3D列印原理|高分子篇

2021-02-13 材料館

3D列印是製造業領域的一項新興技術，被稱為「具有工業革命意義的製造技術」。近年來，隨著工業技術的進步，3D列印技術得到迅速發展並得到媒體的廣泛關注，各類3D列印技術被紛紛報導。面對眾多的3D列印技術，各位小夥伴是不是有點hold不住了？沒關係，下面小編為大家整理十大3D列印技術，用動圖的方式生動呈現出其原理，把高大上的3D列印技術拉下神壇！

本期，給大家分享的是3D列印原理高分子篇，主要介紹SLA、CLIP、3DP、PolyJet和FDM五大技術。

SLA (StereoLithography)即光固化成型技術，指利用紫外光照射液態光敏樹脂發生聚合反應，來逐層固化並生成三維實體的成型方式，SLA製備的工件尺度精度高，是商業化的最早3D列印技術。

以下是SLA工藝工程：

紫外雷射源

光固化反應

逐層掃描成型

CLIP（ContinuousLiquid Interface Production technology）即連續液體界面提取技術，是在Carbon 3D公司在SLA技術的基礎上開發的具有革命性的3D列印技術，將3D列印的速度提高了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，抑制光固化反應而保持穩定的液態區域，這樣就保證了固化的連續性。


光固化反應

氧氣抑制光固化過程

光固化死區演示

 

CLIP成型過程

3DP（Three-DimensionalPrinting）即三維列印快速成型技術，其與傳統二維噴墨列印接近，從噴頭噴出粘結劑（彩色粘結劑可以列印出彩色製件），將平臺上的粉末粘結成型，通常用採用石膏粉作為成型材料。3DP技術目前主要應用有兩個：全彩3D列印及砂模鑄造。

以下是Exone公司用3DP技術進行砂模鑄造的過程：

粘結劑噴射

加熱固化

列印成型

鑄造成型

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

PolyJet成型原理

PolyJet採用陣列式噴頭，甚至可以同時噴射不同材料，實現多種材料、多色材料同時列印。

陣列噴頭工作過程

PolyJet列印過程

FDM（FusedDeposition Modeling）即熔融層積技術，利用高溫將材料熔化，通過列印頭擠出成細絲，在構件平臺堆積成型。FDM是最簡單也是最常見的3D列印技術，通常應用於桌面級3D列印設備。

以下是FDM技術的工作原理：

模型處理

耗材擠出成型

逐層列印過程

去除支撐

表面處理

本文動圖來源於Carbon3D、Exone、YouTube等公開網站視頻，由新材料在線獨家編輯整理。

來源：新材料在線

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