3D打印,也称为增材制造,是一种将数字模型文件转化为实体物体的快速成型技术。其基本原理和特点是:
基本原理
离散/堆积成型:3D打印技术基于将物体分解成多个薄层,然后逐层堆积成三维实体的思想。通过计算机辅助设计(CAD)软件建模,利用激光或其他打印头逐层添加可粘合材料(如塑料、金属、陶瓷等),最终形成物体。
逐层打印:将三维模型切分成多个薄层,3D打印机根据切片数据逐层打印,每层材料在打印头上熔化或固化后沉积在打印床上,逐步构建出整个物体。
技术特点
高精度:3D打印技术可以实现复杂结构和高性能材料的制造,精度和粗糙度等指标达到甚至超过传统加工手段制备的零件。
高效率:采用多台激光器同时扫描或多个打印头并行工作,可以显著提高打印效率,缩短装备研制周期。
材料广泛:适用于多种材料,包括难熔金属、塑料、陶瓷等,满足不同应用需求。
个性化定制:基于数字模型文件,3D打印技术可以方便地实现个性化定制和快速原型制造。
节约材料:无需去除边角余料,提高原材料使用率,降低生产成本。
无需传统模具:可以直接从电子计算机图形数据中生成任意形状的零部件,减少了对传统数控刀片、工装夹具和数控车床的依赖。
3D打印技术通过逐层堆积的方式,将数字模型转化为实体物体,具有高精度、高效率、材料多样性和个性化定制等优点,已经在航空航天、医疗器械、汽车制造等多个领域得到广泛应用。