLA立體平版印刷技術:SLA立體平版印刷技術以光敏樹脂為原料,通過計算機控制雷射按零件的各分 層截面信息在液態的光敏樹脂表面進行逐點掃描,被掃描區域的樹脂薄層產生光聚合反應而固化,形成零件的一個薄層。一層固化完成後,工作檯下移一個層厚的距 離,然後在原先固化好的樹脂表面再敷上一層新的液態樹脂,直至得到三維實體模型。該方法成型速度快,自動化程度高,可成形任意複雜形狀,尺寸精度高,主要 應用於複雜、高精度的精細工件快速成型。
SLS選區雷射燒結技術:SLS選區雷射燒結技術是通過預先在工作檯上鋪一層粉末材料(金屬粉末或非 金屬粉末),然後讓雷射在計算機控制下按照界面輪廓信息對實心部分粉末進行燒結,然後不斷循環,層層堆積成型。該方法製造工藝簡單,材料選擇範圍廣,成本 較低,成型速度快,主要應用於鑄造業直接製作快速模具。
DLP雷射成型技術:DLP雷射成型技術和SLA立體平版印刷技術比較相似,不過它是使用高解析度的 數字光處理器(DLP)投影儀來固化液態光聚合物,逐層的進行光固化,由於每層固化時通過幻燈片似的片狀固化,因此速度比同類型的SLA立體平版印刷技術 速度更快。該技術成型精度高,在材料屬性、細節和表面光潔度方面可匹敵注塑成型的耐用塑料部件。