3D打印材料有哪些?应用过程中有什么要求吗?

3D打印材料是专门针对3D打印设备和工艺而研发的,与普通的塑料、石膏、树脂等有所区别。目前,3D打印材料包括工程塑料、光敏树脂、金属材料和陶瓷材料等。

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以金属基3D打印材料为例,主要有铝及铝合金、工具钢、不锈钢、钛及钛合金、镍基合金、高温合金等金属材料。3D打印所用金属材料一般为粉末,要求金属粉末纯净度高、球形度好、粒径分布窄、氧含量低。

从3D打印技术的发展历程来看,一种新的3D打印技术的出现,一般会依赖材料的固有特性。如:SLA技术依赖树脂光固化特性,SLS依赖可烧结粉末材料性能,FDM依赖塑料的热流动性等。下表是不同的3D打印技术所使用的3D打印材料。

以上内容均节选自《揭秘未来100大潜力新材料(2019年版)》_新材料在线

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3D打印原理及原材料的要求

1、原理:与电脑连接后,通过电脑控制把“打印材料”一层层叠加起来,终把计算机上的蓝图变成实物。

2、原材料:热塑性塑料(例如,PLA、ABS树脂、HIPS、尼龙)、HDPE、共晶、食用材料、橡胶(橡皮泥)、雕塑粘土、普莱斯蒂辛橡皮泥、室温硫化有机硅、瓷、金属粘土(包括粘土)、金属合金、金属陶瓷、金属基复合材料、陶瓷基复合材料等。

具体流程:

三维打印模型可以使用计算机辅助设计软件包或三维扫描仪生成。手动搜集制作3D图像所需的几何数据过程同雕塑等造型艺术类似。通过3D扫描,可以生成关于真实物体的形状、外表等的电子数据并进行分析。以3D扫描得到的数据为基础,就可以生成被扫描物体的三维电脑模型。

使用STL格式文件打印3D模型前需要先进行“流形错误”检查,这一步通常称为“修正”。对于采用3D扫描获得的模型来说,STL文件“修正”尤其重要,因为这样的模型通常会有大量流形错误。常见的流形错误包括,各表面没有相互连接,或是模型上存在空隙等。

完成修正后,用户可以用一种名为“slr”(意为“切片机”)的软件功能将STL文件代表的模型转换成一系列薄层,同时生成G代码文件,其中包括针对某种三维打印机(FDM打印机)的定制指令。

接下来,用户可以用三维打印客户端软件打印G代码文件,这种客户端软件可以利用加载的G代码指示三维打印机完成打印过程)。

三维打印机根据G代码从不同的横截面将液体,粉末,纸张或板材等材料一层层组合在一起。这些层次与计算机辅助设计模型中的虚拟层次都是相对应的。这些真实的材料层或人工或自动地拼接起来形成三维打印成品。三维打印技术的主要优势在于,它几乎可以打印所有形状的物品。

现代制模技术根据工艺,模型大小和模型复杂程度的不同,耗费的时间从几个小时到几天不等。增材制造系统则可以将一般生产时间缩短到数小时,当然具体生产时间仍然根据打印机型号,模型大小和同时打印模型数量的不同会有较大变化。

应用

在目前的情况下,3D 打印或增材制造已被用于制造、医疗、工业和门(文化遗产等),这有助于 3D 打印或增材制造成为成功的商业技术。近,3D 打印也被用于人道主义和发展部门,以生产一系列医疗用品、肢、备件和维修。

增材制造的早应用是在制造范围的工具室端。例如,快速原型制作是早的增材变体之一,其使命是缩短交货时间以及开发新零件和设备原型的成本,这在早期只能通过减材工具室方法完成,例如 CNC 铣削、车削和精密磨削。

3d打印材料有哪些

3d打印材料有哪些

3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型,后逐渐用于一些产品的直接制造,已经有使用这种技术打印而成的零部件。该技术在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工(AEC)、汽车,航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程、枪以及其他领域都有所应用。那么3D打印需要的材料有哪些?我们一起来看看吧!

3D打印材料分类

1。按材料的物理状态分类

可以分为液体材料、薄片材料、粉末材料、丝状材料等。

2。按材料的化学性能分类

按材料的化学性能不同又可分为树脂类材料、石蜡材料、金属材料、陶瓷材料及其复合材料等。

3。按材料成型方法分类

按成型方法的不同可以分为:SLA材料、LOM材料、SLS材料、FDM材料等。

液态材料:SLA,光敏树脂

固态粉末:SLS

非金属(蜡粉,塑料粉,覆膜陶瓷粉,覆膜砂等)

金属粉(覆膜金属粉)

固态片材:LOM

纸,塑料,陶瓷箔,金属铂+粘结剂

固态丝材:FDM

蜡丝,ABS丝等

ABS塑料类

ABS可以说是FDM常用的打印材料,目前有多种颜色可以选择,是消费级3D打印机用户喜爱的打印材料,比如打印“乐高”类型的很多玩具,制作很多创意家居饰件等。ABS材料通常是细丝盘装,通过3D打印喷嘴加热熔解打印。由于喷嘴喷出之后需要立即凝固,喷嘴加热的温度控制在ABS材料热熔点高出1°C到2°C,不同的ABS由于熔点不同,对于不能调节温度的喷嘴,是不能通配的。这也是为什么在原厂商购买打印材料的原因。金属加工微信,内容不错,值得关注

PLA塑料类

PLA塑料熔丝可以说是另外一个非常常用的打印材料,尤其是对于消费级3D打印机来说,PLA可以降解,是一种环保的材料。PLA一般情况下不需要加热床,这一点不像ABS,所以PLA容易使用,而且更加适合低端的3D打印机。PLA有多重颜色可以选择而且还有半透明的红、兰、绿以及全透明的材料。和ABS同样的原因,PLA的通用性也有待提高。

亚力克Acic类材料

亚力克(有机玻璃)材料表面光洁度好,可以打印出透明和半透明的产品,目前利用亚力克材质,可以打出牙齿模型用于牙齿矫正的治疗。

尼龙材料(Alumide)

这种材料在尼龙的粉末中参杂了,利用SLS技术进行打印,其成品就有金属光泽,经常用于装饰品和首饰的创意产品的打印中。

陶瓷——Ceramic

陶瓷粉末采用SLS进行烧结,上釉陶瓷产品可以用来盛食物,很多人用陶瓷来打印个性化的杯子,当然3D打印并不能完成陶瓷的高温烧制,这道手续现在需要在打印完成之后进行高温烧制。

树脂——Resin

树脂是SLA——Stereolithography光固化成型的重要原料,其变化种类很多,有透明的.、半固体状的,可以制作中间设计过程模型,由于其成型精度比FDM高,可以作为生物模型或医用模型。

玻璃——Glass

真正的玻璃目前正在试验当中,玻璃粉末采用SLS技术进行打印,玻璃材质的变化种类就像树脂和聚丙乙烯一样多。

不锈钢——StainlessSteel

不锈钢坚硬,而且有很强的牢固度。不锈钢粉末采用SLS技术进行3D烧结,可以选用银色、古铜色以及白色的颜色。不锈钢可以制作模型、现代艺术品以及很多功能性和装饰性的用品。金属加工微信,内容不错,值得关注

其他金属——银、金和钛金属

这些金属材料都是采用SLS的粉末烧结,金银可以打印饰品,而钛金属是高端3D打印机经常用的材料,用来打印航空飞行器上的构件。

彩色打印和其他材质

彩色打印有两种情况,一种是两种或多种颜色的相同或不同的材料从各自的喷嘴中挤出,常用的是消费级的FDM双喷嘴的打印机,通过两种或多种材料的组合来形成有限的色彩组合。另外一种是采用喷墨打印机的原理,通过不同的染色剂的组合,和粘黏剂混合注入打印材料粉末中进行凝固,理论上这种技术可以打印出“真彩”的3D物品。打印材料通常选择为树脂、聚丙乙烯或ABS。“全彩”打印技术成熟的是3D公司,其次是以色列的Objet公司(已经与美国Stratasys公司合拼)。

其他的打印材质包括了水泥、岩石、纸张、甚至是盐,目前都是少量的研究应用。比如用混凝土来打印房子,目前荷兰有公司已经开始进行研制了,初步实验可以打印出来小的模型或预制件,也有人研究用木板或者纸张来打印家具,尤其是纸张可以利用回收的报纸,是很有前景的。

我们已经大致介绍了目前3D打印常用、能够使用的材料,3D打印的材料还在不断的发展,比如以色列Objet公司生产消费级和工业级的多款打印机,但是Objet公司更加重视在打印材料上面的研发,每年针对不同的行业推出相应的打印材料,比如医学使用的材料。(金属加工微信,内容不错,值得关注)另外我们应该认识到的是3D打印材料均是新开发和定制的,专用于3D打印的,不论是FDM还是SLA或SLS技术,其对材料的要求都很高,而且现在3D打印的材料价格还是比较贵的。材料的通用性是有待解决的问题,Objet每年推出好几款新材料,但是都只能应用在Objet自产的打印机上面,材料通用性目前在消费级打印机上面有所突破,但是工业级以及高端打印机的材料还是专属的。 ;

3d打印技术是什么

3D打印技术出现在20世纪90年代中期,实际上是利用光固化和纸层叠等技术的新快速成型装置。它与普通打印工作原理基本相同,打印机内装有液体或粉末等“打印材料”,与电脑连接后,通过电脑控制把“打印材料”一层层叠加起来,终把计算机上的蓝图变成实物。这打印技术称为3D立体打印技术。

“3D打印”其实不像听起来那么神秘,就是应用计算机软件设计或实物三维扫描,把获取的数据导入特定的快速成型设备(俗称3D打印机),通过添加式构造法逐层“打印”出产品。这个过程其实就是将实际物体沿某一坐标轴进行分层处理,将三维物体进行虚拟化的切片,得到无数个二维界面,由此形成每层截面的二维数据。然后再按照特定成形方法和技术每次只加工一个截面,并将多个截面自动叠加,这一过程反复进行,直到所有的截面加工完毕生成3D实体原型。

打个比方,3D打印就像盖房子,一层层往上垒“砖”砌“墙”,只不过用的不是方砖水泥,而是工程塑料、粉末、尼龙、光敏树脂,甚至是金属、陶瓷等不同材料。3D打印技术目前应用领域非常广泛,包括文物、医疗器械、建筑、教育、航空航天、文化创意等。该技术代表了未来制造业向信息化、智能化发展的方向。

扩展资料:

工业设计促进中心负责人表示,3D打印技术是制造方式和手段的革命化创新,代表着未来制造业信息化、智能化的发展方向,也会使生活更丰富多彩。目前,3D打印较多用于机械制造业领域设计的验证阶段,可大大节省工业样品制作时间,缩短研发周期,降低以往在设计验证中因开模具所耗费的时间和资金成本。

3D打印技术的前景无疑令人神往,或许在不久的将来,我们的电脑显示器可以在几小时内被“打印”出来;飞机机翼坏了可以利用3D打印技术再制造一个;在医疗领域,可以“打印”器官挽救生命……美国南加州大学比洛克·霍什内维斯甚至说,给他两年就可以打印出一幢房子。

参考资料:

参考资料:

3D打印技术属于快速成型技术。

快速成型或快速成形是一种快速生成模型或者零件的制造技术。在计算机控制与管理下,依靠已有的CAD数据,采用材料堆积的方式,即由点堆积成面,由面堆积成三维,终生成实体。依靠此技术可以生成非常复杂的实体,而且成型的过程中无需模具的辅助。

3D打印主要是一个不断添加的过程,在计算机控制下层叠原材料。3D打印的内容可以来源于三维模型或其他电子数据,其打印出的三维物体可以拥有任何形状和几何特征。

3D打印过去其常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型,现正逐渐用于一些产品的直接制造。特别是一些高价值应用(比如髋关节或牙齿,或一些飞机零部件)已经有使用这种技术打印而成的零部件,意味着“3D打印”这项技术的普及。

扩展资料

3D打印技术出现在20世纪90年代中期,实际上是利用光固化和纸层叠等技术的新快速成型装置。

它与普通打印工作原理基本相同,打印机内装有液体或粉末等“打印材料”,与电脑连接后,通过电脑控制把“打印材料”一层层叠加起来,终把计算机上的蓝图变成实物。这种打印技术称为3D立体打印技术。

3D打印模型可以使用计算机辅助设计软件包或三维扫描仪生成。手动搜集制作3D图像所需的几何数据过程同雕塑等造型艺术类似。通过3D扫描,可以生成关于真实物体的形状、外表等的电子数据并进行分析。以3D扫描得到的数据为基础,就可以生成被扫描物体的三维计算机模型。

无论使用哪种3D建模软件,生成的3D模型(通常为.skp、.dae、.3ds或其它格式)都需要转换成.STL或.OBJ这类打印机可以读取的格式。

参考资料:

3D打印技术是快速成型技术的一种,它利用计算机三维建模软件来设计3D模型,所用材料一般为离散型的塑料、陶瓷或者金属粉末等。制造物体的方式与传统的整体加工的方式不同,是通过按照层数堆叠打印的方式来进行制造。3D打印技术由于这个特性,也被称作“增材制造”技术。这样的制造方式在加工过程中几乎不产生任何废料,对于原材料有着很高的利用率。

3D打印技术作为一种新兴的快速制造技术,在很多生产制造领域都有广泛应用。机务维修是民用航空领域保障飞行安全的重要措施,随着我国民航快速发展,机务维修领域受到民航业的高度关注。在汉斯出版社《机械工程与技术》期刊中,作者对如何将3D打印技术应用于机务维修领域的问题进行了一下探讨。

发达很早就将目光锁定在3D打印技术行业。美、英、德等国的3D打印技术已经可以被应用方面到实际的生产制造领域。上述几个发达也是首先将3D打印技术应用于高精尖制造领域。在民航领域,3D打印技术已经得到了国外航空公司的广泛关注。波音、空客、通用电气等全球领先的航空制造企业都将3D打印技术列入企业的战略性发展。

我国的3D打印技术起步较晚,但是也在航空领域取得了辉煌的成果。成飞与沈飞在歼击机的研制过程中融入了3D打印技术,利用该项技术制造的钛合金复合零部件大幅度的减轻了飞机结构重量。在民航领域,中商飞设计制造的国产大飞机C9在设计过程中也大量采用了3D打印技术制造的钛合金技术部件。

随着我国民航业不断发展,随之机务维修领域暴露出的问题也越来越多,例如人力资源与人员培养问题、制造企业缺少核心技术、航空公司航材管理的问题。这些问题在很大程度上阻碍了我国机务维修领域的高效发展,利用3D打印技术可以有效解决机务维修领域目前阶段存在的部分问题。因为3D打印技术解决航空发动机维修中零备件采购,可以术提升航空发动机维修中零部件再制造能力,还可以在高压涡轮叶片维修中的应用,在零部件制造的应用,在机务维修人员培训方面的应用等等领域上的应用。

尽管,有关3D打印行业在机务维修领域可应用的行业标准不明确,我国的相关适航审定法律法规也对这方面的规定不全面,这导致了3D打印技术在机务维修领域得不到大范围的应用。同时,因为3D打印技术还没有完全实现产业化,3D打印的成本、性价比问题也一直困扰着各个公司。这些问题无疑在很大程度上阻碍了3D打印在机务维修领域的发展。相信随着3D打印技术和机务维修领域的不断发展,我国的适航审定方面的法规将会更加完善,利用3D打印技术制造的各种零部件以及维修技术也会完全应用到机务维修领域,带动机务维修领域更加快速的发展。

确切的说,3d打印是一种以金属或者塑料等粘合剂作为打印材料,以数字模型为基础进行逐层打印的一种技术。通过电脑与3d打印机连接起来便可以将绘制的图纸打印出模型的一种手段。如今这一技术在多个领域得到应用,人们用它来制造服装、建筑模型、汽车、巧克力甜品等。 3d打印技术的优点 3d打印与传统的通过模具生产有很大的不同,3d打印的优点是无需机械加工或任何模具,就能直接从计算机图形数据中生成任何形状的零件,从而极大地缩短产品的研制周期,提高生产率和降低生产成本。同时,3d打印还能够打印出一些传统生产技术无法制造出的外型,同时,3d打印技术还能够简化整个生产流程,具有快速有效的特点。 3d打印技术的运用领域 目前,3d打印主要运用于传统制造业、医疗行业、文物保护行业、建筑设计行业和配件饰品行业,而且在这些行业中已经运用的比较广泛,在医疗行业中,3d打印还可以为器官移植患者量身打造所需器官,当然,打印人体器官需要特殊的高分子材料,才能做到不对人体排异!

3d打印技术是什么意思,看完你知道了吗

日常生活中使用的普通打印机可以打印电脑设计的平面物品,而所谓的3D打印机与普通打印机工作原理基本相同,只是打印材料有些不同,普通打印机的打印材料是墨水和纸张,而3D打印机内装有金属、陶瓷、塑料、砂等不同的“打印材料”,是实实在在的原材料,打印机与电脑连接后,通过电脑控制可以把“打印材料”一层层叠加起来,终把计算机上的蓝图变成实物。通俗地说,3D打印机是可以“打印”出真实的3D物体的一种设备,比如打印一个机器人、打印玩具车,打印各种模型,甚至是食物等等。之所以通俗地称其为“打印机”是参照了普通打印机的技术原理,因为分层加工的过程与喷墨打印十分相似。这项打印技术称为3D立体打印技术。

3D打印需要什么图纸或者文件之类的吗?是需要哪种呢?

3D打印需要以数字模型文件为基础,数字模型文件也就是三维图纸,也可以叫3D立体图。从实际3D打印中也是如此,没有三维图纸的话是没法进行3D打印的。

3D打印文件类别是STL、STP、IGS、OBJ、BREP、RAR、ZIP、MAX、3DM、3DS等文件格式。只要有这些格式的三维图纸都是可以进行3D打印的,当然3D打印格式STL,STL格式是3D打印应用多的标准文件类型,它用三角网格来表现3D CAD模型。

扩展资料:

三维打印的设计过程是先通过计算机建模软件建模,再将建成的三维模型“分区”成逐层的截面,即切片,从而指导打印机逐层打印。

设计软件和打印机之间协作的标准文件格式是STL文件格式。一个STL文件使用三角面来近似模拟物体的表面。三角面越小其生成的表面分辨率越高。

PLY是一种通过扫描产生的三维文件的扫描器,其生成的VRML或者WRL文件经常被用作全彩打印的输入文件。

参考资料来源: