电子商务|3D打印机有多强大?科学家曾利用3D打印技术打印出火箭喷射器( 二 )



FDM的打印材料包括热塑性材料:包括PLA、ABS、人造橡胶、石蜡等 。 他最大的优势就是成本相对较低 , 无需庞大而复杂的激光光照凝固树脂 , 节约了成本 , 这一优势也有助于其小型化发展 , 对于家庭用 , 或者小型的工作室来说非常友好 , 节约使用时的占地空间 。
在实际的使用中 , 这种FDM技术的3D打印机由于喷嘴的大小 , 喷嘴温度的控制等限制 , 打印的速度以及精度都被大大的限制了 , 这也是现今桌面级3D打印机比拼的关键要素 。 而且由于恒温系统的限制 , 打印出的成品很容易出现尖刺状的粘连 。 每层的边缘容易出现由于分层沉积而产生的“台阶效应“ , 而且连续使用太久的时间 , 喷嘴容易过热而损坏 。 这些原因导致FDM的桌面级3D打印机的成品精度通常为0.1~0.3毫米 。 相对SLA技术层间距控制到75微米级别来说不算特别精密 。

“台阶效应”
其二是SLA立体平板印刷技术 , 是精度较高的一种3D打印技术 。 SLA是立体光固化成型法的英文简写形式 , 全拼Stereo lithography Appearance 。
1986年美国博士查克·赫尔(Chuck Hull)在其一篇论文中提出使用激光找色光敏树脂表面 , 并固化制作三维物体的概念 。

3D打印机发明家  查克·赫尔(Chuck Hull)

其工作原理 , 如下图所示:在机器的最外面有一台激光发射装置 , 装置会通过两个振镜来调节光斑的大小以及光照的位置 。 通过透镜聚集后通过反射镜打在托板上 。 液槽流出的光敏树脂被光照射后就凝固在了托盘上 , 此时可升降的工作台下降一层 , 光敏树脂没过一些第一层 , 在对第二层进行光照 , 打印出第二层的图案 , 依次进行一层层的打印 , 最后形成成品 。SLA技术的优势非常的明显 , 首先是这种技术由照相雕塑技术发展而来 , 已经具有成熟的技术工艺 。 二是可以使用激光进行制作成型表面质量佳 , 精度高(在0.1mm左右);
三是打印材料多种多样 , 可根据自身需求从中挑选出最合适的材料;四是无需传统加工一般的复杂手续直接一次成型!
SLA的劣势在于 , 需要精密的激光系统 , 所以每一台仪器的造价昂贵 , 且维护费用很高;使用的光敏树脂具有毒性和气味 , 需密闭环境 , 对环境有要求不太适合家庭用;需要会3DMAX或者CAD等设计软件 , 对操作水平有要求 , 要有一定的专业度 。
经典产品是美国的Formlabs Form3
如下图是他们的激光组件 , 他们的仪器与传统的SLA技术的打印机不同 , 激光是由下至上的 , 这避免了液槽内需要大量存储树脂的麻烦 , 节约材料 。 而且其独有的柔性托盘让组件可以更好的被分离下来 , 解决了传统SLA的技术难题 。

【电子商务|3D打印机有多强大?科学家曾利用3D打印技术打印出火箭喷射器】不可否认 , 现在的3D打印机还存在着打印速度慢 , 打印精度不高 , 打印喷嘴易损坏等诸多缺点 。 而且桌面级的打印机也绝大部分使用的FDM熔融沉积技术 , 其他技术的机器还有着场地、成本等限制 。 但是对于自己爱动手制作的人来说 , 家庭桌面级3D打印机是一个非常好用的必不可少的工具 。 随着技术的不断进步和市场的进一步开发 , 各种不同技术 , 打印材料更加多样且适合家庭使用的3D打印机将会出现!