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造物不再神秘——3D打印机是怎么工作的?
  • 2012-8-22 18:07:32
  • 类型:原创
  • 来源:电脑报
  • 报纸编辑:向波
  • 作者:
【电脑报在线】在上期《电脑报》介绍了许多3D打印机的文章。一时许多读者对这一技术很感兴趣,但却又对它并不了解。似乎这是一个很神秘的技术,可实际上3D打印并不神秘。到底什么是3D打印,它实现的技术原理是什么?本期我们就来详细的了解。



3D打印机的结构解剖和工作原理图

        3D打印与激光成型技术一样,采用了分层加工、叠加成型来完成3D实体打印。每一层的打印过程分为两步,首先在需要成型的区域喷洒一层特殊胶水,胶水液滴本身很小,且不易扩散。然后是喷洒一层均匀的粉末,粉末遇到胶水会迅速固化黏结,而没有胶水的区域仍保持松散状态。这样在一层胶水一层粉末的交替下,实体模型将会被“打印”成型,打印完毕后只要扫除松散的粉末即可“刨”出模型,而剩余粉末还可循环利用。

       
3D打印原理图与实际工作画面截图,它是由无数个横切面一层一层叠加起来的

         TIPS:3D打印与普通打印机的区别
        无论是3D打印机还是传统打印机,都称为打印机,工作原理基本相同。它们最大的差别就在于耗材不同,普通打印机的耗材是由传统的墨水和纸张组成的,而3D打印机主要是由胶水和粉末组成的,都是经过特殊处理的材料,但是对固化反应速度和模型强度以及分辨率都有很大关系。
        
         3D打印的精度是控制的?
        3D打印机要打印出逼真的3D物体,其中的最重要的是对物体的精度控制,比如细到发丝和纤维的打印。这是怎么做的呢?根据前面讲述的3D打印原理,我们知道3D打印是一层一层进行的。每打一层的厚度0.01毫米,这个厚度基本上人的肉眼很难看出。而且在每层的横切面,3D打印技术能够实现600dpi分辨率(dpi单位代表每英寸所打印的点数或线数,用来表示打印机打印分辨率),这是很高的精度了。我们知道高质量的印刷打印,一般要求是300dpi,这样的精度,即使模型表面有文字或图片也能够清晰打印。所以3D打印机在生产应用方面存在着巨大的潜力,并在珠宝首饰、工业设计、建筑、汽车、航天、医学高领域得到了广泛的应用。
    3D打印机几乎可以打印任何复杂的造型

3D打印头骨雕像
         目前3D打印精度最高的是ProJet UV紫外线成型技术,也是UV紫外线照射液态光敏树脂成型技术。利用UV紫外线照射液态光敏树脂,一层一层由下而上堆栈成型,原理与其他3D打印一样。高精度堆栈成型,无几何形状限制,降低大量的研发成本,缩短产品开发的时间。ProJet系统不需要特别的温湿度控制,成型的过程中也不会有噪音的产生。

    3D System公司使用UV紫外线照射液态光敏树脂成型技术开发了ProJet产品系列

本文出自2012-08-27出版的《电脑报》第34期 D.平板数码
(网站编辑:吴融)


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