理论教育 3DP快速成型工艺的原理解析

3DP快速成型工艺的原理解析

时间:2023-06-27 理论教育 版权反馈
【摘要】:3DP技术也称为三维印刷或喷涂粘结,是一种高速多彩的快速成型工艺。3DP技术与SLS类似,采用粉末材料进行成型加工,所不同的是3DP工艺用粉末材料不是通过烧结连接起来的,而是通过喷头喷出粘结剂,将零件的轮廓截面“印刷”在材料粉末上面并粘结成型的。

3DP快速成型工艺的原理解析

3DP技术也称为三维印刷或喷涂粘结,是一种高速多彩的快速成型工艺。图2-59所示为3DP工艺步骤示意图。3DP技术与SLS类似,采用粉末材料(如陶瓷粉末、金属粉末等)进行成型加工,所不同的是3DP工艺用粉末材料不是通过烧结连接起来的,而是通过喷头喷出粘结剂,将零件的轮廓截面“印刷”在材料粉末上面并粘结成型的。

3DP技术用喷头的工作原理类似于打印机的打印头,不同点在于除了喷头在做X-Y平面运动外,工作台还沿Z轴方向进行垂直运动,并且喷头喷出的材料不是油墨或打印机用的粉末,而是一种特殊的粘结剂。喷头在计算机的控制下,按照事先设定的轮廓信息,在铺覆好的一层粉末材料上有选择性地喷射粘结剂,形成一层层截面层。每一层截面喷射完毕后,工作台就下降一个层厚,如此循环往复,最终得到三维实体原型。

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图2-59 3DP工艺步骤示意图

a)铺覆粉末 b)一层层印刷 c)工作台下降 d)层层打印 e)加工结束 f)取出模型

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图2-60 采用3DP技术加工完成的零件(www.daowen.com)

1—打印头 2—原型制件 3—支撑粉末 4—供料筒 5—铺粉辊

图2-60所示为采用3DP技术加工完成的零件的示意图。从图中可以看出,未喷射粘结剂的地方的材料还是呈干粉状态,在成型过程中起支撑作用,成型结束后,比较容易去除,而且还能回收再利用。

图2-61a所示为用无色胶水打印的三维实体模型,图2-61b所示为用彩色胶水多喷头打印的三维实体模型。由于粘结剂粘结的零件强度较低,因此还需对其进行一些后处理。例如,首先烧掉粘结剂,然后在高温下渗入金属,其目的是使模型或零件表面致密化,以提高强度。

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图2-61 采用3DP技术制作的模型

a)无色三维实体模型 b)彩色三维实体模型

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