40張動(dòng)圖秒懂十大3D打印原理（高分子篇+金屬篇）,！

來源：新材料在線

3D打印是制造領(lǐng)域的新興技術(shù),，被稱為“具有工業(yè)革命意義的制造技術(shù)”。本文為大家整理了十大3D打印技術(shù),，用動(dòng)圖生動(dòng)呈現(xiàn)技術(shù)原理,。
高分子篇介紹SLA、CLIP,、3DP,、PolyJet、FDM五大技術(shù),。
1.SLA（StereoLithography）
SLA即光固化成型技術(shù),，指利用紫外光照射液態(tài)光敏樹脂發(fā)生聚合反應(yīng)，來逐層固化并生成三維實(shí)體的成型方式，SLA制備的工件尺度精度高,，是商業(yè)化的最早3D打印技術(shù),。

以下是SLA工藝工程：

紫外激光源

逐層掃描成型

2CLIP（ContinuousLiquid Interface Production technology）

CLIP即連續(xù)液體界面提取技術(shù)，是在Carbon 3D公司在SLA技術(shù)的基礎(chǔ)上開發(fā)的具有革命性的3D打印技術(shù),，將3D打印的速度提高了100倍,！

CLIP從底部投影，使光敏樹脂固化,，不需要固化的部分通過控制氧氣,，形成死區(qū)，抑制光固化反應(yīng)而保持穩(wěn)定的液態(tài)區(qū)域,，這樣就保證了固化的連續(xù)性,。

光固化反應(yīng)

氧氣抑制光固化過程

光固化死區(qū)演示

CLIP成型過程

3.3DP（Three-DimensionalPrinting）

3DP即三維打印快速成型技術(shù)，其與傳統(tǒng)二維噴墨打印接近,，從噴頭噴出粘結(jié)劑（彩色粘結(jié)劑可以打印出彩色制件），將平臺(tái)上的粉末粘結(jié)成型,，通常用采用石膏粉作為成型材料,。3DP技術(shù)目前主要應(yīng)用有兩個(gè)：全彩3D打印及砂模鑄造。

以下是Exone公司用3DP技術(shù)進(jìn)行砂模鑄造的過程：

粘結(jié)劑噴射

加熱固化

打印成型

鑄造成型

4.PolyJet
PolyJet即聚合物噴射技術(shù),，其成型原理類似3DP技術(shù),，但噴射的不是粘合劑而是光固化樹脂，噴射完成后通過紫外光照射固化成型,。

PolyJet成型原理

PolyJet采用陣列式噴頭,，甚至可以同時(shí)噴射不同材料，實(shí)現(xiàn)多種材料,、多色材料同時(shí)打印,。

陣列噴頭工作過程

PolyJet打印過程

5.FDM（FusedDeposition Modeling）
FDM即熔融層積技術(shù)，利用高溫將材料熔化,，通過打印頭擠出成細(xì)絲,，在構(gòu)件平臺(tái)堆積成型。FDM是最簡(jiǎn)單也是最常見的3D打印技術(shù),，通常應(yīng)用于桌面級(jí)3D打印設(shè)備,。

以下是FDM技術(shù)的工作原理：

耗材擠出成型

逐層打印過程

去除支撐

表面處理

金屬3D打印技術(shù)可以直接用于金屬零件的快速成型制造，具有廣闊的工業(yè)應(yīng)用前景,，是國(guó)內(nèi)外重點(diǎn)發(fā)展的3D打印技術(shù),。
下面給大家分享NPJ、SLM,、SLS,、LMD、EBM五大金屬3D打印原理。

6.NPJ（Nano Particle Jetting）
NPJ技術(shù)是以色列公司Xjet最新開發(fā)出的金屬3D打印成型技術(shù),，與普通的激光3D打印成型相比,，其使用的是納米液態(tài)金屬，以噴墨的方式沉積成型,，打印速度比普通激光打印快5倍,，且具有優(yōu)異的精度和表面粗糙度。

以下是Xjet設(shè)備工作過程：

金屬顆粒細(xì)化

金屬顆粒分布在液滴中

液滴噴射成型過程

液相排出過程

燒結(jié)后的制件

7.SLM（Selective Laser Melting）

SLM即選區(qū)激光熔化成型技術(shù),，是目前金屬3D打印成型中最普遍的技術(shù),，采用精細(xì)聚焦光斑快速熔化預(yù)置金屬粉末，直接獲得任意形狀以及具有完全冶金結(jié)合的零件,，得到的制作致密度可達(dá)99%以上,。

激光振鏡系統(tǒng)是SLM的關(guān)鍵技術(shù)之一，以下是SLM Solution公司的振鏡系統(tǒng)工作圖：

激光發(fā)射

激光傳輸

掃描振鏡

激光掃描熔化

金屬粉末熔化過程

金屬3D打印過程中,，由于制件通常較復(fù)雜,，需要打印支撐材料，制件完成后需要去除支撐,，并對(duì)制件的表面進(jìn)行處理,。

去除支撐

后處理

8.SLS（Selective Laser Sintering）
SLS即選區(qū)激光燒結(jié)成型技術(shù)，與SLM技術(shù)類似,，區(qū)別是激光功率不同,，通常用于高分子聚合物的3D打印成型。

以下是SLS制備塑料制件的過程：

模型分層切片

激光燒結(jié)過程

制件的取出

后處理

SLS也可用于制造金屬或陶瓷零件,，但所得到的制件致密度低,，且需要經(jīng)過后期致密化處理才能使用。

SLS制造金屬零件

9.LMD（Laser Metal Deposition）
LMD即激光熔覆成型技術(shù),，該技術(shù)名稱繁多,，不同的研究機(jī)構(gòu)獨(dú)立研究并獨(dú)立命名，常用的名稱包括：LENS, DMD, DLF, LRF等,，與SLM最大不同在于,，其粉末通過噴嘴聚集到工作臺(tái)面，與激光匯于一點(diǎn),，粉末熔化冷卻后獲得堆積的熔覆實(shí)體,。

以下是LENS技術(shù)的工作過程：

同軸送粉

構(gòu)建過程

10.EBM（Electron Beam Melting）
EBM即電子束熔化技術(shù)，其工藝過程與SLM非常相似,，區(qū)別在于,，EBM所使用的能量源為電子束。EBM的電子束輸出能量通常比SLM的激光輸出功率大一個(gè)數(shù)量級(jí),，掃描速度也遠(yuǎn)高于SLM,，因此EBM在構(gòu)建過程中,，需要對(duì)造型臺(tái)整體進(jìn)行預(yù)熱，防止成型過程中溫度過大而帶來較大的殘余應(yīng)力,。

以下是EBM工作過程：

整體預(yù)熱

開始打印

激光成形

成型過程

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