3D打印制造流程詳解

3D打印(也稱快速原型制作或3D打印)是一種新的制造技術(shù)，它將材料層層堆積形成實(shí)體。雖然市場(chǎng)上出現(xiàn)了很多不同的3D打印技術(shù)，但是，不管最終產(chǎn)品是快速原型還是功能部件，一般3D打印原理都一樣，都不會(huì)改變。

3D打印制造流程

1、建模軟件設(shè)計(jì)

生成數(shù)字模型是3D打印過程的第一步。生成數(shù)字模型的最常見方法是利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件(CAD)。 有大量與3D打印兼容的免費(fèi)和專業(yè)的CAD程序。逆向工程也可以用于通過3D掃描生成數(shù)字模型。

在進(jìn)行3D打印設(shè)計(jì)時(shí)，必須考慮幾個(gè)設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)。這些通常集中在特征幾何形狀限制和支撐或逃生孔要求上，并且會(huì)隨技術(shù)的不同而不斷變化。

2、STL文件轉(zhuǎn)換和操作

與傳統(tǒng)制造方法不同，3D打印過程中的關(guān)鍵階段是要求將數(shù)字模型文件轉(zhuǎn)換為STL(立體光刻)文件。STL使用三角形(多邊形)來描述對(duì)象的立體參數(shù)信息。在將模型轉(zhuǎn)換為STL文件之前，應(yīng)考慮幾個(gè)模型限制，包括物理尺寸，水密性和多邊形數(shù)量。

一旦生成了STL文件，該文件就會(huì)導(dǎo)入到切片軟件中進(jìn)行處理。該程序?qū)TL文件轉(zhuǎn)換為Gcode代碼。Gcode代碼是一種數(shù)控(NC)編程語言。它用于計(jì)算機(jī)輔助制造(CAM)中，以控制自動(dòng)化機(jī)床(包括CNC機(jī)床和3D打印機(jī))。切片器程序還允許設(shè)計(jì)人員自定義構(gòu)建參數(shù)，包括支撐，層高和零件方向。

3、3D打印過程

3D打印機(jī)通常由許多小而復(fù)雜的零件組成，因此正確的維護(hù)和校準(zhǔn)對(duì)于產(chǎn)生精確的打印至關(guān)重要。在這一階段，打印材料也被加載到3D打印機(jī)中。3D打印中使用的原材料通常具有保質(zhì)期，并且需要小心處理。雖然某些過程提供了回收多余3D打印材料的能力，但如果不定期更換，重復(fù)使用會(huì)導(dǎo)致材料性能下降(比如受潮引發(fā)拉絲)。

一旦開始打印，無需監(jiān)視3D打印機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。3D打印機(jī)將遵循自動(dòng)化流程，通常僅在機(jī)器用完材料或軟件出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)才會(huì)出現(xiàn)報(bào)警。

4、去除3D打印支撐

對(duì)于某些3D打印技術(shù)，去除3D打印模型支撐就像將打印好的模型直接從打印平臺(tái)拿出來一樣簡(jiǎn)單。對(duì)于其他更工業(yè)化的3D打印方法，去除支撐是一項(xiàng)特定工作流程，涉及精確地提取打印模型對(duì)象，同時(shí)仍將其封裝在構(gòu)建材料中或附著在3D打印平臺(tái)上。這些方法需要復(fù)雜的拆卸程序，熟練的機(jī)器操作員以及安全設(shè)備和受控環(huán)境。

5、3D打印后處理過程

后處理程序再次因3D打印機(jī)技術(shù)而異。SLA 3D打印技術(shù)要求在模型處理之前要在紫外線下固化，金屬零件通常需要在烤箱中消除應(yīng)力，而FDM技術(shù)制作的零件可以直接手動(dòng)處理。大多數(shù)3D打印模型都可以打磨，并采用其他后處理技術(shù)(包括高壓空氣清潔，拋光和著色)來準(zhǔn)備最終使用的3D打印模型。

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