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了解3D打印原理以及墨水直写技术

更新时间: 2021-07-30 14:13:16  查看次数: 60    
  • 3D打印原理
根据3D打印原理可以知道,能够实现3D打印的高分子材料必须满足一下三个条件:
第一、能快速、精确成型切片几何形状的片层;
第二、成型的片层能达到设计厚度的;
第三、依照切片的顺序,依次成型并且叠加每一片层,层与层之间有较好的结合力。
三个条件缺一不可。
对于高分子材料而言,脱离模具来成型指定几何形状、指定厚度的一层材料需要打印设备与材料的成型特点相互配合才能完成。通常情况下,能脱离模具成型特定几何形状和特定厚度的材料,需要在一定的外界刺激下,如紫外光、热等,实现快速固化成型。也可以利用材料自身的流变属性保持形状,从而实现3D打印成型目的的。目前重庆比较常见的3D打印技术主要为:围绕光固化材料而进行的光固化打印、围绕热塑性材料而进行的热熔沉积式打印,以及对材料种类不敏感但需要材料满足一定流变性质的墨水直写打印方式。

  • 墨水直写技术

与FDM的打印方式相类似,墨水直写技术也是挤出式的3D打印技术,其3D打印的基础与FDM也类似,只需要打印头运动路径与材料挤出相配合就能完成一个片层的打印。就3D打印而言,对材料的基本要求之一就是能保持住形状。热塑性材料在熔融挤出后冷却能快速固化,因而能保持形状。保持形状并不仅限于固化这一种形式,如果其他材料也具备保持形状的能力,就可以实现3D打印。这对于可用于3D打印的材料种类限制将大大降低。DIW所需的材料,通常只要满足一定的流变性质要求,就能满足前两个条件;另外,这些打印墨水多为凝胶状态,挤出丝之间可以形成良好的融合,因而亦能满足第三个条件。DIW所需的打印设备与热塑性材料的打印设备几乎一致,只是材料的喂给方式不同。通常墨水需要事先装入胶筒中,靠气压或者机械装置配合打印头运动将其挤出。


墨水直写技术的最大优势就是对材料种类的限制低,尤其对于原本处于液体状态的材料,他们可以通过调节流变性质成为合格的墨水,正因如此,可用于3D打印的高分子材料种类可以拓宽到热固性树脂、硅胶等。但是与热塑性材料面临的困难相一致,也存在打印高跨度模型上的问题。


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