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[3D打印基础知识]——三维粉末粘接技术

2016-06-07 20:39:57  阅读1779


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  • 三维粉末粘接(Three Dimensional Printing and Gluing,3DP)

       3DP技术由美国麻省理工大学开发成功,原料使用粉末材料,如陶瓷粉末、金属粉末、塑料粉末等,3DP技术工作原理是,先铺一层粉末,然后使用喷嘴将粘合剂喷在需要成型的区域,让材料粉末粘接,形成零件截面,然后不断重复铺粉、喷涂、粘接的过程,层层叠加,获得最终打印出来的零件。3DP技术的优势在于成型速度快、无需支撑结构,而且能够输出彩色打印产品,这是目前其他技术都比较难以实现的。

       3DP工艺与SLS工艺类似,采用粉末材料成形,如陶瓷粉末,金属粉末。所不同的是材料粉末不是通过烧结连接起来的,而是通过喷头用粘接剂(如硅胶)将零件的截面“印刷”在材料粉末上面。用粘接剂粘接的零件强度较低,还须后处理。具体工艺过程如下:上一层粘结完毕后,成型缸下降一个距离(等于层厚:0.013~0.1mm),供粉缸上升一高度,推出若干粉末,并被铺粉辊推到成型缸,铺平并被压实。喷头在计算机控制下,按下一建造截面的成形数据有选择地喷射粘结剂建造层面。铺粉辊铺粉时多余的粉末被集粉装置收集。如此周而复始地送粉、铺粉和喷射粘结剂,最终完成一个三维粉体的粘结。未被喷射粘结剂的地方为干粉,在成形过程中起支撑作用,且成形结束后,比较容易去除

       但是3DP技术也有不足,首先粉末粘接的直接成品强度并不高,只能作为测试原型,其次由于粉末粘接的工作原理,成品表面不如SLA光洁,精细度也有劣势,所以一般为了产生拥有足够强度的产品,还需要一系列的后续处理工序。此外,由于制造相关材料粉末的技术比较复杂,成本较高,所以目前3DP技术主要应用在专业领域。

 

3DP三维粉末粘接的优点:

      1.成型速度快,成型材料价格低,适合做桌面型的快速成型设备。

      2.在粘结剂中添加颜料,可以制作彩色原型,这是该工艺最具竞争力的特点之一。

      3.成型过程不需要支撑,多余粉末的去除比较方便,特别适合于做内腔复杂的原型。

 

3DP三维粉末粘接的缺点:

1. 强度较低,只能做概念型模型,而不能做功能性试验。


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