3D打印機(jī)基于增材制造原理,通過逐層堆積可粘合材料將數(shù)字模型轉(zhuǎn)化為實(shí)體物品,其核心流程可分為建模、切片和打印成型三個步驟,以下是詳細(xì)介紹:
一、建模
數(shù)字模型創(chuàng)建:用戶需要創(chuàng)建一個三維數(shù)字模型,這可以通過三維建模工具(如Tinkercad、123D Design等)實(shí)現(xiàn)。如果已有實(shí)物,也可以通過3D掃描儀獲取其三維數(shù)據(jù),生成對應(yīng)的數(shù)字模型。
模型設(shè)計細(xì)節(jié):在CAD軟件中,設(shè)計師可以根據(jù)需求繪制出物體的形狀、尺寸和結(jié)構(gòu)等細(xì)節(jié)。這些細(xì)節(jié)將直接影響打印出的物體的質(zhì)量和精度。
二、切片
切片處理:將設(shè)計好的三維數(shù)字模型導(dǎo)入到3D打印軟件中,軟件會對模型進(jìn)行切片處理。切片是指將模型沿著特定的方向切成許多薄的截面,這些截面就像是一片片的薄片,每個薄片都包含了該層的輪廓信息和打印參數(shù)。
切片參數(shù)設(shè)定:切片軟件會根據(jù)模型的幾何形狀、顏色以及打印機(jī)的性能參數(shù)來設(shè)定每一層的厚度、填充密度等參數(shù)。切片的厚度通常在幾十微米到幾百微米之間,切片越薄,打印出的物體表面就越光滑,細(xì)節(jié)也越豐富,但打印時間會相應(yīng)延長。
三、打印成型
逐層打印:3D打印機(jī)根據(jù)切片后的信息,從底層開始,一層一層地將材料堆積起來,形成三維實(shí)體。在打印過程中,打印平臺會按照預(yù)設(shè)的路徑移動,將材料放置在相應(yīng)位置上。
材料供給與成型:對于不同的打印技術(shù),材料的供給方式和成型機(jī)制有所不同。例如,在熔融層積技術(shù)(FDM)中,材料通過加熱融化后從噴嘴中擠出,按照預(yù)定的形狀堆積在打印平臺上;在光固化成型技術(shù)(SLA)中,則利用紫外光照射液態(tài)光敏樹脂發(fā)生聚合反應(yīng),來逐層固化并生成三維實(shí)體。
固化與后處理:打印完成后,3D打印件可能需要進(jìn)行固化處理,使其更加堅(jiān)固。這可以通過自然冷卻或人工干預(yù)的方式進(jìn)行。有些材料還需要進(jìn)行后處理,如去除支撐結(jié)構(gòu)、打磨、噴漆等,以獲得更好的外觀和性能。