我们都知道3D成型技术能给我们带来很多改变,在不同的领域设计师能更快更精确的看到设计实体模型。3D打印技术已经不止是我们日常生活中的辅助工具,更可以帮助研发机构开发高科技的概念物品,像前些日子国外媒体报道,在研究领域新技术的构思就是基于3D打印技术“复制”出一艘宇宙飞船,在其中嵌入电子设备,对相关宇宙天体进行探索并传回科学数据。可见3D打印技术所触及的范围之广。
下面我们一起来看3D打印技术的催生和发展,以及3D打印机的诞生。也许您还不了解3D打印技术,下面的表述希望您开始对三维打印技术感兴趣并从中得到更多的了解。
虽然很多的用户还是认为3D打印是一个新鲜事物,自己的生活中并没有过多的接触,其实3D打印技术一直在我们身边逐步发展,3D打印机的历史要追溯到二十几年前,在那时3D打印被提出并得以发展。
从70年代诞生到现在,CAD经历了几十年的发展,已经成为广大设计人员的必须工具和设计领域的重要数据标准,其实它发展到后来的STL数据格式就是快速成型技术的通用数据准则,所以3D打印的发展是3DCAD市场发展的写照,换句话说就是人们从使用3DCAD的那天起就希望将它设计“转化”为实物。
是不是您对快速成型技术有些疑问呢?其实它就是一种由CAD数据通过成型设备以材料累加的方式制成实物模型的技术,通过这个过程可以不需要传统的机床或工具打造形状,而是通过计算机中的STL数据格式分层叠加来自动转化成实体模型,它可用来制造零件或者真空模具,以更省事、更快速、更直接的方式生产出模型。
我们都知道3D打印技术和喷墨打印技术的工作方式基本相同,都是基于原料逐层叠加成型的技术,因此人们把运用这一技术的产品称为3D打印机。
那么3D打印机是怎么工作的呢?
FDM技术的快速成型机成立于1990年的美国Stratasys公司,并很快发布了基于FDM的Dimension系列3D打印机,FDM技术的优势让它适合汽车、家电、电动工具、机械加工、精密铸造等工艺品领域。
3D打印机是利用FDM技术工作,将CAD生成的模型数据先导入3D打印机的控制软件,再经过其处理自动生成支撑材料和加热喷头运动的路径,这时,加热喷头会在计算机的控制下根据产品零件的截面轮廓信息作平面运动,而热塑性丝状材料由供丝机构送至加热喷头,并在喷头中加热和熔化成半液态后挤压出来涂覆在相应工作平台上。待到快速冷却后平台上就会形成一层约0.1mm厚的薄片轮廓。这仅仅是完成了一层截面成型,接着工作台会下降一定高度再进行下一层的熔覆,通过周而复始地多层堆迭来形成三维实体。
目前FDM工艺主要在汽车和机械制造行业中广泛应用,因为FDM是运用工程材料快速成型的模型工艺。相信在以后会得到更广泛的发展。
从2006年开始,3D打印技术开始发展到数码材料身上,大家都开始研究、创造、改良3D打印机成型方式与多材料选择,并希望3D打印机可以得到更好的材料选择和更多特性。
随后以色列OBJET公司从很多方面进行改良,从成型材料的丰富入手,只有丰富了成型材料的种类才能让3D打印技术更适用更多特殊行业、更普及,从单一材料入手加入更多的纳米、复合材料、智能材料等等。 Objet三维打印系统和材料的超薄层厚,高分辨率归功于其PolyJet?聚合物喷射专利技术,最薄层厚更可达16微米。基于Objet专利的具有办公室适用环境的PolyJet?技术。即使是最复杂的三维模型也可以被高质量,高精确度,快速的打印出来。Connex系列更是基于Objet的PolyJet Matrix?技术,可以支持多种型号数码材料同时喷射来制造高精度,洁净的和高细节度的三维模型件。
当然成型材料的丰富只是一小部分,3D打印技术中最头疼的无非就是较高的价格了,目前主流一线厂商都在近一两年推出了更便宜的设备,当然想让3D打印技术快速进入我们生活也不是一朝一夕的,通过3D打印机可以让快速成型技术得到更好的发展,让很多匪夷所思的事情得到化解,使设计更加快速展现,给我们带来一场原创方式的变革。 |