2014年2月3日 星期一

[ 3DP ] 3D列印基本種類介紹 -- 原理篇

( 內容為網路資料及閱讀過後的心得及整理,可能會有些錯誤,如有發現請告知指導,查詢相關資料時請多方面求證作,切勿僅以此處資訊為依據,謝謝!)

 

A. 擠出成型

  1. 熔融沉積式 FDM (Fused Deposition Modeling)

   材料:熱塑性線狀材料 ex. ABS、PLA、尼龍 ...

   方法:將線材再擠出頭加熱熔化,擠出後冷卻成形,經過層層堆疊成形。

   優點:成形速度快、維護成本低、材料壽命長

   缺點:只適用於中小型物件、軸向強度較弱、需設計成形時支撐的結構

   相關資料:最常見的個人用3DP,Prusa i3亦屬此類。

    示意圖:

       clip_image002

B. 光聚合成型

  2. 數位光處理 DLP (Digital Light Processing)

   材料:液態光敏樹脂

   方法:利用光照(類似投影機,大範圍)使原本液態的光敏樹指成形成想要的造型。

   優點:精度高、塑膠材料較為耐用、光滑

   相關資料:Miicraft開箱文

http://fabraft.wordpress.com/2013/05/22/miicraft-%E9%96%8B%E7%AE%B1%E6%96%87%E5%85%A8%E7%B4%80%E9%8C%84/

    影片示意 http://dddayin.com/yi/252.html

 

  3. 光固化成型SLA (Stereo Lithography Appearance)

   材料:光硬化(光敏)樹脂(photopolymer)

   方法:利用紫外線雷射,分層結面對液態樹指逐點掃描使光敏樹指聚合。

   優點:加工速度快、不需切銷工具及模具

   缺點:系統造價及維護費用高、工作環境要求嚴苛、系統複雜入門困難

   相關資料:動畫示意 http://formlabs.com/products/our-printer

 

(比較)

DLP:基本上可以想像成是投影機。

SLA:是雷射配合兩組反射鏡來控制XY軸。因為是雷射的關係,所以精度比較高。

<來源:網友flashforgetw http://www.mobile01.com/topicdetail.php?f=368&t=3451006&p=3 >

 

C. 粒狀物料成型

  多用於快速製造之模具成型,在此先不細講,種類大致有:

   a. 直接金屬雷射燒結 DMLS (Direct Metal Laser Sintering) 材料: 幾乎任何合金(粉)

   b. 選擇性雷射燒結SLS (Selective Laser Sintering) 材料: 熱塑性塑料、金屬粉末、陶瓷粉末

   c. 電子束熔化成型EBM (Electron beam melting ) 材料: 鈦合金

   d. 選擇性熱燒結SHS (Selective heat sintering) 材料: 熱塑性粉末

   e. 粉末層噴頭3D列印PP (Powder bed and inkjet head 3d printing ) 材料: 石膏

(快速成型 v.s 3D列印) http://www.guokr.com/post/349265/ 強力推薦!

 

D. 層壓型

  4. 分層實體製造 LOM (Laminated Object Manufacturing)

   材料:紙、金屬膜、塑料薄膜

   方法:切割箔材或纸等以電腦控制雷射裁切,將層與層壓緊黏合,再去除不要的部分。

   優點:可靠度高、精度佳、支撐性佳、成本低、效率高、切削方便

   缺點:費時費力、無法以塑膠做為材料、吸水膨脹易受潮、需打磨、無法印製中空零件、

      抗拉彈性差

   相關資料: 

    示意圖:

        clip_image004

        https://www.youtube.com/watch?v=Aarsp7bEr9c

        clip_image006

 

來源:
<1> Wiki
<2> http://www.libnet.sh.cn:82/gate/big5/www.istis.sh.cn/list/list.aspx?id=7877
<3> 3D Printer 印表機 討論交流
<4> http://www.3dzu.net/3d-print-reference
<5> http://www.guokr.com/post/349265/

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