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3D打印技术的五大种类划分

更新时间: 2019-11-11 17:02:04  查看次数: 41    
而3D打印技术根据打印工艺又分为几种类型,而使用高分子进行打印的主要有立体光固化打印Sterio lithography Appearance(SLA)、数字光投影打印Digital light projection(DLP)、喷墨打印Photopolymer jetting(PPJ)、熔融沉积打印Fused deposition modelling(FDM)、选择性激光烧结打印Selective laser sintering(SLS)等打印方式。这些打印方式都有着他们的优势和缺陷。但是都有着共同的特点,就是设备打印的精度越高,成型尺寸越大,设备的成本就越高而且维护困难。


最早的3D打印技术是立体光刻打印,3Dsystem公司在1986年开始把该技术商业化,并且开发了.stl通用三维文件格式,该文件格式给后续的3D打印技术提供了标准的数字语言。立体光刻打印设备使用一个扫描激光束在光固化树脂槽中扫描树脂,树脂收到激光束的能量会发生交联固化反应。固化完一层后打印平台会下沉,并且下一层的树脂涂铺在已固化的树脂表面,然后上述过程重复进行。该打印方式可以成型较大体积的物件,成型精度比较高,工艺也是比较成熟的,是目前市面上使用量最多的3D打印方式。


数字光投影打印类似立体光刻打印,不同之处在于其每层的固化是通过面曝光的方式进行的,因此其打印效率比立体光刻打印高的多。但是其精度受成型范围的影响,成型范围越大,其面投影越容易发生畸变。因此,中小型样品可以使用数字光投影打印,能同时满足高效率和高精度。目前研究人员在原有的光投影打印技术上进行了改进,利用具有高透氧率的离型膜使得固化树脂和离型膜之间产生氧阻聚效应而不能固化,这样就能够消除每层打印固化之后剥离产生的离型力,再配合软件从而实现连续面曝光成型continuous liquid interface production(CLIP)。


喷墨打印技术使用类似喷墨打印机的打印头(造价非常昂贵)喷涂光固化树脂层并且利用紫外灯来固化。其打印头可以同时喷涂两种以上的材料。而且不同材料的混合打印可以设计多种不同的颜色的成型件,甚至不同力学性能的材料在成型件中的不同分布也可以用来设计特定力学性能的产品。但是喷墨打印技术对树脂的流动性要求比较严格,其必须使用具有一定剪切变稀能力的非牛顿流体。


熔融沉积打印是出现时间较早的3D打印方式,早期的3D打印医学模型主要是通过这种打印方式制造出来的。其打印头本质上是一个熔融挤出机,打印机通过控制坐标位置进行移动实现每一层的打印。熔融沉积打印是家用3D打印的主流解决方案,它主要用来打印对精度要求不高的模型。


选择性激光烧结打印技术是在立体光刻打印技术出现后不久被开发出来的。每一层开始打印前先把材料在打印槽中铺满一层,然后利用高温的激光辐射指定位置,材料就会融化,冷却后结晶成型。该技术主使用的打印材料主要是具有高熔点的半结晶性的高分子粉体,因此成型件力学性能优良,而具有化学惰性的PEEK(聚醚醚酮)则有望采用该技术来打印种植体。

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