3d打印机的工作原理是什么（深入解读3D打印机工作及技术）
3D打印机近年越来越受欢迎，不仅工业用途更大规模，家居使用也越来越多，越来越多的人用它来制作自己的不同道具或原型的3D模型！
3D 打印机的伟大之处在于，与手工制作相同的物品相比，它们可以让您在更短的时间内制作物品，而且价格便宜得多。所以这是双赢的！您只需校准打印机，放置正确的设计和细丝，即可创建对象！有点像魔术。
但是 3D 打印机究竟是如何工作的呢？它背后的科学是什么，它是如何运作的？好吧，让我们告诉你一切吧！
3D 打印机如何工作？
3D 打印机的工作原理与传统的喷墨打印机一样，只是它被修改为3D打印，使用的是灯丝而不是墨水。
基本上，3D打印机将通过逐层创建模型、在床面上自下而上构建模型、在特定位置沉积细丝来打印设计。这种方法被称为熔融沉积建模 (FDM)。
3D打印机自动工作，因为它连接到一台计算机，该计算机具有适当的程序来引导喷嘴，以便它在正确的时间段内将材料沉积在正确的位置，以便结果是已选择的设计和指示。
因此，从本质上讲，3D打印机正在绘制许多不同的二维横截面层，一个在另一个之上，使用材料丝，这样体积就会慢慢增加并创建模型。
3D打印机使用的灯丝代替墨水。是熔化的塑料，用粘合剂或紫外线熔合在一起。根据所需的最终结果，3D 打印中使用了许多不同类型的灯丝。
因此，简单来说，3D打印机在材料丝中绘制模型，一遍又一遍，慢慢地增加体积，这样完整的模型就可以从底部向上创建多个不同的层。这也意味着模型越大，所需的时间就越长，因为它需要的层数越多。类似的东西也适用于细节，因为模型越详细，为了使它们正确，它也需要越多的层。
使用3D打印机的优点和缺点是什么？
3D打印机非常有用，并且随着越来越多类型的3D打印机面世，它们也慢慢变得可供家庭使用。但 3D 打印机真的那么好吗？
像所有事物一样，它们都有优点和缺点。因此，如果您想知道它是否真的值得您购买，这里列出了我们在3D打印方面可以想到的所有主要优缺点！
使用3D打印机的优点：
- 更灵活的设计：
在传统的制造过程中，有更多限制设计选项的限制。然而，借助 3D 打印，可以更轻松地尝试更复杂的设计，而且可能性无穷无尽！
- 原型制作：
3D 打印的主要优点之一是 3D 打印机生产模型和对象原型的速度，使其非常适合快速原型制作和快速调整或修改。
- 按需打印：
由于3D打印可以比传统制造方法更快地生产模型和物体，因此无需不断地生产和储存额外的东西。相反，这些物品可以按需、快速、简单地生产，从而节省了存储空间等。
- 轻型模型：
3D打印可使用不同材料和类型的灯丝，但一般来说，3D打印使用塑料。而且它的主要优点是它超轻！
- 强大的结果：
3D打印的物体似乎更脆弱或更脆弱，但实际上，如果打印得当，它们会出奇地坚固。生产的产品还可以高度耐受各种温度、防水，并且整体坚固。
- 快速生产：
3D打印的主要优势之一是它生产物体的速度有多快。这允许更快的生产和更高的效率。
- 非常划算：
时至今日，3D打印机的价格仍然相当昂贵，而且灯丝也很昂贵。但是，总的来说，使用3D 打印机创建模型的实际过程非常划算。在制造过程中使用的材料更少，所需的劳动力和时间更少。
- 最小浪费：
在3D打印中，模型是用材料丝逐层创建的，这意味着只使用必要的材料量。这显着减少了过程中的浪费量，这是最小的。
- 环保：
由于3D打印对材料的浪费极少，因此它比其他传统制造方法更加环保。
使用 3D 打印机的缺点：
- 材料有限：
可用于3D打印的材料和线材种类很多，但仍然有限。更多可以与其他制造方法一起使用。
建筑尺寸受打印机尺寸限制：
3D打印机有各种尺寸，一些工业级3D打印机可能非常大。然而，建筑物的大小总是受到相关打印机的限制，从而限制了模型。
后处理：
3D打印对象打印完成后，它还没有完全完成。它需要经过后期处理，以便在投放到世界之前进行完善和平滑。这会增加时间，有时还会增加流程成本。
“3D 打印”这个术语实际上是指许多不同的过程。我们分解了包含3D打印在内的大量不同技术，以便您可以更深入地了解这项新技术的幕后情况。
还原光聚合
这是一种3D打印方法，其中包括一个装有光敏聚合物树脂的容器，该树脂通过紫外线光源硬化。
立体光刻 (SLA)
这是一种流行的分层工艺，它使用紫外线激光和一大桶液体可固化聚合物来创建固体物理对象。它由查尔斯·赫尔 (Charles Hull) 于 1986 年发明，他是第一批利用这项技术取得商业成功的人之一。
您可以将 SLA 打印机分为四个主要区域：
- 穿孔平台
- 充满液体塑料的打印机
- 紫外激光
- 电脑控制平台和激光
- 在此过程中，塑料层与激光接触，使材料硬化。
数字光处理 (DLP)
DLP 使用光感光聚合物打印 3D 物体。虽然与 SLA 类似，但它使用不同的光源，如弧光灯，并且通常是更快的 3D 打印方法之一。
连续液体界面生产 (CLIP)
这是最快的 3D 打印工艺之一，它使用由 Carbon 开发的 Vat 光聚合。
材料喷射
在这个 3D 打印过程中，一个小喷嘴滴下材料，通过分层这种材料并使用紫外线使其硬化来构建平台。
粘合剂喷射
您可以使用两种材料进行粘合剂喷射：粉末基材和液体粘合剂。材料通过液体分层并粘合在一起，形成您的 3D 模型。剩余的粉末在这个过程结束时被清理干净，可以再次使用。
材料挤压
熔融沉积成型 (FDM)
FDM 是一种使用塑料细丝的工艺，塑料细丝通过挤出喷嘴进料，能够打开和关闭流量。材料被加热，直到它熔化，并且可以水平和垂直移动，层层叠叠，离开喷嘴时变硬。
熔丝制造 (FFF)
FFF几乎是相同的过程，只有 FDM 是 Stratasys 的这项技术的商标版本。
粉床融合
多射流融合 (MJF)
这是当一个机器人控制的手臂在另一只手臂使用喷墨施加粘合剂之前将粉末分层沉积。这些还会在粘合剂顶部释放细节剂，以创建更光滑的饰面。在该过程结束时，一股热能使试剂一起反应并结合。
选择性激光烧结 (SLS)
SLS 的过程是强大的激光融合粉末颗粒以形成三维物体的过程。它首先扫描粉末床表面的层（横截面），然后应用一层新的材料，直到模型完成。
直接金属激光烧结 (DMLS)
这与SLS非常相似，但它使用的是金属粉末，并且正在发展为激光熔化工艺。您可以在下一个项目中重复使用任何剩余的粉末。
片材层压
板材层压使用金属板、纸张或某种聚合物等材料板，并使用超声波焊接将它们焊接在一起以构建层。然后通过 CNC 铣削成所需的形状。
对于纸张，使用胶粘剂粘合各层，然后用锋利的刀片将其切割成形。
定向能沉积
这是当 3D 打印设备连接到带有喷嘴的机械臂时。这会沉积金属粉末或金属丝，然后使用激光、等离子弧或电子束等能源将其熔化以形成物理物体。
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