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3D打印

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3D印刷非关键零件

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学习所有你需要知道的3D打印在30分钟或更少。无论你是刚刚开始还是你是一个有经验的工程师,你会发现这个指南包含了有用的提示和信息-更新到2020年。

第1部分

基础 - 什么是3D打印?

什么是3D打印?它是如何工作的?其主要福利和局限性和主要工业应用是什么?

在这里,我们将回答所有这些问题,并研究如何将3D打印与传统制造相比较,以帮助您了解当前的技术状况。

3D打印如何工作?

每台3D打印机都基于同样的基本原理制造部件:通过一次添加一层材料,将数字模型转化为实体的三维物体。这是另一个术语添加剂制造来自。

3D打印是一种从根本上不同的生产零件的制造方式,与传统的减数(CNC加工)或形成的(注塑成型)制造技术。

在3D打印中,不需要特殊工具(例如,具有某些几何形状或模具的切削工具)。而是将部分直接制造在构建的平台层上,这导致了一组独特的好处和限制 - 更多下面

基本增材制造工艺的说明

这个过程总是从一个数字3D模型开始——物理对象的蓝图。这个模型被打印机的软件切成薄薄的二维层,然后变成一套机器语言(g代码)的指令,供打印机执行。

从这里,3D打印机工作方式的过程方式因进程而异。例如,桌面FDM打印机熔化塑料细丝,通过喷嘴(就像一台高精度电脑控制的胶枪)铺在打印平台上。大工业SLS.机器使用激光熔化(或烧结)薄层的金属或塑料粉末。

可用材料也因过程而异。塑料到目前为止是最常见的,但是金属也可以3D打印。所生产的部件也可以具有广泛的特定物理性能,从光学透明到橡胶状物体。

根据零件的大小和打印机的类型,一次打印通常需要4到18个小时才能完成。不过,3D打印的零件很少能在机器外随时使用。它们通常需要一些后处理来达到所需的表面光洁度。这些步骤需要额外的时间和(通常是手工的)努力。

3D打印的简史

  • 科幻作者,Arthur C. Clarke.早在1964年,他就首次描述了3D打印机的基本功能。
  • 第一个3D打印机于1987年发布了3D系统的Chuck Hull,它使用了“立体刻录”(SLA.)的过程。
  • 在90年代和00的其他3D印刷技术中释放,包括FDM由stratasys和sls.通过3D系统。这些打印机昂贵,主要用于工业原型。
  • 在2009年,ASTM委员会F42发布了一份包含标准术语的添加剂制造。这建立了3D打印作为工业制造技术。
  • 同年,FDM专利到期,第一批低成本桌面3D打印机诞生重婚项目.曾经造成的200,000美元,突然变得越来越低2,000美元。
  • 根据霍林斯3D打印的采用持续增长:2015年至2017年,全球桌面3D打印机销量超过100万台,2017年工业金属打印机销量同比增长近一倍。
早期的SLS 3D打印机

3D打印:超越炒作

3D打印炒作周期

那么今天3D打印在哪里?炒作结束了吗?出色地,也许但是…

前几年的炒作是基于消费者广泛采用的想法。这是(现在仍然是)一种对技术真正增值的误导性解读。

3D打印今天在制造领域找到了非常具体的角色。对前几年的夸大期望使其成为生产力增加的地方。该技术的许多方面现在是专业和爱好者所采用的主流。

当然,3D打印是一种不断发展的技术。每年都会有新的3D打印机问世,对整个行业产生重大影响。例如,惠普推出他们的第一个3D打印系统相对较晚(2016年),但它被证明是其中之一最流行的工业3D打印机已经到2017年。

3D打印的好处和限制

重要的是要明白,3D打印是一个快速发展的技术。它有其独特的优势,但在某些方面也落后于传统制造业。

在这里,我们总结了最重要的好处和限制的3D打印,考虑到pro's和con's的所有现有的3D打印技术。利用它们来了解3D打印的现状和它在不久的将来的发展方向。

3D打印的好处

几何复杂性无需额外费用

3D印刷允许易于制造复杂的形状,其中许多不能通过任何其他制造方法生产。

技术的添加剂性质意味着几何复杂性并没有以更高的价格出现。具有复杂或有机几何形状的零件优化,适用于性能成本,与3D打印一样多,作为为传统制造而设计的更简单的部件(并且有时甚至可以使用,因为使用较少的材料以来)。

DMLS / SLM HIP植入物
非常低的启动成本

在形成性制造业(思考注塑和金属铸造)各部分需要独特的模具。这些自定义工具价格高价格(每千分之一到数十万)。为了收回这些成本,成千上万的零件是制造的。

由于3D打印不需要任何专业的工具,因此基本上没有启动成本。3D打印部分的成本仅取决于所使用的材料量,机器打印的时间和后处理 - 如果有的话 - 达到所需的表面。

清洁SLS部分
定制每一个部分

你有没有想过为什么我们以标准化的规模购买我们的服装?由于我们刚才提到的原因,通过传统的制造,它只是更便宜地制作和销售给消费者的相同产品。

3D打印允许允许易于自定义。由于启动成本如此之低,因此只需要更改数字3D模型以创建自定义部分。结果?每个项目都可以自定义,以满足用户的特定需求,而不会影响制造成本。

摘要/ SLM牙冠
低成本的原型,具有非常快速的转变

今天3D打印的主要用途之一是原型设计 - 无论是表单和功能。这是以其他过程的成本和速度的一小部分完成,其他制造技术可以与以下方式竞争:

打印在台式3D打印机上的零件通常准备过夜,订单放置在带大型工业机器的专业服务,准备在2-5天内交货。

原型速度大大加速了设计周期(设计,测试,改进,重新设计)。需要8个月以上TP开发的产品,现在只需8-10周即可准备。

了解常用于在此处快速原型的3D打印过程→

大范围(专业)材料

最常见的3D印刷材料今天使用的是塑料。金属3D打印也发现了越来越多的工业应用。

3D打印托盘还包括专业材料与属性针对特定应用程序量身定制。3D印刷零件今天可以具有高耐热性,高强度或刚度,甚至是生物相容性的。

复合材料在3D打印中也很常见。材料可以填充金属,陶瓷,木材或碳颗粒,或用碳纤维加固.这就产生了适用于特定应用的具有独特性能的部件。

多材料支架

3D打印的局限性

较低的强度和各向异性材料性能

通常,3D印刷部件具有不如散装材料那么好的物理性质:由于它们是逐层构建的,因此它们在一个方向上较弱,更脆,大约10%至5​​0%。

因此,塑料3D印刷部件通常用于非关键功能应用。摘要& SLM虽然可以生产具有优异的机械性能的金属3D印刷部件(通常比散装材料更好)。出于这个原因,他们在最苛刻的行业中找到了应用,如航空航天。

功能3D印刷部件非关键零件
在较高的卷上较低的成本竞争力

在大规模生产方面,3D打印无法与传统制造工艺竞争。缺少定制的工具或模具意味着启动成本很低,所以原型和少量相同的零件(多达10个)可以经济地制造出来。这也意味着,虽然单位价格只在较高的数量略有下降,所以规模经济无法发挥作用。

在大多数情况下,该转折点约为100个单元,取决于材料,3D打印过程和部件设计。之后,其他技术,如CNC加工和注塑,更具成本效益。

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了解更多关于规模经济→

3D打印更大的体积-金属粘结剂喷射
有限的精度和公差

3D印刷部件的准确性取决于机器的过程和校准。通常,打印在台式FDM 3D打印机上的部件具有最低的精度,并将打印±0.5 mm的公差。这意味着,如果设计直径为10毫米的孔,印刷后的真正直径将是9.5毫米至10.5毫米的东西。

其他3D打印过程提供更高的准确性。例如,工业材料喷射和SLA打印机能够产生零件至±0.01 mm。要记住,重要的是,这些结果只能在精心设计的部分中优化特定特征后实现。

金属3D印刷零件用于关键应用通常通过CNC加工或印刷后的另一个过程进行完成,以提高其公差和表面光洁度。

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阅读深度比较不同3D打印工艺的精度→

SLS 3D印刷零件的准确性
后期处理和支持移除

打印出来的零件很少能在打印机上使用。它们通常需要一个或多个后处理步骤

例如,在大多数3D打印过程中都需要去除支持。3D打印机不能在稀薄的空气中添加材料,所以支持是用部分打印的结构,以在悬垂下添加材料或在构建平台上锚定印刷部分。

当它们被移除时,通常会在它们接触的部件表面留下痕迹或污点。这些区域需要额外的操作(砂光、光滑、喷漆)来达到高质量的表面光洁度。

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了解有关3D打印支持的更多信息→

具有可溶性支持结构的FDM支架

3D打印的应用

在这里,我们收集了一些示例来展示人们如何使用3D打印以及为什么他们为其特定用例选择了原因。

航空航天
汽车
机器人
工具
医疗保健
设计
电影
教育
DIY

航空航天

航空航天和空间工程师使用3D打印来制造高性能零件。创造的能力拓扑优化结构具有高强度重量比和将多个组分巩固到单个部件的可能性特别吸引力。


Optisys LLC是一家用于航空航天和防御应用的微型天线产品。它们使用金属3D打印将其跟踪天线阵列的离散块的数量从100到仅减少1.通过这种简化,OptiSys管理到从11到2个月的提前期减少,同时减轻了95%的重量。


阅读3D打印手册中的完整故事→

3DP 101  - 应用 - 空间

汽车

汽车行业极大地受益于3D打印提供的快速周转和易于定制。


大众传统上使用数控加工来创建定制的夹具和固定装置。CNC通常生产时间更长,成本更高。同样的夹具和夹具可以在晚上3D打印出来,第二天在装配线上进行测试。作业人员的反馈几乎立即被整合,新的夹具准备第二天进行测试,直到完美的工具被创造出来。


阅读3D打印手册中的完整故事→

3DP 101 -应用-汽车

机器人

在机器人和自动化领域,通常需要自定义一次性零件来开发新的机器人机制。3D打印已经发展成为该行业的主要制造技术之一,因为其速度,精美的设计自由和易于定制。具有独特属性的大型材料选项,也允许创建独特的结构,如“软”机器人


安特卫普大学的工程学生团队建造了一个人形机器人手臂,可以将演讲翻译成手语,他们几乎专门使用3D打印来制造其机器人的所有定制结构部分。


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3D打印机器人手

工业工具

具有高耐热性和刚度的新型3D印刷材料的开发,结合​​快速创建定制部件的能力,以低成本,推动3D打印,以便在工业工具周围找到多种应用。


例如,目前使用3D打印来制造低运行喷射模具。这些模具用于生产几百个零件(与10,000+金属模具相比),但是以“传统”模具的成本分数,并且可以在一夜之间制造。这使得它们非常适合在满量程制造之前运行的低体积,低成本生产或小型测试。


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快速成型注射成型

医疗保健

你知道现在在美国,助听器几乎是专门制造的吗使用3D打印?事实上,没有采用这项技术的公司,在业务之外非常快,因为他们无法跟上竞争。


通过采用3D印刷,医疗保健和假肢领域已经受益匪浅。定制形状,如助听器,不再需要通过体力劳动进行。通过3D打印,它们可以从数字文件中快速制造(例如,通过扫描患者的身体)。这带来了显着降低的成本和较低的生产时间。


了解3D打印如何用于医疗设备制造→

3D打印助听器

产品设计

在3D打印的帮助下,产品设计师可以轻松定制他们的产品,而不需要额外的成本。他们还可以为新产品概念创建高质量的功能原型。这加快了设计周期,并证明了他们的产品理念在更大的投资之前是可行的。


例如,Paul Kohlhaussen设计并创造了他的终极相机的功能原型。他将来自不同模型的相机部件组合在一起,并将它们与定制的3D打印机身结合在一起。然后他将自己的想法带到Kickstarter上,成功地为自己的项目获得了资金。


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一个功能性的3D打印相机原型

娱乐

3D打印是当今电影制作者最喜欢的工具之一,因为它能够创造出可信的道具。3D打印的高设计灵活性帮助娱乐专业人士将他们的想象对象带入生活。与过去相比,现在可以以更低的成本迅速完成这项工作。


一个例子来自Vitaly Bulgarov,这是一个概念设计师,其简历包括与Paramount和DreamWorks这样的电影工作室一起使用。他使用3D打印将他的电脑草图迅速转变为他正在努力的电影的可用物体。


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3D打印电影道具

教育

3D打印技术在教育环境中具有很大的潜力。通过3D打印,课程受试者可以通过缩放的副本带来寿命。这将学生配备实用(非常有价值)现实生活经验。


来自格拉斯哥大学的航空航天工程专业的学生与劳斯莱斯合作创建了一个功能性的3D打印喷气发动机模型。该模型能够及时反馈学生在运行过程中所做的改变,帮助学生获得非常宝贵的实践经验。


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教育中使用的功能3D印刷喷射发动机模型

制造商

对于不断探索新想法的制造商,3D打印是完美的工具。其中一个主要好处是能够在不依赖外部供应商的情况下生产无限备件和新设计。他们可以开发和自定义他们的设计,使他们能够创建新的和更好的概念。


例如,来自诺丁汉特伦特大学(Nottingham Trent University)的产品设计专业学生杰克·戴维斯(Jack Davies)。他用3D打印零件制作了自己的电动滑板。他的推高滑板的性能可以与市面上的电动滑板相媲美,但价格只有后者的三分之一。


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3D印刷电子板的部分

3D打印vs.传统制造

3D打印是制造自定义零件和原型设计的特殊工具。由于其独特的特性,它最适合特定应用。

在添加添加剂(3D打印),减法(CNC加工)或形成(注塑)制造技术时,有一些简单的指导方针遵循。

根据经验:

“当一个(或只有几个)零件需要快速周转时间和低成本,或当零件几何形状不能用任何其他制造技术生产时,3D打印是最好的选择。”

选择减法技术(CNC加工)在以下情况下更有意义:

  • 中卷:在100的生产中产生零件时,CNC加工通常更经济。这是因为规模经济开始踢。
  • 相对简单的几何图形:特别适用于金属部件,当设计可以通过减法过程轻松制造,然后CNC加工是最佳选择。
  • 高素质要求:当优良的材料性能是必不可少的,那么数控加工是一个更好的选择,因为3D打印零件通常有较低的强度。
  • 高尺寸精度:对于公差较紧的功能部件,数控加工是最佳选择。对于复杂的几何图形,混合方法(打印先,数控机床后)也是一个可行的选择。

对于更大规模的生产(> 1000个零件),成型技术(如注塑)更有成本效益,通常是最经济的意义。

有关单位成本的快速参考,请使用下图。在这种简化中,假设所有技术都可以产生零件几何形状。当不是这种情况时,3D打印通常是优选的制造解决方案。

典型的单位成本与数量相加,减去和形成的技术

总结:

“3D打印提供了巨大的几何灵活性,可以快速、低成本地生产定制零件和原型,但当需要大规模生产时,严格的公差或要求苛刻的材料性能,传统制造技术往往是更好的选择。”

了解如何使用实际示例→从CNC的不同之处如何→

第2部分

3D打印过程

阅读本节后,您将有一个完整的概述,今天的3D打印景观。

快速了解最流行的流程和材料,以及可操作的决策工具,以帮助您为应用程序选择最佳3D打印过程。

不同类型的3D打印

52900年ISO / ASTM标准将所有不同类型的3D打印归类为以下七组之一:

  • 材料挤出(FDM):通过喷嘴或孔选择性地分配材料
  • 增值税聚合(SLA&DLP.):VAT中的液体光聚合物通过UV光选择性地固化
  • 粉床融合(sls.摘要& SLM):高能源选择性地保留粉末颗粒
  • 材料喷射(乔丹):材料滴被选择性地沉积和固化
  • 粘结剂喷射(BJ.):液体粘合剂选择性地结合粉末床的区域
  • 直接能量沉积(镜头,LBMD):高能源熔断材料沉积时
  • 薄板层压(LOM, UAM):材料片材键合和形成层
增材制造技术海报

一个信息图表与所有目前可用的3D打印技术是可供下载.它说明了七个3D打印类别,主要材料每组都可以与最流行的打印机制造商打印。

接下来的部分将介绍你的基本操作原则和亲和反的六个主要的3D打印过程的今天。

阅读本章后,您将能够对其特定应用最适合3D打印技术的教育决策。

熔融沉积模型(FDM)

在FDM中,将灯丝的线轴装入打印机中,然后送入挤出头,挤出头配有加热的喷嘴。一旦喷嘴达到所需的温度,电机就通过它,熔化它。

打印机移动挤出头,将熔化的材料放置在精确的位置,在那里它冷却和凝固(就像一个非常精确的热熔胶枪)。当一个层完成时,构建平台向下移动,并重复这个过程,直到该部分完成。

打印后,零件通常可以使用,但可能需要一些后处理,例如去除支撑杆或表面平滑。

金属挤出3D打印机的示意图

FDM是生产定制热塑性零件和原型的最具成本效益的方法。由于该技术的高可用性,它还拥有最短的交货时间——相当于第二天交货。广泛的热塑性材料可用于FDM,适用于原型和一些功能应用。

与限制一样,与其他3D打印技术相比,FDM具有最低的维度精度和分辨率。FDM部件可能具有可见的层线,因此平滑表面饰面通常需要后处理。另外,层粘附机理使FDM部件具有固有的各向异性。这意味着它们在一个方向上会弱,并且通常不适合关键应用。

了解有关FDM 3D打印的更多信息→

低成本原型设计
快速转弯(不到24小时)
功能应用(非关键负载)
有限的尺寸精度
可见层线(可以后处理)
各向异性机械性能

立体相传凝视和数字光处理(SLA&DLP)

SLA和DLP是在VAT层逐层中使用UV光源来固化(固化)液体树脂的类似过程。SLA使用单点激光来固化树脂,而DLP使用数字光投影仪同时闪烁每层的单个图像。

印刷后,零件需要从树脂中清洗,并暴露在紫外线源中,以提高其强度。下一步,支撑结构被移除,如果需要高质量的表面光洁度,额外的后处理执行步骤。

典型的SLA 3D打印机的示意图

SLA/DLP可以生产非常高的尺寸精度,复杂的细节和非常光滑的表面,这是理想的视觉原型。大量的特殊材料,如透明的,灵活的,浇注和生物兼容的树脂,或材料为特定的工业应用,也可用。

通常,SLA / DLP部件比FDM部件更脆,因此它们不适合功能原型。此外,SLA部件不得在室外使用,因为它们的机械性能和颜色在从太阳暴露于UV辐射时劣化。SLA / DLP始终需要支持结构,在SLA / DLP中可能会留在与其接触的表面中的小瑕疵,需要额外的后处理以删除。

了解有关SLA / DLP 3D打印→

高精度和复杂的细节
光滑的表面适用于视觉原型
大型专业材料
产生相对脆弱的部件
暴露在阳光下降解
删除所需的支持标记

选择性激光烧结(SLS)

SLS过程首先将一箱聚合物粉末加热到刚好低于材料熔点的温度。然后,再用涂覆刀片或滚轮在搭建平台上沉积一层非常薄的粉末——通常为0.1毫米厚。

CO2激光扫描粉末床的表面并选择性地索取颗粒,将它们粘合在一起。当扫描整个横截面时,建筑平台向下移动一层并重复过程。结果是填充有由未烧成粉末包围的部件的箱。

印刷后,在从未烧成的粉末除去零件并清洁部件之前,箱子需要冷却。一些后处理然后可以采用步骤来改善其视觉外观,例如抛光或染色。

一个典型的SLS 3D打印机的示意图

SLS零件具有非常好的、几乎各向同性的力学性能,因此它们是功能部件和原型的理想选择。由于不需要支撑结构(未烧结粉末作为支撑),具有非常复杂的几何形状的设计可以很容易地制造出来。SLS也非常适合中小批量生产(多达100个部件),因为可以在整个容量和多个部件可以打印在一个生产运行。

SLS打印机通常是高端工业系统。这限制了技术的可用性,并提高了成本和转弯时间(例如,与FDM或SLA相比)。SLS部件具有天然颗粒状表面和一些内部孔隙率。如果需要平滑的表面或水密性,则需要额外的后处理步骤。小心,大型平面和小孔需要特别关注,因为它们易受热翘曲和过度的影响。

了解有关SLS过程的更多信息→

适用于功能原型
复杂的几何形状-不需要支持
小批量生产能力
比FDM或SLA成本更高
由于批量生产,转弯速度较慢
颗粒状表面和内部孔隙率

SLS与MJF.

具有与SLS相似福利的竞争技术是MJF,2016年由HP推出。这两种技术都会产生视觉上和机械地难以区分的零件。


了解SLS和MJF的差异→

3DP 101  -  MJF尼龙部分

材料喷射(PolyJet)

材料喷射的工作方式类似于标准喷墨打印。然而,与在纸上打印一层油墨不同,多层材料相互沉积,形成一个坚实的部分。

多个打印头喷射百分之一滴光聚合物上的构建平台,然后通过UV光源固化(固化)。完成层后,构建平台向下移动一个图层和过程重复。

材料喷射始终需要支撑结构。使用水溶性材料作为支撑件,其在后处理期间可以容易地溶解并且与结构材料同时印刷。

一个典型的材料喷射3D打印机原理图

Material Jetting是最精确的3D打印技术(SLA/DLP紧随其后)。它是为数不多的提供多种材料和全彩打印能力的3D打印过程之一。材料喷射零件有一个非常光滑的表面-可比注射成型-和非常高的尺寸精度,使他们理想的现实原型和零件,需要一个优秀的视觉外观。

材料喷射是最昂贵的3D打印工艺之一,这一高成本可能使其在某些应用中的经济不可行。此外,用材料喷射产生的部件不适合功能性应用。与SLA / DLP一样,与该过程一起使用的材料是热固性件,因此所产生的部件趋于脆弱。它们也是光敏的,并且它们的性质将随着时间的推移而降低,暴露在阳光下。

了解更多关于材料喷射过程→

高精度和非常精细的细节
注塑成型饰面
多种材料和全彩功能
最昂贵的塑料3D打印工艺
机械性能随时间降低
产生相对脆弱的部件

直接金属激光烧结和选择性激光熔化(DMLS&SLM)

直接金属激光烧结(DMLS)和选择性激光熔化(SLM)以类似于SLS的方式生产零件:激光源选择性地将粉末颗粒逐层结合在一起。当然,主要的区别在于DMLS和SLM是用金属制造零件的。

DMLS和SLM过程之间的差异是微妙的:SLM实现了粉末颗粒的全熔体,而DMLS将金属颗粒加热到它们在分子水平上融合在一起的点。

DMLS和SLM始终需要支持结构,以最小化由熔断金属颗粒所需的高温引起的失真。在印刷之后,需要手动或通过CNC加工去除金属支撑件。也可以采用加工来提高关键特征(例如孔)的准确性。最后,热处理部件以消除任何残余应力。

典型DMLS / SLM 3D打印机的示意图

DMLS / SLM非常适合制造具有复杂几何形状的金属部件,传统的制造方法无法生产。DMLS / SLM部件可以是(并且应该)拓扑优化,以最大限度地提高其性能,同时最大限度地减少其使用的重量和数量。DMLS / SLM部件具有优异的物理性质,通常超越粗糙金属的强度。许多难以使用其他技术(例如金属超合金)的金属合金,可在DML / SLM中获得。

与DMLS/SLM 3D打印相关的成本很高:用这种工艺生产的部件通常成本在5000美元至25000美元之间。因此,DMLS/SLM只能用于制造不能用任何其他方法生产的零件。此外,现代金属3D打印系统的建造尺寸是有限的,因为所需的精确制造条件很难维持更大的建造体积。

了解更多关于DMLS/SLM进程→

高度复杂,拓扑优化金属部件
具有优良的材料性能的零件
适用于高端工程应用
制造成本很高
需要专门的CAD软件知识
有限的构建体积

金属3D印刷技术比较

金属3D打印正在上升。因此,我们编写了一个全面的指南,可以帮助您完成当今的金属3D打印景观。


阅读完整指南金属3D打印→

粘结剂喷射

粘合剂喷射是一种灵活的技术,应用不同的应用,从低成本的金属3D打印范围,全彩色原型和大型砂铸模具生产。

在粘结剂喷射中,一层薄薄的粉末颗粒(金属、亚克力或砂岩)首先被沉积到搭建平台上。然后,由喷墨喷头喷射出黏合剂的液滴,有选择地将粉末颗粒粘合在一起,并一层一层地构建一个部件。

打印完成后,将零件从粉末中取出并清洗。在这个阶段,它是非常脆弱的,需要额外的后处理。对于金属部件来说,这涉及到热烧结(类似于金属注射成型)或低熔点金属(例如,青铜)的渗透,而全彩部件则是氰基丙烯酸酯粘合剂的渗透。

典型金属粘合剂喷射机的示意图

Binder Jetting可以以DMLS/SLM或Material Jetting的一小部分成本生产金属零件和全彩原型。非常大的砂岩部件也可以用Binder Jetting制造,因为这个过程不受热效应(例如翘曲)的限制。由于在印刷过程中不需要支撑结构,金属粘结剂喷射部件可以具有非常复杂的几何形状,像SLS一样,低到中批量生产可以填满整个建造量。

由于孔隙率,金属粘合剂喷射部件具有比散装材料更低的机械性能。由于粘合剂喷射的特殊后处理要求,特殊的设计限制适用​​。例如,不能打印非常小的细节,因为部件从打印机中非常脆弱并且可能破裂。如果不适当支持,金属部件也可能在烧结或渗透步骤中变形。

了解有关粘合喷射过程的更多信息→

金属零件的低成本批量生产
丙烯酸或砂的全彩原型
非常大的印刷能力在沙子
材料性能低于DMLS/SLM
后处理引起的设计限制
细节可能无法打印

如何选择合适的3D打印工艺

选择特定应用的最佳3D打印过程可能是困难的。通常有多个过程是合适的,并且它们中的每一个都提供不同的益处,如更大的尺寸精度,优异的材料特性或更好的表面光洁度。

因此,我们准备了决策制作工具和广义指南,以帮助您选择正确的3D打印过程。

一般来说,你需要考虑的主要有三件事:

  • 所需的材料特性:强度,硬度,冲击力量等
  • 功能和视觉设计要求:表面光滑,强度,耐热性等。
  • 3D打印过程的功能:准确性,可用的打印音量,层高度等。

考虑到这些考虑,识别您的申请的最佳解决方案应该是直截了当的。我们准备了一个详细的指导为了帮助您解决技术细节,或者您可以证明这一决策树以便快速参考。

阅读完整的选择指南→

3DP 101 -如何选择3D打印过程

第3部分

3D印刷材料

3D印刷材料密切连接到3D打印工艺。在本节中,您将更多地了解今天在3D打印和其关键应用中使用的最流行的材料。

3D印刷材料

每个3D打印过程与不同的材料兼容。塑料热塑性塑料和热固性件)是迄今为止最常见的,其次是金属。一些复合材料和陶瓷也可以印有3D。

3D印刷材料

下表总结了3D打印中最常用的塑料和金属。如果您正在寻找具有特定属性的3D打印材料,您可能会找到我们的材料指标有用的。

塑料

3D打印塑料轻量级材料是具有宽范围的物理性质,适用于原型手术用途和一些功能性应用。

塑料是热塑性塑料(具有FDM或SLS),其通常更适合功能性应用,或热固性剂(具有SLA / DLP或材料喷射),其通常更适合需要良好的视觉外观的应用。

您想了解更多有关3D打印塑料的更多信息吗?我们为您准备了广泛的指南。

比较最流行的FDM材料→

比较最流行的SLA材料→

金属

3D打印金属主要用于要求高强度、高硬度或高耐热的应用场合。当金属3D打印时,拓扑优化对于最大化零件性能和降低技术的高成本至关重要。

DMLS/SLM与最大范围的金属兼容,并为高端工程应用生产零部件。对于要求较低的使用情况,Binder Jetting由于其成本较低而越来越受欢迎,不锈钢是目前使用最多的材料。

挤出基于金属3D打印系统(类似于FDM)在2018年释放,预计将降低金属3D打印的成本以进行原型特写目的。

第4部分

3D打印设计

本节将为您提供关于如何正确准备3D打印的数字文件的技巧。我们将深入研究最佳设计实践,并为您提供使用哪种软件的建议。

如果3D建模听起来很艰难(或者如果您只是简短于时间),我们会给您列出最好的在线模型存储库,以帮助您找到现有的设计。

如何获得可打印的型号

所有您需要启动3D打印的是STL文件格式的模型。根据您的设计技能和您想要投资的时间,您可以自己设计它从在线存储库下载

在下一节中,我们将探索两个选项。

STL文件格式

STL是所有3D打印机使用的行业标准文件格式。他们使用三角形来表示一个三维实体的外表面和内表面。


将STLS文件视为3D打印的PDF:它们包含打印模型所需的所有信息,但它们不容易编辑。


了解有关STL文件格式的更多信息→

STL文件格式

3D打印设计

如果您已经熟悉(或愿意让您的手脏)与3D设计,那么自己很容易创建一个3D可打印型号。只是用你的最爱CAD软件并简单地将您的模型保存为STL文件格式(所有现代CAD软件包都可以这样做)。

3D打印海报设计规则

不要忘记,尽管3D打印提供了伟大的设计自由,一些限制仍然适用:任何东西都可以用3D在数字画布上“绘制”,但不是所有东西都可以3D打印。

为了使您的生活更轻松,我们创建了一张海报,总结了每个3D打印过程的最重要的设计规则。你可以打印它并将其放在墙上,始终在设计时旁边有你。

如果您想深入浏览,我们编写了多个指南关键设计考虑因素对于3D打印,充满可操作的提示和建议。

以下是要留意的前3件事:

  • 悬垂和支持:3D打印机不能在薄空气中存放材料。角度大于45°的墙壁需要支撑,影响表面质量。
  • 的详细程度:打印机可以创建的最小功能取决于它使用的末端执行器(喷嘴或激光)的大小。
  • 层高度:层高影响部件的垂直分辨率。它的影响是可见的区域有更大的曲率(看起来像阶梯)。

对于每个3D打印过程的具体设计指南,请遵循以下链接:

FDM设计→

设计SLA/DLP→

SLS设计→

材料喷射设计→

DMLS / SLM的设计→

粘合剂喷射设计→

3D打印最好的软件是什么?

不同的软件包可以帮助您在设计过程的每个不同阶段:从CAD设计,到STL维修和准备。在这个部分,我们列出了最好的软件为3D打印,以帮助您开始。

这是列表CAD设计软件我们建议用于为3D打印设计零件:

如果您正在寻找最佳工具,可以在将它们发送到打印之前修改或修复STL文件,这是当前可用的最佳软件列表:

将STL文件转换为机器语言(G代码)的过程称为切片。以下是今天的一些最好,最流行的切片软件:

在线查找设计

如果你是设计新手(或者你只是想要快速打印),那么很多在线存储库中可能已经有了你要找的东西。

以下是我们推荐以下一些网站:

  • Thingiverse→最大的在线存储库,具有数千个免费的3D可打印文件,用于桌面3D打印。
  • myminifactory→一个流行的在线存储库与免费的3D模型,测试的质量,并保证是3D打印。
  • 邪教→专业设计师拥有高质量3D可打印型号的在线市场,以及连接到大型品牌的策划集合。
  • Pinshape→一个免费和高级3D可打印文件的在线市场,主要集中在业余爱好者身上。
  • GrabCAD→许多3D模型的在线存储库,还包括一些3D打印文件,主要集中在工程专业人员。

第5部分

开始3 d打印

现在是时候把知识付诸实践了。在本节中,我们将指导您完成启动3D打印所需的基本步骤:从选择要使用在线服务的方式购买什么打印机。

购买打印机或使用3D打印服务?金博宝怎么注册

一旦你的设计准备好了,是时候打印了!同样,你有两个选择:你可以购买自己的3D打印机或使用在线服务。这是一个重要的决定,所以我们收集了双方的论据,帮助您根据您的具体需要做出正确的选择。

无论您如何决定继续,我们都会在以下两节中应对您应该做的内容。

买一台3D打印机,如果…… 使用在线服务,如果……
您需要定期打印(每周10-25次) 每月打印太少(小于5)或太多(25+)零件
您脑海中有一个特定的打印机应用程序 您希望使用多种工艺和材料进行打印,包括工业打印机
您已准备好进行相当大的投资 您希望随时访问最新的技术
您已经准备好设置、修补和优化您的机器了 您更愿意将您的设计和完善您的模型集中在一起
您有必要的空间和时间来安装和操作打印机 在决定购买哪种打印机之前,你需要先测试和学习

你应该买什么3d打印机

2018 3D打印机指南

为了回答这个问题,我们每年都会达到我们的全球3D打印服务提供商网络,从他们的经历中学习,并了解他们拥有的3D打印机的更多信息。金博宝怎么注册

在650多种不同的3D打印机型号上完成了超过10,000名经过验证的3D打印机所有者,他们已经完成了约148万平面图,我们的研究结果是最全面的3D打印机指南可用的。

如何使用3D打印服务金博宝怎么注册

第3步 - 如何使用3D打印服务金博宝怎么注册

在3D金博宝188吧中心,我们正在在地球上建立最聪明的制造解决方案。我们的主要产品之一是我们的金博宝怎么注册

通过将我们的全球制造服务网络与我们的智能采购引擎相结合,您可以立即获得您所在地区附近随时可用的3D打印生产能力,并获得尽可能好的报价和交期。

当您上传一部分时,我们的专有制造业设计(DFM)软件可以在生产开始前检测出任何潜在的设计问题,将成本和延迟降至最低。

这样,您可以确定您始终在3D印刷部件最快的周转时间内获得最优惠的价格。

第6部分

有用的资源188金宝博问题

在本指南中,我们触及了所有需要让您开始使用3D打印,但有更多的学习。

下面我们列出了最好的和最有用的资源,3D打印和其他数字制造技术,为那些想要深入188金宝博问题研究。

知识库

在这里,我们触及了所有你需要让你开始3D打印。还有更多的东西来学习我们的知识库-由3D hub和制造业专家撰写的所有制造技术的技术文章集合。金博宝188吧

3D打印手册

如果您是一个专业人员希望掌握3D打印的关键方面,这本书适合您。

3D打印手册

里面有什么:

  • 洞察所有主要3D打印技术背后的机制。
  • 了解各技术的益处和局限性。
  • 技术选择决策工具。
  • 可行的设计建议和指导方针。
  • 世界领先品牌的行业案例研究。

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