3d打印工艺的优缺点:
一、SLA(光固化技术 )的优缺点
优点:
1.成型过程自动化程度高。
2.尺寸精度高。SLA原型的尺寸精度可以达到±0.1mm。
3.表面质量优良。
4.系统分辨率较高,可以制作结构比较复杂的模型或零件。
缺点:
1.零件较易弯曲和变形,需要支撑。
2.设备运转及维护成本较高。
3.可使用的材料种类较少。
4.液态树脂具有气味和毒性,并且需要避光保护。
5.液态树脂固化后的零件较脆、易断裂。
二、SLS ( 粉末烧结技术 )的优缺点
优点:
1、可直接制作金属制件(独有)。
2、材料选择广泛。
3、可制造复杂构件或模具。
4、不需要增加基座支撑。
5、材料利用率
缺点:
1、样件表面粗糙,呈现颗粒状。
2、加工过程会产生有害气体
三、FDM(熔融沉积)的优缺点
优点:
1、整个系统构造原理和操作简单,维护成本低,系统运行安全。可以使用无毒的原材料,设备系统可在办公环境中安装使用。
2、工艺干净、简单、易于操作且不产生垃圾。
3、独有的水溶性支撑技术,使得去除支撑结构简单易行,可快速构建瓶状或中空零件以及一次成型的装配结构件。市面最成熟的技术,很多公司都是生产此类产品的,像极光的。。
4、原材料以材料卷的形式提供,易于搬运和快速更换。
5、可选用多种材料,如各种色彩的工程塑料ABS、PC、PPSF以及医用ABS等。
缺点:
1、成型精度相对SLA工艺较低,精度0.178mm。
2、成型表面光洁度不如SLA工艺。
3、成型速度相对较慢。
3D打印技术实际上是成型工艺、原材料和设计程序这三大要素螺旋式创新的发展过程。
当前主要的发展趋势有三个:
一是提高打印精度和速度,但二者性能的提升似乎又是个悖论,打印精细程度的上升往往意味着加工速度的减慢,如何将二者兼顾有赖于技术进步;
二是研发能支持更多打印原材料的设备,比如最近十年发展最快的金属材料,而未来,多元材料同时打印将是3D打印成型工艺发展的核心。
三是为了3D打印更为广泛的应用,降低打印设备的成本,尤其是降低其中诸如激光发射器等核心部件的成本是未来重要的发展方向。
3D打印机是基于于快速成型技术(Rapid Prototyping)的,以MIT最早发明的光固化成型原理的3d打印机为代表。现在的3d打印,包括了多种快速成型技术,3d打印乃至快速,但是成型技术都存在一些本质性缺陷和局限性:
1.材料性能差,强度,刚度,机械加工性等都远不如传统加工方式。这个是快速成型的材料和原理决定的。 目前主要用于做非功能性零件,现在虽然有一些新的金属快速成型技术和快速成型技术和传统加工比如铸造的结合,提高了材料性能,但是如果要胜任大部分机械用途,比如要承力,传递扭矩等和进一步机加工的话,还需要革命性的突破。
2.生产率低,成本高。所以现在主要还是用于样品和模具制作,无法进行大批量生产。
3.加工精度低,且表面质量差,这一点我觉得随着技术发展应该会有比较大的提升,但是要达到现在精密加工的精度还是不太现实。
但是,3d打印的缺陷和局限性致使它与传统加工方式有很大差距,而且这些缺陷是由3d打印的技术本质决定的,很难通过一般性的技术发展消除,同时,其他加工技术依然在发展,3DP很难在精度,性能,经济性等指标上多方面超越传统加工方法,所以也很难取代。
随着本身技术发展,产业变革,医学等相关领域发展,3D打印还是大有可为的。比如在线3D打印服务平台打印派,这就很适合在线3D打印,不仅解决了成本问题,而且还解决了地域性、服务等等问题,打印派将是未来3D打印的趋势所向。
这个对于外行来说,确实不是三言两语能讲清的。最好的办法就是,在选择3D打印工艺材料之前,找个参照物,依照参照物的性能来选择。
举个例子,假如你要打印一个机箱面板,那你可能选择的参照物就是我们常见的洗衣机面板,空调面板等。这样,就可以把工艺材料的范围缩小很多。
其次,再看用途和性能。
需求导向,做排除法,能快速选择工艺材料。
目前3D打印技术可以实现的材料有:
1.光敏树脂(塑料类,打印技术有SLA/DLP/LCD)
2.金属类(不锈钢、钴铬合金、模具钢、钛合金、高温合金、哈氏合金及部分贵金属)
3.尼龙类,(SLS,MJF工艺,激光粉末成型尼龙强度好, FDM的打印尼龙,是层层堆积的方式成型的,表面比较粗糙,层纹明显,性能没激光烧结的好)
4.陶瓷类,DLP技术
等等,不一一例举
未来,随着材料领域的不断突破,3D打印技术的发展,肯定是可以打印的更多的材料,打印的精度也会以纳米级的单位来计算。
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