让制造更简单——3D打印技术全剖析

夹具超人

3D打印技术可以说是最近一个热点，小到电脑风扇，大到汽车壳体。本周夹具侠直播为大家请到了3D打印技术大牛作为讲师为大家层层剖析3D打印技术。

3D打印技术介绍

图1 3D打印技术介绍

3D打印技术简单的理解就是用降维的方法把三维变成面，之后变成线和点，再通过离散的方法层层堆积。当然，根据不同的材料，3D打印材料有很多种工艺，塑料的有FDM、光固化等。

图2 3D打印技术汇总

FDM技术

FDM技术是利用热塑性原理，通过高温打印头把线材融化，类似挤牙膏的形式一层层挤上去。

图3 FDM熔融层积成型

区别工业级FDM和消费级FDM的关键是如何对材料进行整体的控制，包括路线的控制（丝杆等）和固化方式控制。

FDM致命的缺点是一层层堆积，层和层之间的粘结度不够，z方向的剪切力不会很好。目前厂家通过机械臂控制打印头避免这个问题。

图4 FDM打印产品

SLA技术

SLA是通过激光头照射液态槽里面的光明树脂，使之快速固化。平台下降的同时，按照轨迹，一层层累计。

图5 SLA光固化立体成型

图6 SLA打印产品

SLA最薄层厚极限可以做到0.05mm，所以加工出来的表面非常光滑。

3DP技术

3DP技术主要是石膏材料一层层粘起来。在工业上主要打印一些砂模，用于翻砂铸造。

图7 3DP三维打印粘结成型

图8 3DP打印产品

SLS技术

SLS技术与SDP技术比较接近，通过高能量的激光头把下面的粉末一层层粘起来。目前产品主要应用于首饰、服装行业。还有就是运动鞋子的鞋底，基本是通过SLS打印出来的。

图9 SLS选择性激光烧结

图10 SLS打印产品

3D打印应用概述

3D打印应用主要包括快速原型、辅助制造工具、成品制作三块。

图11

图12 原型应用

图13 产品设计研发

图14 个性化耳塞设计

3D打印的注塑应用

图15 注塑应用（小批量）

图16

图17

图17中绿色部分就是通过3D打印出来的，可以帮助注塑机快速制作模型。当然，对最终塑料参数也有一定的要求，同时温度不能太高，防止塑料融化。

图18 注塑成型（优点）

图19 快速模具制作过程

3D打印的治具应用

图20 治具应用

图21

图22 3D打印重建汽缸盖

图23

可制造性设计

FDM有自支撑角，在45度时可以不用支撑。所以有些地方会做一些改进，减小支撑，加快打印速度。

图24 自支撑角度

图25 结构优化

图26 机械臂末端抓取

图27 效率对比

kukafeiye

很不错，顶一下！

zerui1968

楼主辛苦了！