為那些從未3D打印過的人了解從設(shè)計(jì)到最終零件的一般增材制造過程。

介紹

增材制造(有時(shí)也稱為快速原型制造或3D打印)是一種制造方法，通過構(gòu)建多層材料來創(chuàng)建固體物體。雖然有許多不同的3D打印技術(shù)，但本文將專注于從設(shè)計(jì)到最終零件的一般過程。不管最終的零件是快速原型還是最終的功能零件，總的過程是不變的。

從最初的CAD設(shè)計(jì)到3D打印零件，增材制造遵循一系列常規(guī)步驟

增材制造過程

1.計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)

制作數(shù)字模型是增材制造過程的第一步。制作數(shù)字模型最常用的方法是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)。有很大范圍的免費(fèi)和專業(yè)CAD程序與增材制造兼容。逆向工程也可用于通過3D掃描生成數(shù)字模型。

有幾個(gè)設(shè)計(jì)考慮在為增材制造進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，必須對(duì)其進(jìn)行評(píng)估。這些通常集中在特征幾何限制上支持、或逸出孔要求，并因技術(shù)而異。

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2.STL轉(zhuǎn)換和文件操作

與傳統(tǒng)制造方法不同，增材制造過程中的一個(gè)關(guān)鍵階段是需要將CAD模型轉(zhuǎn)換為STL文件。STL使用三角形來描述對(duì)象的表面。在將模型轉(zhuǎn)換為STL文件之前，應(yīng)該考慮幾個(gè)模型限制，包括物理尺寸、水密性和多邊形數(shù)。

生成STL文件后，該文件將被導(dǎo)入切片程序。這個(gè)程序把STL文件轉(zhuǎn)換成g代碼。g代碼是一種數(shù)字控制(NC)編程語(yǔ)言。它在計(jì)算機(jī)輔助制造(CAM)中用于控制自動(dòng)化機(jī)床(包括數(shù)控機(jī)床和3D打印機(jī))。切片程序還允許設(shè)計(jì)者定制構(gòu)建參數(shù)，包括支持,層高度，以及零件方向。

3.3D打印

3D打印機(jī)通常由許多小而復(fù)雜的部件組成，因此正確的維護(hù)和校準(zhǔn)對(duì)于產(chǎn)生精確的打印至關(guān)重要。在這個(gè)階段，打印材料也被裝載到打印機(jī)中。增材制造中使用的原材料通常具有有限的保質(zhì)期，需要小心處理。雖然有些工藝能夠回收多余的打印材料，但如果不定期更換，重復(fù)使用會(huì)導(dǎo)致材料性能下降。

大多數(shù)添增材制造機(jī)器在打印開始后不需要被監(jiān)控。機(jī)器將遵循自動(dòng)化流程，通常只有當(dāng)機(jī)器用完材料或軟件出錯(cuò)時(shí)才會(huì)出現(xiàn)問題。

在后處理階段之前，從打印機(jī)中取出3D打印產(chǎn)品，會(huì)帶有支撐

4、3D打印產(chǎn)品的處理

對(duì)于某些增材制造技術(shù)，移除打印件就像從構(gòu)建平臺(tái)分離打印零件一樣簡(jiǎn)單。對(duì)于其他更工業(yè)化的3D打印方法，移除打印品是一個(gè)高度技術(shù)性的過程，涉及在打印品仍被包裹在構(gòu)建材料中或附著在構(gòu)建板上時(shí)精確提取打印品。這些方法需要復(fù)雜的移除程序和高度熟練的機(jī)器操作員以及安全設(shè)備和受控環(huán)境。

內(nèi)部支撐去除

5.后處理

后處理程序也因打印機(jī)技術(shù)而異。SLA要求組件在處理前在紫外線下固化，金屬部件通常需要在烤箱中消除應(yīng)力，而FDM部件可以立即處理。對(duì)于利用支撐打印的技術(shù)打印的支撐，也在后處理階段被移除。大多數(shù)3D打印材料可以進(jìn)行打磨，并采用其他后處理技術(shù)(包括翻滾、高壓空氣清潔、拋光和著色)來準(zhǔn)備最終使用的打印件。

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