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[文章] 别再傻傻分不清楚3D打印与快速成型了

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发表于 2017-7-19 09:38:19 | 显示全部楼层 |阅读模式
      相信有很多人都傻傻分不清楚--3D打印与快速成型,至今也没有一篇文章能够全面、完整地对3D打印和快速成型进行解析,让人们真正认识和了解“什么是3D打印?”、“什么是快速成型”?
2.jpg
一、定义
快速成型的定义:
快速成型(Rapid Prototyping,简称RP),诞生于20世纪80年代后期,是基于材料堆积法的一种新型技术,被认为是近20年来制造领域的一个重大成果。它集机械工程、CAD、逆向工程技术、分层制造技术、数控技术、材料科学、激光技术于一身,可以自动、直接、快速、精确地将设计思想转变为具有一定功能的原型或直接制造零件,从而为零件原型制作、新设计思想的校验等方面提供了一种高效低成本的实现手段。
3D打印定义:
    3D打印技术出现在20世纪90年代中期,实际上是利用光固化和纸层叠等技术的最新快速成型装置。它与普通打印工作原理基本相同,打印机内装有液体或粉末等“打印材料”,与电脑连接后,通过电脑控制把“打印材料”一层层叠加起来,最终把计算机上的蓝图变成实物。这打印技术称为3D立体打印技术。
   目前国内传媒界习惯把快速成型技术叫做“3D打印”或者“三维打印”,显得比较生动形象,但是实际上,“3D打印”或者“三维打印”只是快速成型的一个分支,只能代表部分快速成型工艺。
二、区别
3D打印机是快速成型机的简单版本。损失较少,能力较差。
快速成型是汽车和飞机行业多年来一直使用的常规方法。
   一般来说,3D打印机紧凑且小于RP机器。它们非常适用于办公室。他们使用更少的能量和更少的空间。它们被设计用于由尼龙或其他塑料制成的真实物体的低体积再现。这也意味着3D打印机制造更小的部件。
    快速成型机在一侧至少有10英寸的建筑室,3D打印机的侧面不到8英寸。然而,3D打印机能够实现快速成型机的所有功能,例如验证和验证设计,创建原型,信息的远程共享等。
    因此,3D打印机易于处理并且便于维护。您可以在市场上购买这些DIY套件,并建立自己。它比专业的快速成型机便宜,1000美元以下您可以拥有一台3D打印机。而专业的快速成型设计成本至少为5万美元。
3D打印机不如快速成型机那么准确。由于其简单性,材料选择也受到限制。


三:几种主流快速成型工艺的成型原理及优缺点
1.造择性激光烧结(SLS——Se1ected Laser Sintering)
使用SLS设备,可以直接制造金属模具和注塑模具的异形热流道系统,其硬度可达较高洛氏硬度,性能达到锻件级别, 也可以直接制造特殊、复杂功能零件。正是由于SLS技术的小批量特殊、复杂功能件的快速制造能力,且可以多个零件一次性成型制造,实现多品种、个性化的小批量快速制造,使该种技术在航空航天、军工、汽车发动机测试和开发、医疗领域得到了广泛的认可和应用。
2.真空灌注成型快速模具(VCM——Se1ected Laser Sintering)
   也叫“真空注型复模”,即利用原有的样板, 在真空状态下制作出硅胶模具,并在真空状态下采用PU材料进行浇注,从而克隆出与原样板相同的复制件,是一种最常用的快速模具技术,通过这种技术,可以生产出满足各种功能特性的类似工程塑料的产品,同时可以进行小批量生产。
    一般一套VCM硅胶模具可以复制20套产品,尤其适合中小型、精细件的复制,比如仪器仪表、汽车零配件制造行业。这种加工工艺可以满足在产品试制过程中的应用,时间短,成本低,速度快。
通常工艺流程是:3DP/SLA快速成型(手板、原型制作)-----VCM真空注型机(快速模具制作)------小批量复制、生产
3.低压反应注射成型(Reaction Injection Moulding,RIM)
     又名“低压灌注”,是应用于快速模制品生产的一项新工艺,它将双组份聚氨酯材料经混合后,在常温、低压环境下注入快速模具内,通过材料的聚合、交联、固化等化学和物理过程形成制品。由于所用原料是液体,用较小压力即能快速充满模腔,所以降低了合模力和模具造价,特别适用于生产大尺寸、大面积的制件,比如汽车保险杠、仪表台、尾翼等。 一套RIM模具可以复制200件产品,已在汽车研发试制、仪器仪表、雕塑创意、建筑设计等领域得到运用。
一般工艺流程是:SLS/CNC快速成型(手板、原型制作)------RIM快速模具制作------注射成型(小批量复制、生产)
4.数控机床(Computer Numerical Control,CNC)
     CNC是一种由程序控制的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序,通过计算机将其译码,从而使机床执行规定好了的动作,通过刀具切削将毛坯料加工成半成品成品零件。自从1952年美国麻省理工学院研制出世界上第一台数控机床以来,数控机床在制造工业,特别是在汽车、航空航天、以及军事工业中被广泛地应用,数控技术无论在硬件和软件方面,都有飞速发展。

CNC相比于传统机床,它具备数字化、高效、批量化的特点,除了结构形状复杂的工件,基本都能应付,因此虽说不是严格意义上的快速成型技术,但是业界通常还是把它归入快速制造的范畴。

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