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1、3 D 打 印 相 关 知 识 问纯手打,希望可以给3D打印爱好者一些帮助,仅限自己看望不要乱传,日后根据别 人向我提问的问题我会不断更新1、3D打印的成型原理3D打印是与传统加工技术完全不同的一种新型技术.传统加工技术是利用刀具切削 减少材料使一块比拟大的完整材料变为尺寸较小的所需模型的过程,是通常所说的减 材制造的一个过程.3D打印技术是利用材料的堆积来实现成型的目的,是增材制造 法,一个模型的空间形状尺寸是比拟复杂的,但将模型竖直方向分成一片一片的薄 片,这样只需每次成型一个平面再把这些所有平面累积在一起就形成了模型的三维形 状,过程类似与盖房子一样的层层叠加.2、3D打印与传统制造的利
2、弊3D打印技术诞生的初衷就是有一些复杂的模型通过传统制造工艺制造难度很大,例 如飞机涡轮的这种多曲面模型在传统制造工艺里面是很难加工的3D打印相比传统制造工艺,它可以轻松解决一些传统工艺中无法实现的复杂模型构造,将一个复杂的 空间模型切片处理后,每一片就相当于一个有很小厚度的平面图形,这样成型起来就十分简单.当然3D打印是无法取代传统制造技术的,一些材料是无法通过粉碎或者液化后成型的,例如钻石, 而且3D打印更侧重于个性化设计不适合大批大量的生产.3、3D打印技术开展的难题目前,3D打印技术开展最大难题有两个.一是材料应用的问题,随着3D打印技术的深入,材料一直是所有3D打印行业不得不面对的一
3、个困难,仅仅用 PLA、ABS等塑料材料是无法满足人们的需求,我 相信只要材料问题可以得到解决3D打印产业将迎来真正的春天.第二个难题是3D打印产品的功能性,3D打印技术不应仅仅是打印出来一些看的模型,更多要考虑到产品的实用性和功能性,让打印出来的 东西可以直接拿来做应用.目前这是两个困扰整个3D打印行业的技术难题.4、3D打印技术的分类在3D打印市场中最常见的技术是熔融沉积技术FDM 、激光立体印刷术SLA 、数字化光照激光技术DLP以及选择性烧结技术SLS这几种.PLA、ABS 都是塑料的一种熔融沉积技术FDM ,这是市面上最常见的技术,主要应用材料是 这种技术的成型过程就是把耗材加热融化
4、液态后通过吐丝喷头挤出一条条丝,多条丝并排就形成平面的 一个图形.这种技术的成型精度受限于喷头直径大小一般不高,大概在.激光立体印刷术SLA,这是工业级打印机常用的技术,利用紫外线照射光敏树脂使其在外表层发 生一系列的化学反响使液态的光敏树脂成型为固态,由于激光的直径可以很小,所以这种成型精度相对 比拟高,外表成型质量相对较好,但这种机器一般比拟贵,国内最廉价也要2W以上,而且光敏树脂材料的保存比拟困难.数字化光照激光技术DLP这个成型原理与 SLA类似,区别在于 DLP使用类似投影仪一样的一个 面的光照而不是一束激光,这样成型速度就提升了许多.选择性烧2技术SLS,这种技术利用的材料是金属或
5、者石膏粉末,通过激光的照射使粉末状材料 相互结合在照射区域形成完整的固体,这项技术目前国内拥有核心技术的很少并且做出来的模型强度难 以到达使用要求.上面的四个技术是目前国内比拟常见机型采用的技术,一般精度不高就选用FDM,高一点的选用 SLA另外另个价格比拟昂贵.5、3D建模所用软件以及模型切片所用软件介绍3D建模分正向建模与逆向建模,对于初学者来说建模是比拟难学习的.先说正向建模,正向建模就是广义的CAD 计算机辅助设计,利用计算机根据设计要求来画出所需图形,工程上常用ProE、Creo以及sloidworks等几个软件,推荐菜鸟学习PreE,注重学习草绘、拉伸、旋转、修改几个命令,另外两个
6、软件类似,艺术品、卡通模型常用3DMAX、maya来设计,推荐学习 3Dmax ,菜鸟主要学习一些查看、修改命令设计慢慢琢磨,卡通玩偶尺寸要求不高但比例需要严格限制,人物头像设计一般用zbrush,这是一个雕刻的软件,给一个标准头像然后进行细节修改正程与平面的PS软件类似,目前这个软件我不太会用就不做详细介绍.在来介绍逆向建模,逆向建模是给一个现有的物体通过三维扫描仪扫 描出物体的空间坐标位置再修复后形成与实物根本一样的实体模型.扫描仪的类型有多种,小的有手持 的大的有空间坐标系构建的等等,扫描仪的价格相差更大从几千到几百万的都有.逆向建模常用修复软 件就是geomagic Design ,目
7、前这个软件的应用是所有人像订做过程的技术核心,一般扫描出来的是点 云即一堆点的堆积,这是不能打印的,打印切片软件只识别STL的实体模型,一般通过许多点云合并成大概的样子然后用曲面片覆盖这些点云的形状,修改这些曲面片到达满足要求的模型,中间的修复过 程还需大量的学习与练习.切片软件使用起来就比拟简单了,打印机的机械限制与一般的数控机床相同利用G代码来进行限制,切片软件就是把一个实体模型通过切片处理这样就可以得到喷头的运动路径,软件通过这些路径就自动 生成打印机可识别的 G代码用来限制机器运动,另外切片软件可以限制打印效果,可以调节打印速度、 打印温度、打印层厚、增加去除支撑等功能,可根据自己的理
8、解程度合理调节.6、3D打印技术目前的应用领域目前3D打印技术应用的领域还十分有限,根本上处于一个制作模型阶段,尽管如此3D打印依然表达了它强大的力量,3D打印应用比拟多的是工业设计、医学研究、学校教育、汽车设计、建筑设计等 等,要想3D打印技术扩大应用必须要解决打印作品的功能实用性的问题,毕竟是新兴技术很多领域还 有待开发研究,我相信 3D打印未来一定有很大的利用价值,3D打印有着广阔的市场.7、精度与公差的概念这一局部比拟复杂,我自己也不是很懂,先写下来慢慢补充完整经常有人问打印机的精度是多少,很多卖家回复的是fdm精度,事实上精度分为尺寸精度、形状精度以及位置精度三种.尺寸精度,是指成型
9、后模型的实际尺寸与零件尺寸的公差带中央的相符合程度；形 状精度,是指成型后模型外表的实际几何形状与理想的几何形状的相符合程度；位置精度,成型后模型有关外表之间的实际位置精度差异.精度是从IT01、IT0、IT1、IT2IT18总共20个级别,IT18精度最低,IT01最高,因此单纯的说精度是是不对的,在同一精度等级下随着根本尺寸的变大其偏差的数值也 在变大,在同一尺寸下精度等级的数值越大其精度就越低偏差越大,下列图为精度等级及尺寸对应的偏差通常所说精度在根本是在 IT9到IT10的精度,相比拟来说这个精度已经很低了.这里说几个相关概念,误差、偏差、公差误差,是实际尺寸与理想尺寸之间的差异,是在模型出来后计算出来的,有正负之分.偏差,是设计时考虑到实际尺寸与理想尺寸可能有的差异,是模型生产前就需要考虑的,有正负之分,偏差数值最大是上偏差最小是下偏差.公差,是尺寸允许变动的范围,只有正值等于上偏差与下偏差之差,比方说公差是4mm,说明上偏差减去下偏差等于 4mm ,不能表现理想尺寸值的大小.补充一个概念：测量精度,测量精度是刻度尺最小测量单位,拿常用直尺来说,最小的一个事1mm,测量精度就是1mm,在读数是一般还要向后估读一位数字.