3d打印机分几种(3d打印机分为)

海潮机械 2023-01-16 08:11 编辑:admin 167阅读

1. 3d打印机分为

3d打印经过这几个阶段:

1、三维设计

先通过计算机建模软件建模,再将建成的三维模型“分区”成逐层的截面,即切片,从而指导打印机逐层打印。

2、切片处理

打印机通过读取文件中的横截面信息,用液体状、粉状或片状的材料将这些截面逐层地打印出来,再将各层截面以各种方式粘合起来从而制造出一个实体。这种技术的特点在于其几乎可以造出任何形状的物品。

3、完成打印

三维打印机的分辨率对大多数应用来说已经足够(在弯曲的表面可能会比较粗糙,像图像上的锯齿一样),要获得更高分辨率的物品可以通过如下方法:先用当前的三维打印机打出稍大一点的物体,再稍微经过表面打磨即可得到表面光滑的“高分辨率”物品。

2. 3d打印机分为高级和低级两种

3D打印按材料及成型方式不同3D有很多不同类型:

1、LCD3D打印机,像依迪姆光固化LCD 3D打印机成型原理是通过有些物质见了光会发生硬化,这个现象称作“光固化”。光固化物质制成的材料,称作“光敏树脂”(Photopolymer),它是由聚合物单体与预聚体组成,一般为液态,加有光引发剂 (光敏剂),经过一定波长的UV光(例如,250-300 nM波长)照射后,,引起聚合反应,完成固化。

2、SLA3D打印机、利用液体光敏树脂在紫外光照射下能快速固化为固体的方法来成型;

3、SLS3D打印机、激光选择性烧结成型(原料可以是塑料粉末、陶瓷粉末、金属粉末等);

4、FDM3D打印机、利用塑料丝熔融后逐层打印成型;

5、3DP3D打印机、原料是粉末加树脂,可打印彩色。

3. 3d打印机分为消费级和专业级两种

增材制造(又称3D打印)是以数字模型为基础,将材料逐层堆积制造出实体物品的新兴制造技术,将对传统的工艺流程、生产线、工厂模式、产业链组合产生深刻影响,是制造业有代表性的颠覆性技术。

3D打印的工作原理是以计算机三维设计模型为蓝本,通过软件将其离散分解成若干层平面切片,由数控成型系统利用激光束、热熔喷嘴等方式将材料进行逐层堆积黏结,叠加成型,制造出实体产品。

3D打印产业链分析

3D打印行业产业链从上中下游来看,上游为塑料、金属、蜡、石膏、砂等其他各种材料。中游为3D打印设备及技术,下游则为制造、医疗、建筑、军事等应用领域。

上游:塑料、金属、蜡、石膏、砂等其他各种材料。不同的3D打印技术,对材料的要求也有所不同,例如光聚合成型主要以液态光敏树脂为主要材料;颗粒物成型的主要材料为金属、塑料、陶瓷等;而熔融层积型的适用材料为塑料等混合物。

中游:3D打印的中游为设备研发及制造。目前,3D打印设备主要分为桌面级和工业级两种。桌面级是3D打印技术的初级阶段,可以直观地阐述3D打印技术的工艺原理;工业级的3D打印设备主要分为快速原型制造和直接产品制造,两者在打印速度、精确度、尺寸等方面各有不同。

下游:主要是3D打印服务,延伸到各个细分的实际应用方向,其中包括制造、医疗、军事、建筑等领域均有所应用。随着3D打印行业的快速发展,3D打印技术应用场景将不断拓展。

数据来源:《2019年3D打印行业市场前景及投资研究报告》,中商产业研究院

中国3D打印市场现状

全球3D打印正火热,由于中国引进3D打印技术较晚,与国外有一定差距,但近年来也得到快速发展。目前,中国的3D打印应用主要集中在家电及电子消费品、模具检测、医疗及牙科正畸、汽车及其他交通工具、航空航天等领域。据《2019年3D打印行业市场前景及投资研究报告》显示,2018年中国3D打印市场规模达到23.6亿元,同比增长近42%。伴随着中国3D打印技术的相应成熟,在航天航空,汽车等行业需求将持续增加,预计2019年中国3D打印市场规模将近30亿元。

数据来源:《2019年3D打印行业市场前景及投资研究报告》,中商产业研究院

3D打印机主要分为消费级和工业级。工业级3D打印机速度更快、精度更高,在航空航天、汽车制造、医疗等领域广泛应用。目前,工业级3D打印机在国内3D打印市场结构中,从销售收入来看占比远超消

4. 3d打印机分为几种类型

为了帮助大家更全面了解3D打印格式,今天跟大家分享四种3D打印文件格式:STL、OBJ、AMF、3MF:

1.STL格式

如今,3D打印机实现了将虚拟三维数据转换成实体,而实现这一切的准则就是STL文件格式。STL文件格式已成为全世界CAD/CAM系统接口文件格式的工业标准,是3D打印机支持的最常见的文件格式。

STL文件有两种:一种是ASCII文本格式,特点是可读性好,可直接阅读;另一种是二进制格式,占用磁盘空间小,为ASCII文本格式的1/6左右,可读性差。但无论是ASCII文本格式,还是二进制格式,STL文件格式都非常简单,一目了然,易于生成及分割、算法简单等特点,另外输出精度也能够很方便地控制。

2.OBJ文件

是一套基于工作站的3D建模和动画软件”Advanced Visualizer”开发的一种标准3D模型文件格式。很适合用于3D软件模型之间的数据交换,比如你在3dsMax或LightWave中建了一个模型,想把它调到Maya里面渲染或动画,导出OBJ文件就是一种很好的选择,OBJ主要支持多边形模型。

由于OBJ格式在数据交换方面的便捷性,目前大多数的三维CAD软件都支持OBJ格式,大多数3D打印机也支持使用OBJ格式进行打印。由于STL、OBJ文件格式还是显得有点过于简单,只能描述三维物体的表面几何信息,不支持描述表面上的特征颜色、材质等信息。因此,美国材料与实验学会发布了一种全新的3D打印文件格式AMF格式。

3.AMF文件

是以目前3D打印机使用的“STL”格式为基础、弥补了其弱点的数据格式,新格式能够记录颜色信息、材料信息及物体内部结构等。AMF标准基于XML(可扩展标记语言),简单易懂,将来可通过增加标签轻松扩展。新标准不仅可以记录单一材质,还可对不同部位指定不同材质,能分级改变两种材料的比例进行造型。造型物内部的结构用数字公式记录,能够指定在造型物表面印刷图像,还可指定3D打印时最高效的方向。另外,还能记录作者的名字、模型的名称等原始数据。

与STL文件格式相比,AMF克服了其精度不高、工艺信息缺失、文件体积庞大、读取缓慢等缺点,同时引入了曲面三角形、功能梯度材料、排列方位等概念。曲面三角形能够大幅提升模型的精度,其是利用各个顶点法线或切线方向来确定曲面曲率的,在进行数据处理切片时,曲面三角形可进行细分,便于获得理想精度。

不同区域的材料成分表达是通过空间点坐标公式来表述的,按常数比例混合的材料即为均质材料,按坐标值线性变化的比例即为梯度材料,还可表达非线性梯度材料。因此,AMF格式包含的工艺信息更全、文件体积更小、模型错误更少,使得3D打印过程中使用起来更加方便,模型设计过程也更加轻松。

AMF文件格式相对于STL、OBJ等文件格式有多大的改进:

1、技术独立性:文件格式一般描述一个对象,这样任何机器都可以使用。分辨率和层厚度独立,不包含任何制造过程或任何一个特定的信息技术

2、简单:AMF文件格式很容易实现和理解。可以用一个简单的ASCII文本查看器来阅读和调试,相同的信息没有存储在多个地方。

3、可伸缩性:文件格式的复杂性和规模关系到3D打印机的分辨率和精度,AMF文件能够处理大型数组中相同的对象,减少内部的复杂性。

4、性能:文件格式启用合理的读和写操作为典型的大型文件提供了详细的性能数据合同附件。

5、向后兼容:任何现有的STL文件直接转换为有效的AMF文件不需要损失任何额外的信息。AMF文件也容易使用遗留系统转换回STL,虽然颜色、纹理等功能将会丢失。这种格式有效的维护了三角形网,利用几何对现有的已经存在的分割算法和代码进行了基础设施优化。

6、未来的兼容性:为了在快速发展的行业中保持有用,这个文件格式很容易在技术上保持扩展并且兼容,它允许在保证技术上进步的同时添加新特性。

4.3MF格式

相比STL过少的功能,AMF的功能似乎又过多了,因此微软联合惠普、欧特克、3D Systems、Stratasys等巨头组成的3MF联盟又推出了一种全新的3MF格式。3MF格式能够更完整地描述3D模型,除了几何信息外,还可以保持内部信息、颜色、材料、纹理等其它特征。同样也是一种基于XML的数据格式,具有可扩充性,档案格式能够更完整地描述3D模型,除了几何信息外,还可以保持内部信息、颜色、材料、纹理等其它特征。

对于使用3D打印的消费者及从业者来说,3MF大的好处是大品牌支持这个格式。3MF联盟中的其他公司是Microsoft,SLM和HP,而Shapeways也包括在3D打印背景下提供洞察。3D打印和添加剂制造业务的其他关键参与者,如Materialize,3DSystems近期已加入该联盟。在这些巨头公司的拥立下,和AMF文件格式相同性能的3MF文件格式有逐渐取代AMF文件格式的趋势,这也是AMF文件格式大的危机。

就像为什么大多数的图片都是jpg或gif格式一样,STL被广大3D打印厂商采用,这其实是个历史遗留以及人们长久使用习惯的问题。STL格式已经在人们心中根深蒂固,所以其它格式要想“上位”,乃至被广大3D打印厂商普遍采用,可能还尚需等待一段时日,各种文件格式将来究竟“鹿死谁手”,还有待市场的考验。

5. 3d打印机分为个人级

在服务客户的过程中,经常会遇到关于3D打印精度的各种提问,因为精度是衡量3D打印手板的重要指标。有厂家用层厚(层高)来说自己的机器精度高,能打0.1mm的层厚。那么进度仅仅是层高决定的吗?

3D打印精度对3D打印工艺来说是一个综合技术精度,需要综合来衡量,用打印出来的效果说话。影响打印精度的因素有很多,一起来看看:

一.3D打印的精度主要取决于以下几个要素:

1.机械部分中的行走系统是否准确合理;

2.软件控制系统是否合理;

3.机箱、底座不可以有抖动或者松动现象;

4.机器框架要坚固,最好是工业化生产的机箱;

5.要选择优质的步进电机和完善的软件技术支持;

这些都是影响打印机精度的因素,只有将这些因素综合考虑,才能做出精度高,稳定性好的机器。

3D打印机

二.下面用负责机器升降的Z轴(即层厚)来做个精度的解释

首先大家要认识一种电机——步进电机,它与普通的交直流电机不同,普通电机給电就转,但步进电机不是,步进电机是以接到一个命令就执行一步,没有滑行量的动力电机,周圆的分布就是电机的精度,一步的大小就是步进电机的精度

大小。

例如,步进电机一周有分为:80步、100步、200步、280步、300步等等。下面这个就是Z轴的步进电机,长杆就是Z轴。步进电机与芯片程序是怎样控制3d打印机层厚的呢?

简单解释一下,步进电机带动Z轴转动,Z轴的旋转带动机器机头上升,从而产生层厚。有一些品牌的3d打印机是采用了50型号的步进电机(也就是电机外圆直径是50mm),每周为200步,Z轴螺距1.75mm,那么可以算出3d打印出的产品每一步的层高为“1.75mm÷200步=0.0875mm层厚”。

X轴、Y轴也是同样,这已经是一根头发的精度了,这对那些拿来主义的假技术人来说就是绝对精度了。但这实际并不是最终结果,在我们的技术里,还可以用编程技术将步进电机的一步再细分解成20步,也就是0.0875mm再除以20等于0.004375,这个数字已经低于了打印材料的分子量。

所以说,仅根据层厚来确定精度是不确切的。

6. 3d打印机有哪些

用在家用3D打印机中的材料

ABS塑料:它选用丙烯三烯、丁二烯和苯乙烯的首字母缩写。它特别适合有外型标准的部件,因为它具备出众的表面光泽和上色。除此之外,它还可以应用于有强度标准的零部件,因为它相对强度高,有黏性。(拉伸强度40MPa左右)

PLA树脂:因为PLA树脂由植物源性成份(玉米、甜菜、桃子、甘蔗等)制作而成,因而在打印时并不会产生树脂独有的难闻气味。因为打印时的树脂温度小于ABS,因而对高温十分敏感。因而,它具备弹性和硬性等特征。难以用砂纸和刮刀等来打压表面,因为坚硬,油漆也难以熟悉。据传,因为材料坚硬和坚固,它适用制造大型产品。

用在商业3D打印机的材料

ABS类树脂:ABS是一类环氧紫外线固化树脂。它是一种树脂,用在光成型方法,利用紫外线照射到液体树脂中进行固化。强度比不上ABS,因而不适宜施加力。

颜色是淡黄色半透明的,外型能够制成精细和美丽的造型产品贴近ABS,它常常用在以下应用。

用途:设计模拟/浇注母版/装配确认

PP(聚丙烯):PP类似是一类环氧紫外线固化树脂,类似ABS。它是一类树脂,用在光成型方法,利用紫外线照射到液体树脂中进行固化。高韧性和出众的冲击性,具备贴近PP(聚丙烯)的色调和物理特性。

应用:装配确认/PP产品验证/卡扣拟合验证

橡胶:它能够利用光成型方法进行打印,采用光固化橡胶树脂。能够像橡胶似的柔软弯曲。它是橡胶制品的合适材料。

7. 3d打印机分为哪三类

3D打印技术是一系列快速原型成型技术的统称,也称作“增材制造”,其基本原理都是叠层制造,以数字模型为基础,通过软件分层离散和数控成型系统,利用激光束、电子束等工具将食用材质(植物蛋白、动物蛋白)、金属、陶瓷、医用树脂、薄膜、特殊合金等材料,经过逐层堆叠、层层打印,由快速原型机在X-Y平面内通过扫描形式形成工件的截面形状,而在Z坐标间断地作层面厚度的位移,最终形成三维制件。

3D打印有何优势?

相比传统的模具制造、机械加工而言,3D打印技术更加先进快捷。

3D打印只要能生成三维数字模型,就能打印所需要的产品,3D打印技术具有节时、节能、个性化定制、高精度、高复杂、降低组装成本等优点。在医疗、食品加工、航天、文物修复、建筑等方面因其特殊的加工方式而得到了广泛的应用。

3D打印成型技术的工艺有哪些?

熔融沉积式(FDM,Fused Deposition Modelling)

以热塑性树脂、食用材料(面粉、巧克力、牛奶等)、热熔共晶金属、高柔性材料为打印原料,将丝状的热塑性材料通过喷头加热熔化,喷头底部带有微细喷嘴(直径一般为0.2~0.6mm),在计算机控制下,喷头沿着X轴方向移动,工作台沿Y轴方向移动,根据3D模型的数据移动到指定位置,将熔融状态下的液体材料挤喷出来并最终凝固。一个层面沉积完成后,工作台沿Z轴方向按预定的增量下降一层的厚度,材料被喷出后沉积在前一层已固化的材料上,通过材料逐层堆积形成最终的成品。

电子束自由成形制造(EBF,Electron beam freeform fabrication)

以铝、镍、钛、不锈钢、合金等材料,首先创造一个真空空间,利用高能量的离子束对金属材料表面进行轰击,轰击后会在表面形成熔化池,金属材料在熔化池内熔化,并按照预先规定的路径运动,使金属逐层堆叠凝固,形成致密的合金,直到制造出金属零件或毛坯。该方法特点是成形速度快、材料利用率高、无反射、能量转化率高。

直接金属激光烧结(DMLS,Direct Metal Laser Sintering)

以镍基、钴基、铁基合金、碳化物复合材料为原料,通过二氧化碳激光器产生激光,对激光进行传输,用振镜进行控制,使合金粉末融化,一层一层叠加形成产品。多为不同金属组成的混合物,各成分在烧结过程中相互补偿,以此保证制作精度。该方法特点是结合强度高、变形小、熔覆工艺好、工艺时间短。

电子束熔化成型(EBM,Electron beam fusion molding)

以导电金属为材料,用逐层制造法制成密实度与锻造件完全相同的零件。在一层钛粉膜熔化并凝固后,下一层钛粉膜重复施行,直至整个零件制成。该方法特点是熔炼温度高、炉子功率和加热速度高、提纯效果好。

选择性激光熔化成型(SLM,Selective laser melting)

其材料同电子束自由成形制造技术类似,以金属和合金材料为主,利用金属粉末在激光束的热作用下完全熔化,经冷却而凝固成型的一种工艺。该方法特点是产品力学性能好、精度和表面质量有保证。它能直接成型出近乎全致密且力学性能良好的金属零件。在加工的过程中用激光使粉体完全熔化,不需要黏结剂而直接成型,成型后零件的精度和力学性能都要比SLS成型的好。

选择性激光烧结(SLS,Selective laser sintering)

所用的材料是低熔点金属粉末和高分子材料的混合粉末。在加工的过程中低熔点的材料熔化但高熔点的金属粉末不熔化,利用被熔化的高分子材料实现黏结成型,所以实体材料存在孔隙度高、力学性能差等特点。

选择性热烧结(SHS,Selective hot sintering)

以热塑性粉末为材料,使用的热打印头,被保持在升高的温度下,这样的机械扫描头只需要提升的温度稍高于粉末的熔融温度,以选择性地结合,直到产品成型。该方法特点是价格实惠和高质量的印刷。SHS技术,这种技术与SLS有点类似,只不过它使用的是一个热敏打印头,而非SLS 3D打印机中的激光器。粉末床是可加热的,打印时粉末温度控制在较高的范围内,所以机械扫描头只需对对象区域施加少量的热度,使对象区域的粉末温度稍高于熔融温度就能使其融化并粘结在一起。

分层实体制造(LOM,Laminated Object Manufacturing)

以纸片、金属薄膜、塑料薄膜等为材料,将其背面涂有热熔胶的材料用激光切割,切割完一层,将新的一层叠加上去,用热粘压黏合在一起,然后切割、黏合,直到三维物件成型。其特点是成本低、效率高、模型支撑性好

立体平板印刷(SLA,Stereolithography)

以液态光敏树脂为材料,通过计算机控制紫外激光使其凝固成型。其特点是精度高、强度和硬度好,可制造出较为复杂的空心部件。

数字光处理(DLP,Digital Light Processing)

以光硬化树脂为材料,用数字光源以面光的形式在液态光敏树脂表面进行层层投影,层层固化成型。特点是超高精度、表面光滑、材质好。

激光熔覆(DMD,定向能量沉积)

8. 3d打印机分为什么和什么两种

有6种。

1、FDM:熔融沉积快速成型,主要材料ABS和PLA。

熔融挤出(FDM)工艺的材料一般都是热塑性材料,如蜡、ABS、PC、尼龙等,以丝状进料。材料加热后在喷嘴内熔化。喷嘴沿零件的截面轮廓和填充轨迹运动,同时将熔化的物料挤压出来,物料迅速凝固,并与周围的物料粘结。每一层都堆叠在前一层之上,起到定位和支撑当前层的作用。

2、SLA:光固化成型,主要材料光敏树脂。

光固化是最早的快速成形技术。它的原理是根据光聚合原理对液体光敏树脂进行聚合。在一定波长(x=325nm)和强度(W=30MW)的紫外光照射下,该液体材料发生快速的光聚合反应,其分子量急剧增加,材料由液态转变为固态。

光固化是目前研究最多、最成熟的技术。一般层厚在0.1~0.15mm之间,成型零件的精度比较高。

3、3DP:三维粉末粘接,主要材料粉末材料,如陶瓷粉末、金属粉末、塑料粉末。

三维印刷(3DP)工艺是由麻省理工学院的EmanualSachs等人发明的。1989年,e.m.Sachs申请了三维打印专利,这是非晶态微滴打印领域的核心专利之一。3DP工艺类似于SLS工艺,由陶瓷粉、金属粉等粉末材料形成。

4、SLS:选择性激光烧结,主要材料粉末材料。

SLS工艺,也被称为选择性激光烧结,是德克萨斯大学奥斯汀德哈德分校的C.R.于1989年开发的。SLS工艺是由粉末材料形成的。

将料粉涂抹在成型零件的上表面并刮平;采用高强度CO2激光对新铺层上的零件截面进行扫描。将该材料粉末在高强度激光辐照下烧结在一起,得到该零件的截面,并粘结到下面的成型零件上;其中一段烧结后,铺上一层新的材料粉末,并选择性烧结下一段。

5、LOM:分成实体制造,主要材料纸、金属膜、塑料薄膜。

LOM工艺被称为分层实体制造(layeredentitymanufacturing),是1986年由美国Helisys公司的迈克尔·费金(MichaelFeygin)开发的。公司推出了lomo-1050和lomo-2030两种类型的成型机。LOM工艺采用薄膜材料,如纸张、塑料薄膜等。板材表面预涂一层热熔胶。

6、PCM:无模铸型制造技术

PCM(无模铸造制造)是由清华大学激光快速成型中心开发的。将快速成型技术应用到传统的树脂砂铸造工艺中。首先,由零件CAD模型得到铸件的CAD模型。从铸件CAD模型的STL文件中获取截面轮廓信息,然后由层信息生成控制信息。

9. 3d打印机分为三种类型分别是

3D打印技术类型:

1、FDM:熔融沉积快速成型,主要材料ABS和PLA。

熔融挤出成型(FDM)工艺的材料一般是热塑性材料,如蜡、ABS、PC、尼龙等,以丝状供料。材料在喷头内被加热熔化。喷头沿零件截面轮廓和填充轨迹运动,同时将熔化的材料挤出,材料迅速固化,并与周围的材料粘结。每一个层片都是在上一层上堆积而成,上一层对当前层起到定位和支撑的作用。

2、SLA:光固化成型,主要材料光敏树脂。

光固化成形是最早出现的快速成形工艺。其原理是基于液态光敏树脂的光聚合原理工作的。这种液态材料在一定波长(x=325nm)和强度(w=30mw)的紫外光的照射下能迅速发生光聚合反应, 分子量急剧增大, 材料也就从液态转变成固态。

光固化成型是目前研究得最多的方法,也是技术上最为成熟的方法。一般层厚在0.1到0.15mm,成形的零件精度较高。

3、3DP:三维粉末粘接,主要材料粉末材料,如陶瓷粉末、金属粉末、塑料粉末。

三维印刷(3DP)工艺是美国麻省理工学院Emanual Sachs等人研制的。E.M.Sachs于1989年申请了3DP(Three-Dimensional Printing)专利,该专利是非成形材料微滴喷射成形范畴的核心专利之一。3DP工艺与SLS工艺类似,采用粉末材料成形,如陶瓷粉末,金属粉末。

4、SLS:选择性激光烧结,主要材料粉末材料。

SLS工艺又称为选择性激光烧结,由美国德克萨斯大学奥斯汀分校的C.R. Dechard于1989年研制成功。SLS工艺是利用粉末状材料成形的。

将材料粉末铺洒在已成形零件的上表面,并刮平;用高强度的CO2激光器在刚铺的新层上扫描出零件截面;材料粉末在高强度的激光照射下被烧结在一起,得到零件的截面,并与下面已成形的部分粘接;当一层截面烧结完后,铺上新的一层材料粉末,选择地烧结下层截面。

5、LOM:分成实体制造,主要材料纸、金属膜、塑料薄膜。

LOM工艺称为分层实体制造,由美国Helisys公司的Michael Feygin于1986年研制成功。该公司已推出LOM-1050和LOM-2030两种型号成形机。LOM工艺采用薄片材料,如纸、塑料薄膜等。片材表面事先涂覆上一层热熔胶。

6、PCM:无模铸型制造技术

无模铸型制造技术(PCM,Patternless Casting Manufacturing)是由清华大学激光快速成形中心开发研制。该将快速成形技术应用到传统的树脂砂铸造工艺中来。首先从零件CAD模型得到铸型CAD模型。由铸型CAD模型的STL文件分层,得到截面轮廓信息,再以层面信息产生控制信息。