第一篇:HSS 高速烧结3D打印技术【详细介绍】
HSS 高速烧结3D打印技术详细介绍
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全球工业喷墨技术领先者英国赛尔公司,在年初公布了二项新的重要人事任命,意图加强3D打印、高速烧结等分层叠加制造技术的研发,进一步拓展利用数字喷墨印刷在高端制造工艺方面的潜力与机遇,显示出今年2016年对赛尔来说将是一个非常积极的新开端。
Neil Hopkinson教授在高速烧结技术实验中
作为3D打印业务总监,Neil Hopkinson教授于今年3月加入赛尔。Hopkinson教授是创新性高速烧结(HSS,High Speed Sintering)技术的起初发明人。他将为赛尔带来之前19年在英国谢菲尔德大学、拉夫堡大学、德蒙福特大学和诺丁汉大学获得的分层叠加制造技术及 3D打印系统方面的经验。在赛尔Hopkinson教授将负责建立一支世界级的团队,继续研发高速烧结技术以及其他分层叠加制造工艺,并在赛尔的设备制造商伙伴已获成功的基础上加快分层叠加技术的应用开发。高速烧结是一种革命性的新技术,它应用喷墨打印头及红外加热器,以远比其他分层叠加工艺更高的速度,将聚合物粉末材料叠层加工成产品。
HSS 高速烧结技术原理:
高速烧结是一种革命性的新技术,研发高速烧结技术的目的,是希望能够通过这一技术取代现有的技术,为3D打印能够具备规模化生产的能力。传统的激光烧结机用一个单点激光熔化粉末状塑料聚合物,既贵又慢,英国谢菲尔德大学机械工程系的教授霍尼尔-普金森(Neil Hopkinson)采用红外线灯和喷墨打印头来代替激
光。他利用了英国喷墨打印技术的Xaar公司的喷墨打印头和红外加热技术(而不是激光),通过逐层烧结聚合物粉末来生产零件:打印头快速准确地将材料传送到粉末床上,随后红外线熔化将粉末固化成形状,然后是下一层,比激光烧结速度快很多。HSS 高速烧结技术特点:
霍普金森小组表明,高速烧结的速度快于激光烧结100倍。而且,高速烧结与注塑成型用来制造数百万小而复杂的零件相比也具有成本竞争力。经济分析表明,HSS技术与当下的增材制造(AM)工艺相比,能减少制造零件成本和时间,更大地提高了生产效率。拉夫堡大学与伯顿滑雪板协会联合进行的研究就很好地证实了这一点。调查发现使用HSS技术制造微型滑雪板比使用激光烧结技术减少75%的成本。
HSS 高速烧结技术优缺点: 优点:
通过HSS技术红外加热融化粉末比使用激光所需的时间要长。霍普金森教授说:“HSS技术采用的是红外加热,微小颗粒融化所需的时间比激光加热长10000倍。因此,HSS加热的过程也相对更‘温柔’,可以减少对材料的损坏,提高烧结质量。”
HSS技术的另一个优点就是材料的选择范围更广。FACTUM 工程师发现有些材料很难或是无法通过激光加热烧结,但是使用HSS技术就可以。HSS 高速烧结技术材料:聚合物粉末材料
HSS 高速烧结技术3D打印机品牌:
英国喷墨打印技术的领导者Xaar公司3D打印机。
HSS 高速烧结技术应用及经典应用案例分享:
应用3D打印及高速烧结技术制成的样品
Hopkinson教授在领导英政府“创新英国计划”资助的Factum项目上,已经获得了重大成功。这一项目为期3年,包括2016年,是为了开发在英国主要工业行业中,规模应用新型分层叠加制造技术及其供应链。其三个主要的合作伙伴,是联合利华公司(快速消费品)、英国航空航天系统公司(航空航天)和科巴姆技术服务公司(太空与通信)。赛尔公司作为该项目的一部分,主要负责优化第三方特殊液体应用于其市场领
先喷印头时的性能。“工业3D打印正在进入成熟的一个重要阶段。在这一关键时刻加入赛尔,我感到很激动”,Hopkinson教授表示,“显然,在3D打印提升为主流制造工艺不可或缺的一个部分时,喷墨打印将是一个重要的适用技术。赛尔作为全球喷印设备制造企业的主要供应商,在加快多个重要领域采用高速烧结技术方面,拥有强大的优势。”
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第二篇:陶瓷3D打印技术详细介绍【深度解析】
陶瓷3D打印技术介绍【深度解析】
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陶瓷材料作为三大基本材料之一,以优良的理化特性在工业界被广泛应用。但因传统陶瓷制备工艺的限制,工业中使用的陶瓷制品往往只具备简单的三维形状。三维打印工艺的发展让复杂的陶瓷产品成为可能。目前来看,已经被成功应用于陶瓷材料的三维打印的工艺包括喷嘴挤压成型,立体光刻成型(面曝光和激光),粘合剂喷射成型,选择性激光烧结或熔融成型,浆料层铸成型(slurry-layer casting)等。
陶瓷3D打印技术原理: 喷嘴挤压成型
喷嘴挤压成型与塑料3D打印的熔融沉积成型技术(FDM)类似。该技术采用混有陶瓷粉末的喷丝(filament)作为原材料,使用100摄氏度以上的温度将喷丝中的高分子材料融化后挤出喷嘴,挤出后的陶瓷高分子复合材料因为温差而凝固。
图 1.热熔沉积式陶瓷打印机(美国罗格斯大学开发)
除此之外,也有部分工艺采用高粘度的陶瓷浆料作为原材料,直接通过喷嘴挤出后在空气中干燥固化。这种陶瓷浆料的主要成分是陶瓷粉末和粘合剂,其中粘合剂在成型过程中起到粘合陶瓷粉末的作用。无论是陶瓷喷丝还是陶瓷浆料作为原材料,这种工艺得到的三维模型都需要进一步进行热处理,即脱脂和烧结。脱脂和烧结也是传统陶瓷加工工艺中使用的致密化陶瓷产品的手段。目前来看,面向陶瓷的喷嘴挤压成型工艺受限于相对粗糙的加工精度,还主要集中于实验室研究,成熟的基于该工艺的3D打印机还未出现。
图 2.冷凝挤压式陶瓷打印机(美国密苏里科技大学开发)
立体光刻成型
立体光刻成型是目前市场上陶瓷打印的主要技术,也是商业化相对成功的技术。该技术采用一种由陶瓷粉末、光引发剂、分散剂等混合而成的光固化胶,工艺本身与目前市场上的DLP和SLA打印机并无大的区别。有的产品(如Lithoz)会因为光固化胶的高粘度而使用特殊的刮刀涂抹手段来加快成型过程中的材料填充,但归根结底其本质与普通树脂成型并无大的区别。与喷嘴挤压出的毛坯件一样,立体光刻工艺制造出的3D模型也需要在高温炉中进行脱脂和烧结。根据有关公司的产品介绍,使用该工艺制造出的陶瓷制品(例如氧化铝、氧化锆、磷酸钙等)密度可高达99%以上。
图 3.Lithoz陶瓷打印机
与此同时,近一两年,研究人员在光固化陶瓷前驱体材料上取得的技术突破(详情可见科学杂志2016年
1月1日相关报道),让立体光刻成型技术在陶瓷打印中的地位更加稳固。陶瓷前驱体是一种在高温下热分解产生陶瓷材料的高分子化合物,它是用于制造碳化硅、碳氧化硅等高温陶瓷的传统手段。具有光敏感性的陶瓷前驱体材料的诞生极大地降低了高温陶瓷的3D打印成本,具有很广泛的应用前景。然后,由立体光刻技术做成的毛坯件中含有大量的有机物,这使得经过脱脂和烧结之后产生的成品往往会相对于初始设计尺寸拥有30%左右的收缩量。这也限制了该技术在陶瓷生产中的使用。
图4.《科学》杂志报道的美国HRL实验室的陶瓷前驱体打印技术
粘合剂喷射成型
这项技术将粘结剂通过打印喷头喷射到陶瓷粉末上,用来将粉末颗粒粘结在一起。然而,根据有限的文献报道,这种技术产生的陶瓷致密度并不高。可能的解释是其受到了粉末铺设的密度的限制。
图 5.Exone粘合剂喷射成形
选择性激光烧结或熔融
SLS/SLM主要被用于金属材料的3D打印上,在陶瓷的制造中使用并不多。这是因为使用激光直接对陶瓷粉末进行烧结或者融化处理时,加工过程中的温度差极易在陶瓷产品中产生应力,这些应力会在陶瓷产品内部产生大量裂纹;使用粉末层预热可以降低裂纹成形的可能性,但同时精度也有所降低。大量的研究集中在减少加工过程中的温度差,但是难度极大,目前并未取得太大进展。更加简单易行的方案是在陶瓷粉末中掺入高分子化合物作为粘合剂,使用激光来烧结这些高分子化合物以达到间接成型的目的。然后,与粘合剂喷射成型一样,这种工艺也受到了粉末铺设密度的限制,目前的研究文献报道中使用其加工而成的陶瓷制品密度并不高。
图 6.激光选区熔化成形(RPJ, Volume: 19 Issue: 1, 2013)
浆料层铸成型
在这里,我们将所有基于陶瓷浆料的3D打印技术统称为浆料层铸成型。之所以将他们列为一类,是因为笔者认为这些技术可能是陶瓷3D打印的一个方向。将陶瓷粉末与不同的有机粘结剂混合制备成浆料,再使用传统的3D打印工艺加工成型,这样一套工艺流程不但简单而且效果好。从文献报道可以看出,基于浆料的工艺要比其他工艺生成的陶瓷致密性更高。
一种使用陶瓷浆料作为原材料的打印机(台北科技大学开发)
除了以上介绍的技术,还有其他一些技术,例如分层实体制造、电子照相印刷技术等,因为应用的并不广泛或者仍然处于初步的研究中
陶瓷3D打印技术特点:
陶瓷3D打印机打印,不但大大缩减成本,且性能稳定,具有无菌等特点。
陶瓷3D打印技术优缺点:
我们知道陶瓷材料具有高强度、高硬度、耐高温、低密度、化学稳定性好、耐腐蚀等优异特性,在航空航天、医疗等行业有着广泛应用。但陶瓷材料硬而脆的特点使其加工成形尤其困难,目前国内陶瓷直接快速成形工艺尚未成熟,正处于研究阶段。
陶瓷3D打印技术材料:
工业级陶瓷3D打印材料有:氧化铝(AI2O3),氧化锆(ZRO2),羟基磷灰石(HAP),磷酸三钙(TCP)等。
陶瓷3D打印知名3D打印机品牌:
法国Ceramaker 3D打印机
奥地利Lithoz公司陶瓷3D打印机
陶瓷3D打印技术应用及经典应用案例分享:
目前陶瓷3D打印主要用在工业产品、珠宝/奢侈品、医疗行业,当然对于从事科研的高校和研究所来讲,也是必备的神器。
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第三篇:3D打印技术之SLS(选择性烧结成型法)
3D打印技术之SLS(选择性烧结成型法)
粉末材料选择性烧结(Selected Laser Sintering)
粉末材料选择性烧结采用二氧化碳激光器对粉末材料(塑料粉等与粘结剂的混合粉)进行选择性烧结,是一种由离散点一层层堆集成三维实体的快速成型方法。
粉末材料选择性烧结采用二氧化碳激光器对粉末材料(塑料粉、陶瓷与粘结剂的混合粉、金属与粘结剂的混合粉等)进行选择性烧结,是一种由离散点一层层对集成三维实体的工艺方法。
在开始加工之前,先将充有氮气的工作室升温,并保持在粉末的熔点一下。成型时,送料筒上升,铺粉滚筒移动,先在工作平台上铺一层粉末材料,然后激光束在计算机控制下按照截面轮廓对实心部分所在的粉末进行烧结,使粉末溶化继而形成一层固体轮廓。
第一层烧结完成后,工作台下降一截面层的高度,在铺上一层粉末,进行下一层烧结,如此循环,形成三维的原型零件。最后经过5-10小时冷却,即可从粉末缸中取出零件。未经烧结的粉末能承托正在烧结的工件,当烧结工序完成后,取出零件。粉末材料选择性烧结工艺适合成型中小件,能直接的到塑料、陶瓷或金属零件,零件的翘曲变形比液态光敏树脂选择性固化工艺要小。但这种工艺仍需对整个截面进行扫描和烧结,加上工作室需要升温和冷却,成型时间较长。此外,由于受到粉末颗粒大小及激光点的限制,零件的表面一般呈多孔性。
在烧结陶瓷、金属与粘结剂的混合粉并得到原型零件后,须将它置于加热炉中,烧掉其中的粘结剂,并在孔隙中渗入填充物,其后处理复杂。粉末材料选择性烧结快速原型工艺适合于产品设计的可视化表现和制作功能测试零件。由于它可采用各种不同成分的金属粉末进行烧结、进行渗铜等后处理,因而其制成的产品可具有与金属零件相近的机械性能,但由于成型表面较粗糙,渗铜等工艺复杂,所以有待进一步提高。
选择性激光烧结(SLS)优点
•(1)可以采用多种材料。从理论上说,任何加热后能够形成原子间粘结的粉末材料都可以作为SLS的成型材料。
•(2)过程与零件复杂程度无关,制件的强度高。
•(3)材料利用率高,为烧结的粉末可重复使用,材料无浪费。•(4)无须支撑结构。
•(5)与其他成型方法相比,能生产较硬的模具。SLS的缺点
•(1)原型结构疏松、多孔,且有内应力,制作易变性。•(2)生成陶瓷、金属制件的后处理较难。•(3)需要预热和冷却。
•(4)成型表面粗糙多孔,并受粉末颗粒大小及激光光斑的限制。•(5)成型过程产生有毒气体及粉尘,污染环境。
第四篇:3D打印技术介绍(范文模版)
1技术原理
3D打印机又称三维打印机,是一种累积制造技术,即快速成形技术的一种机器,它是一种数字模型文件为基础,运用特殊蜡材、粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过打印一层层的粘合材料来制造三维的物体。现阶段三维打印机被用来制造产品。逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印机的原理是把数据和原料放进3D打印机中,机器会按照程序把产品一层层造出来。
3D打印机堆叠薄层的形式有多种多样。3D打印机与传统打印机最大的区别在于它使用的“墨水”是实实在在的原材料,堆叠薄层的形式有多种多样,可用于打印的介质种类多样,从繁多的塑料到金属、陶瓷以及橡胶类物质。有些打印机还能结合不同介质,令打印出来的物体一头坚硬而另 一头柔软。
1、有些3D打印机使用“喷墨”的方式。即使用打印机喷头将一层极薄的液态塑料物质 喷涂在铸模托盘上,此涂层然后被置于紫外线下进行处理。之后铸模托盘下降极小的距离,以供下一层堆叠上来。
2、还有的使用一种叫做“熔积成型”的技术,整个流程是在喷头内熔化塑料,然后通过沉积塑料纤维的方式才形成薄层。
3、还有一些系统使用一种叫做“激光烧结”的技术,以粉末微粒作为打印介质。粉末微粒被喷撒在铸模托盘上形成一层极薄的粉末层,熔铸成指定形状,然后由喷出的液态粘合剂进行固化。
4、有的则是利用真空中的电子流熔化粉末微粒,当遇到包含孔洞及悬臂这样的复杂结构时,介质中就需要加入凝胶剂或其他物质以提供支撑或用来占据空间。这部分粉末不会被熔铸,最后只需用水或气流冲洗掉支 撑物便可形成孔隙。
2操作流程编辑
三维打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的,使用3D打印机的流程是:
1、轻点电脑屏幕上的“打印”按钮,一份数字文件便被传送到一台喷墨打印机上,它将一层墨水喷到纸的表面以形成一副二维图像。
2、而在3D打印时,软件通过电脑辅助设计技术(CAD)完成一系列数字切片,并将这些切片的信息传送到3D打印机上,后者会将连续的薄型层面堆叠起来,直到一个固态物体成型。3工作步骤编辑
软件建模
3D打印机工作步骤是这样的:
先通过计算机建模软件建模,如果你有现成的模型也可以,比如动物模型、人物、或者微缩建筑等等。
然后通过SD卡或者USB优盘把它拷贝到3D打印机中,进行打印设置后,打印机就可以把它们打印出来,其工作结构分解图如下。
3D打印机的工作原理和传统打印机基本一样,都是由控制组件、机械组件、打印头、耗材和介质等架构组成的,打印原理是一样的。3D打印机主要是在打印前在电脑上设计了一个完整的三维立体模型,然后再进行打印输出。
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。
三维设计
三维打印的设计过程是:先通过计算机建模软件建模,再将建成的三维模型“分区”成逐层的截面,即 切片,从而指导打印机逐层打印。
设计软件和打印机之间协作的标准文件格式是STL文件格式。一个STL文件使用三角面来近似模拟物体的表面。三角面越小其生成的表面分辨率越高。PLY是一种通过扫描产生的三维文件的扫描器,其生成的VRML或者WRL文件经常被用作全彩打印的输入文件。
打印过程
打印机通过读取文件中的横截面信息,用液体状、粉状或片状的材料将这些截面逐层地打印出来,再将各层截面以各种方式粘合起来从而制造出一个实体。这种技术的特点在于其几乎可以造出任何形状的物品。
打印机打出的截面的厚度(即Z方向)以及平面方向即X-Y方向的分辨率是以dpi(像素每英寸)或者微米来计算的。一般的厚度为100微米,即0.1毫米,也有部分打印机如Objet Connex 系列还有三维 Systems' ProJet 系列可以打印出16微米薄的一层。而平面方向则可以打印出跟激光打印机相近的分辨率。打印出来的“墨水滴”的直径通常为50到100个微米。用传统方法制造出一个模型通常需要数小时到数天,根据模型的尺寸以及复杂程度而定。而用三维打印的技术则可以将时间缩短为数个小时,当然其是由打印机的性能以及模型的尺寸和复杂程度而定的。
传统的制造技术如注塑法可以以较低的成本大量制造聚合物产品,而三维打印技术则可以以更快,更有弹性以及更低成本的办法生产数量相对较少的产品。一个桌面尺寸的三维打印机就可以满足设计者或概念开发小组制造模型的需要。
制作完成
三维打印机的分辨率对大多数应用来说已经足够(在弯曲的表面可能会比较粗糙,像图像上的锯齿一样),要获得更高分辨率的物品可以通过如下方法:先用当前的三维打印机打出稍大一点的物体,再稍微经过表面打磨即可得到表面光滑的“高分辨率”物品。
有些技术可以同时使用多种材料进行打印。有些技术在打印的过程中还会用到支撑物,比如在打印出一些有倒挂状的物体时就需要用到一些易于除去的东西(如可溶的东西)作为支撑物。
4专利技术编辑
3D打印技术目前各国最新研制出的主要技术有:
选择性激光烧结、直接金属激光烧结、熔融沉积成型、立体平版印刷、数字光处理、熔丝制造、电子束熔化成型、选择性热烧结、粉末层喷头三维打印等等。
1、熔融沉积快速成型(Fused Deposition Modeling,FDM)
熔融沉积又叫熔丝沉积,它是将丝状热熔性材料加热融化,通过带有一个微细喷嘴的喷头挤喷出来。热熔材料融化后从喷嘴喷出,沉积在制作面板或者前一层已固化的材料上,温度低于固化温度后开始固化,通过材料的层层堆积形成最终成品。
在3D打印技术中,FDM的机械结构最简单,设计也最容易,制造成本、维护成本和材料成本也最低,因此也是在家用的桌面级3D打印机中使用得最多的技术,而工业级FDM机器,主要以Stratasys公司产品为代表。
FDM技术的桌面级3D打印机主要以ABS和PLA为材料,ABS强度较高,但是有毒性,制作时臭味严重,必须拥有良好通风环境,此外热收缩性较大,影响成品精度;PLA是一种生物可分解塑料,无毒性,环保,制作时几乎无味,成品形变也较小,所以国外主流桌面级3D打印机均以转为使用PLA作为材料。
FDM技术的优势在于制造简单,成本低廉,但是桌面级的FDM打印机,由于出料结构简单,难以精确控制出料形态与成型效果,同时温度对于FDM成型效果影响非常大,而桌面级FDM 3D打印机通常都缺乏恒温设备,因此基于FDM的桌面级3D打印机的成品精度通常为0.3mm-0.2mm,少数高端机型能够支持0.1mm层厚,但是受温度影响非常大,成品效果依然不够稳定。此外,大部分FDM机型制作的产品边缘都有分层沉积产生的“台阶效应”,较难达到所见即所得的3D打印效果,所以在对精度要求较高的快速成型领域较少采用FDM。
2、光固化成型(Stereolithigraphy Apparatus,SLA)
光固化技术是最早发展起来的快速成型技术,也是研究最深入、技术最成熟、应用最广泛的快速成型技术之一。光固化技术,主要使用光敏树脂为材料,通过紫外光或者其他光源照射凝固成型,逐层固化,最终得到完整的产品。
光固化技术优势在于成型速度快、原型精度高,非常适合制作精度要求高,结构复杂的原型。使用光固化技术的工业级3D打印机,最著名的是objet,该制造商的3D打印机提供超过123种感光材料,是目前支持材料最多的3D打印设备。
光固化快速成型应该是3D打印技术中精度最高,表面也最光滑的,objet系列最低材料层厚可以达到16微米(0.016毫米)。但是光固化快速成型技术也有两个不足,首先光敏树脂原料有一定毒性,操作人员使用时需要注意防护,其次光固化成型的原型在外观方面非常好,但是强度方面尚不能与真正的制成品相比,一般主要用于原型设计验证方面,然后通过一系列后续处理工序将快速原型转化为工业级产品。此外,SLA技术的设备成本、维护成本和材料成本都远远高于FDM,因此,基于光固化技术的3D打印机主要应用在专业领域,桌面领域已有两个桌面级别SLA技术3D打印机项目启动,一个是Form1,一个是B9,相信不久的将来会有更多低成本的SLA桌面3D打印机面世。
3、三维粉末粘接(Three Dimensional Printing and Gluing,3DP)
3DP技术由美国麻省理工大学开发成功,原料使用粉末材料,如陶瓷粉末、金属粉末、塑料粉末等,3DP技术工作原理是,先铺一层粉末,然后使用喷嘴将粘合剂喷在需要成型的区域,让材料粉末粘接,形成零件截面,然后不断重复铺粉、喷涂、粘接的过程,层层叠加,获得最终打印出来的零件。
3DP技术的优势在于成型速度快、无需支撑结构,而且能够输出彩色打印产品,这是其他技术都比较难以实现的。3DP技术的典型设备,是3DS旗下zcorp的zprinter系列,也是3D照相馆使用的设备,zprinter的z650打印出来的产品最大可以输出39万色,色彩方面非常丰富,也是在色彩外观方面,打印产品最接近于成品的3D打印技术。
但是3DP技术也有不足,首先粉末粘接的直接成品强度并不高,只能作为测试原型,其次由于粉末粘接的工作原理,成品表面不如SLA光洁,精细度也有劣势,所以一般为了产生拥有足够强度的产品,还需要一系列的后续处理工序。此外,由于制造相关材料粉末的技术比较复杂,成本较高,所以3DP技术主要应用在专业领域,桌面级别仅有一个PWDR项目在启动,但仍然处于0.1状态,尚需观察后续进展。
4、选择性激光烧结(Selecting Laser Sintering,SLS)
该工艺由美国德克萨斯大学提出,于1992年开发了商业成型机。SLS利用粉末材料在激光照射下烧结的原理,由计算机控制层层堆结成型。SLS技术同样是使用层叠堆积成型,所不同的是,它首先铺一层粉末材料,将材料预热到接近熔化点,再使用激光在该层截面上扫描,使粉末温度升至熔化点,然后烧结形成粘接,接着不断重复铺粉、烧结的过程,直至完成整个模型成型。
激光烧结技术可以使用非常多的粉末材料,并制成相应材质的成品,激光烧结的成品精度好、强度高,但是最主要的优势还是在于金属成品的制作。激光烧结可以直接烧结金属零件,也可以间接烧结金属零件,最终成品的强度远远优于其他3D打印技术。SLS家族最知名的是德国EOS的M系列。
激光烧结技术虽然优势非常明显,但是也同样存在缺陷,首先粉末烧结的表面粗糙,需要后期处理,其次使用大功率激光器,除了本身的设备成本,还需要很多辅助保护工艺,整体技术难度较大,制造和维护成本非常高,普通用户无法承受,所以应用范围主要集中在高端制造领域,而尚未有桌面级SLS 3D打印机开发的消息,要进入普通民用领域,可能还需要一段时间。
3D打印领域发展迅猛,从巨型的房屋打印机到微型的纳米级细胞打印机,各种新技术层出不穷,但是主要还是集中在专业领域,民用市场还是以简单架构的FDM为主,无论效果还是精度都差强人意,我们期待着随着技术发展和成本降低,桌面级3D打印机也能够真正实现所见即所得的打印效果,那时候3D打印改变世界将不再是一个梦想。
第五篇:3D打印粉末烧结成型材料
3D打印粉末烧结成型材料——覆膜砂和覆膜陶瓷粉末
覆膜砂粉末、覆膜陶瓷粉末材料
(1)覆膜砂
与铸造用覆膜砂类似,采用热固性树脂,如酚醛树脂包覆锆砂(ZrO2)、石英砂(SiO2)的方法制得。利用激光烧结方法,制得的原型可以直接当作铸造用砂型(芯)来制造金属铸件,其中锆砂具有更好的铸造性能,尤其适合于具有复杂形状的有色合金铸件,如镁、铝等合金的铸造。
材料成分:包覆酚醛树脂的石英砂或锆砂,粒度160目以上;
应用:用于制造砂型铸造的石英或锆型(芯);
应用实例:砂型铸造及型芯的制作,适用于单件、小批量砂型铸造金属铸件的生产,尤其适合用于传统制造技术难以实现的金属铸件。
(2)覆膜陶瓷粉
与覆膜砂的制作过程类似,被包覆陶瓷粉可以是Al2O3、ZrO2和SiC等,激光烧结快速成型后,结合后处理工艺,包括脱脂及高温烧结,可以快捷地制造精密铸造用型壳,进而浇注金属零件。
也可以直接制造工程陶瓷制件,烧结后再经热等静压处理,零件最后相对密度高达99.9%,可用于含油轴承等耐磨、耐热陶瓷零件。