Seit der Erfindung der 3D -Drucktechnologie hat sie den traditionellen Herstellungsprozess verändert. Es hat die Möglichkeit, Teilprototypen und physikalische Modelle schnell zu drucken und die Produktentwicklungszeit zu komprimieren. Das Prinzip dieser Technologie lautet Baustoffschicht für Schicht von Computerdateien, um schließlich sichtbare und materielle dreidimensionale Objekte zu erzeugen . Die Menschen sind normalerweise verwirrt zu wissen, wie es Schritt für Schritt gemacht wird. Im Folgenden werden wir seinen tatsächlichen Betrieb, typischen Formen und tatsächlichen Anwendungsszenarien beschreiben.
Was ist 3D -Druck?
3D-Druckmagie liegt darin, Computermodelle in Hunderte von Querschnittsschichten und feste Formen durch das Aufbau von Materialien zu schneiden. Es ist nur ein dimensionsreduzierter Schlag für die Produktionsindustrie! Die herkömmliche Verarbeitung beinhaltet manchmal das Schneiden des gesamten Rohstoffs, was zu 80% Abfall führt, während 3Dprinting die Formentwicklungskosten direkt spart! Es ist sehr einfach mit nur einer Maschine zu erreichen, und die Nutzungsrate von Material ist auf 95%gestiegen!
Was ist Ihrer Meinung nach am störendsten? Das herkömmliche subtraktive Fertigung erfordert mehrere Wochen, um Teile anzupassen. Jetzt reicht das Hochladen nur CAD-Dateien aus. Die 3D -Druckdienste -Lösung kann dies effektiv erreichen.
Was müssen wir über die Geschichte des 3D -Drucks wissen?
Geschichte des 3D -Drucks ist nicht so alt, wie Sie sich vorstellen können!
Sie haben dieses Konzept am Ende des Zweiten Weltkriegs konzipiert, aber es brauchte bis 1980, um es umzusetzen! Zu diesem Zeitpunkt erfand der japanische Wissenschaftler Dr. Hideo Kodama Der Prototyp der Rapid-Prototyping-Technologie , die die Fertigungsgemeinschaft schockierte.
Aber 1986 gab es einen Amerikaner namens Charles Hull, der die dreidimensionale Lithografie-Technologie erfand, die dreidimensionale Objekte durch flüssiges Harz und Ultraviolettlicht gemahlen hat. In den Fersen hatten zwei Professoren der Universität von Texas einen neuen Trick, indem sie eine Technologie entwickelten.
Ende der neunziger Jahre begannen PCs, Mainstream zu gehen, Designsoftware wurde benutzerfreundlich und Open-Source-Umgebungen wurden lebhaft. Überzeugende Ingenieure, um 3D -Drucker klein bis rund zu den gleichen Abmessungen wie Standard -Tintenstrahldruckgeräte zu machen, da 3D -Design -Software auf den Universitätsgeländen erschien.
2006 wurden Desktop 3D -Drucker offiziell für Verbraucher für Verbraucher erhältlich
Der Covid-19 war ungewollt ein Vorstoß auf den technologischen Fortschritt. Während Krankenhäuser auf der ganzen Welt im Jahr 2020 Rennen um Ventilatorzubehör rasteten, drucken Ingenieure 3D-Drucker, um Überstunden zu drucken, um die Teile über Nacht zu liefern, und einige von ihnen sogar
3D -Druck ist kein Laborgerät mehr. Es hat auch in großen und kleinen Fabriken in den Herstellungsprozess eingetreten. leitfähige Metalltinten und biologisch abbaubare Bioplastik wurden von Materialwissenschaftlern erfunden, die wiederum den Fortschritt der Drucktechnologie vorantreiben. Es ist amüsant, dass diese beiden Felder in einem Rennen gegeneinander immer Hand in Hand bringen.
Einfach ausgedrückt, wie funktioniert 3D -Druck?
Der Workflow des 3D -Drucks kann in vier wichtige Schritte unterteilt werden, die genaue Produktion von Zeichnungen bis hin zu fertigen Produkten erkennen.
Schritt 1: Muss ein digitales Modell erstellen
Sie können die CAD -Software verwenden, um von Grund auf neu zu gestalten oder mit einem 3D -Scanner das physische Objekt genau zu replizieren. Diese Phase ist besonders interessant, da Designer wiederholt Das 3D-Druckmodell im virtuellen Raum, wie z.
Schritt 2: Geben Sie die Formatkonvertierungsphase ein
Es ist ein technisches Detail hier zu erwähnen, das STL-Format wird die Oberfläche des Modells in unzählige dreieckige Maschen zersetzen, genau wie die Verwendung von mosaischen Rätseln zur Wiederherstellung von dreidimensionalen Formen. Fortgeschrittene Spieler haben jedoch bereits begonnen, das AMF -Format zu verwenden, mit dem weitere Informationen wie Farben und Material aufgezeichnet werden können, ebenso wie das Hinzufügen von Attributbezeichnungen zu 3D -Druckmodellen. Zu diesem Zeitpunkt müssen wir den Platzierungswinkel einstellen und mir vorstellen, ein suspendiertes Armmodell zu drucken. Ein vernünftiger Neigungswinkel kann die Stützstruktur um 60%verringern.
Schritt 3: Software schneiden
Es schneidet das 3D-Modell in Hunderte von Schichten von 2D-Profilen, wobei jede Schicht so dick wie ein Haardurchmesser (0,05-0,3 Millimeter) ist. Der Drucker arbeitet gemäß dieser Einstellung. Das fdm-Prozess wird häufig auf der Desktop-Ebene verwendet und die Düse erwärmt den Plastikdraht auf 220 ° C und extrudiert ihn in Form. Industrielle Ausrüstung verwendet Laser, um Metallpulver sofort zu schmelzen und die Genauigkeit der Mikrometerebene zu erreichen.
Schritt 4: Der entscheidende Nachbearbeitungsschritt
Abbau der Stützstruktur erfordert eine sorgfältige Entfernung des Hilfsrahmens und das Schleifen der Fugen mit Sandpapier. Luft- und Raumfahrtteile müssen auch eine heiße isostatische Pressebehandlung unterziehen, und die endgültige Qualitätsprüfung erfordert die Verwendung eines Laserscanners, um zu überprüfen, ob der dimensionale Fehler innerhalb von 0,1 Millimetern liegt. Dies ist ein entscheidender Standard für medizinische Implantate wie künstliche Gelenke.
Was sind die gängigen Arten des 3D -Drucks?
Es gibt vier Haupttechnologien, die im 3D -Druckdienst eine wichtige Rolle spielen:
1.sla
Es wurde 1986 geboren und bleibt bis heute das Ass der Präzisionsherstellung. Die geheime Waffe ist ultraviolettes Laser, das wie Licht als Schnitzmesser verwendet wird, um die flüssige Harzschicht für Schicht zu verfestigen, mit einer Genauigkeit von bis zu einem Zehntel menschliches Haares! Von unsichtbaren Zahnspangen in zahnärztlichen Kliniken bis hin zu mikrogeschnittenen Modellen im Schmuckdesign hält SLA mit seine seidigen Behandlungsfähigkeiten der Oberflächenbehandlungen.
2.fdm Es ist der König der Kosteneffizienz im 3D-Druckdienst, und sein Arbeitsprinzip ist wie eine verbesserte heiße Schmelzklebepistole, das Erhitzen von PLA oder ABS-Plastikdraht auf 220 ℃ und extrudiert sie in Form. Obwohl die Schichtung für das bloße Auge sichtbar ist, ist der Vorteil, dass die Ausrüstung billig ist und Sie eine Desktop -Maschine für zweitausend Yuan kaufen können, die besonders für College -Studenten geeignet ist, Kursdesign oder Macher für DIY -personalisierte Ornamente durchzuführen. Um jedoch tragende Strukturkomponenten zu drucken, muss jedoch die industrielle FDM verwendet werden, die mit Kohlefaser verstärktem Nylon umgehen kann, und natürlich geht der Preis direkt auf sechs Zahlen. 3. SLS Es ist direkt laser, der auf Nylonpulver gesintert ist. Wo immer der 400 -Watt -Laserstrahl führt, schmilzt das Pulver sofort in eine dichte Struktur, und noch besser ist das unmeldige Pulver auf natürliche Weise eine Stütze, was es ermöglicht, komplexe Geometrien wie hohle Strukturen und Serpentinenrohre zu drucken. Adidas 'FutureCraft 4D Sports -Schuh -Zwischensohle ist eine Wabenstruktur, die mit TPU -Pulver unter Verwendung der SLS -Technologie gedruckt ist, die sowohl leichte als auch eine ausgezeichnete Polsterung aufweist. 4. MJF Es kann als Künstler mit mikrometerübergreifender Präzision angesehen werden, das gleichzeitig 6 Materialtypen sprühen kann, und die Präzision mit 16 Mikrometerschichtdicke erschwert es dem bloßen Auge, Schichtmarkierungen zu unterscheiden. Noch erstaunlicher ist, dass einige industrielle Modelle direkte Leitlinien in den Teilen drucken können, wie die Präzisionsschale von Hörgeräten integrieren elektronische Komponenten , was den traditionellen Prozess der elektronischen Herstellung stört. Im medizinischen Bereich wird es verwendet, um chirurgische Führer mit farbigen Gefäßmarkern zu erzeugen, sodass Chirurgen die räumliche Beziehung zwischen Tumoren und Blutgefäßen klar erkennen können. Vergleich von vier Arten von 3D -Drucktechnologien
Technischer Typ | Genauigkeit (MM) | Kernmaterialien | Druckgeschwindigkeit (cm ³/h) | Typische Anwendungsszenarien | Preisspanne (10000 Yuan) |
SLA | 0.05 | Medizinisches Photosensitivharz. | 30-60 | Unsichtbare Zahnspangen/Präzisionsgussformen. | 50.000-500.000 |
FDM | 0.1-0.3 | PLA/Carbonfaser-Nylon. | 50-150 | Bildungsprototyp/tragende Strukturkomponente. | 2.000-300.000 |
SLS | 0.08 | Nylon 12 Pulver/TPU Elastomer. |
20-40
|
Raumklasse/Sportschuhmischsohle. | 400.000-2 Millionen |
MJF | 0.016 |
gemischtes photosensitives Harz+leitendes Material.
|
10-25 | Chirurgische Führungsplatte/eingebettete elektronische Komponenten. | 600.000-3 Millionen |
Welche Branchen verwenden häufig die 3D -Drucktechnologie?
1.HealthCare
3D-Modelle Drucktechnologie bringt revolutionäre Veränderungen in die medizinische Industrie. Von maßgeschneiderten Knochenimplantaten bis hin zu Simulationsmodellen für die Hilfsoperation macht diese Technologie die Behandlung genauer, billiger und schneller zu erholen. Spezifische Anwendungen umfassen:
- Anpassende Zahnimplantate: Drucken Sie durch Computer -Design -Modelle und Patienten mit Patienten CT -Scan -Daten Implantate aus, die perfekt zum Mund passen, was nicht nur den Komfort verbessert, sondern auch die Funktionalität verbessert.
- Personalisierte Prothesen : Prothesen, die nach persönlichen Körperdaten angepasst wurden, sind nicht nur bequemer, sondern auch genauer an wirkliche Limbs, die prothetische Produktion zu einem qualitativen Sprung zu einem qualitativen Sprung machen.
- Requisiten für chirurgische Simulationen: Ärzte können 3D -Replikate der Organe der Patienten verwenden, um im Voraus chirurgische Pläne zu praktizieren, was einer Probe für komplexe Operationen entspricht und die Erfolgsrate erheblich verbessert.
- Genauige Instrumente für Arzneimittelabgabe: Speziell gestaltete 3D-Druckgeräte können Arzneimitteldosierungen genau kontrollieren, z.
2.Aircraft Manufacturing
Flugzeughersteller verwenden die 3D -Drucktechnologie, um zwei Kernprobleme zu lösen:
- Erstellen Sie schnell Prototyp -Proben neuer Teile und beseitigen den langen Prozess der traditionellen Schimmelpilzöffnung.
- reproduziert das nicht mehr als das 3D -Druck in wiederherstellen Sie die Belüftungsteile von Flugzeugen vor 30 Jahren . wiederherstellen.
- Diese Methode gewährleistet nicht nur Qualität und erfüllt besondere Bedürfnisse, sondern spart auch viele Produktionskosten.
3.Automobile Herstellung
vom Konzeptauto -Design bis zur Teileproduktion verändert der 3D -Druck jeden Aspekt der Automobilherstellung:
- Verwendung der SLS -Technologie von Lasersinternpulver können Motorprototypen in 48 Stunden hergestellt werden.
- Von der FDM -Technologie gedruckte Testteile ermöglichen es dem Designteam, neue Strukturen schnell zu überprüfen.
- Porsche hat die 3D -Drucktechnologie verwendet, um nicht aufgeführte Teile klassischer Modelle zu reproduzieren, Klassiker ein neues Leben geben .
4. Eheukation und wissenschaftliche Forschung
Schulen machen das Wissen im 3D -Druck sichtbar und greifbar:
- Drucken von Bronzemodellen in Geschichtsklassen Die Schüler können die Details der Muster mit eigenen Händen berühren.
- Biologieklassen verwenden transparente menschliche Organmodelle, um die interne Struktur zu zeigen.
wissenschaftliche Forschungsinstitutionen untersuchen hochmoderne Felder:
- Cornell University versucht, künstliches Herzgewebe mit Biomaterialien zu drucken.
- MIT entwickelt druckbare mikroelektronische Komponenten.
5. Daily Consumer Goods Industry
3D -Druck erweckt personalisierte Produkte ins Leben:
- Optiker können Gesichtsformen vor Ort scannen, um exklusive Frames zu drucken.
- Schmuckdesigner verwenden Harz, um Anhänger mit komplexen Formen zu drucken.
- Bekleidungsmarken starten 3D gewebte atmungsaktive Sportschuhe.
Produkte, die Formen in der herkömmlichen Herstellung erfordern
Warum 3D -Druck verwenden?
traditionelle Fabriken müssen zuerst eine Form öffnen, um ein neues Objekt zu erstellen, und die Schimmelpilze können leicht Zens von Tausenden von Tausenden von Yuan erreichen. Der 3D -Druck ist unterschiedlich. Sie können direkt mit der Arbeit ein Modell auf dem Computer erstellen.
Drei Sichtvorteile:
1. Die Vorbereitung ist vergleichbar mit Stickereien: Hörgeräte, die mit JS 'Light Couring (SLA) -Technologie Haben
2. Colors und Materialien können frei ausgewählt werden.
3.Same Day Delivery: Eine bestimmte Zentralklinik druckt unsichtbare Auseinandersetzungen des Patienten. Nachdem der Patient morgens zahnärztliche Fotos gemacht hat, können sie am Nachmittag exklusive kieferorthopädische Geräte erhalten.
Technische Unterstützung:
- SLA (Stereolithographie): Hochprezisionsdetails (wie Schmuckformen, Hörgeräte), die in der Lage sind, Fehler von weniger als 50 μm zu drucken.
- Multi-Material-Sprühen: Unterstützt Farb- und Materialmischung für
Fall: JS verwendet die SLA-Technologie, um Dental-Kliniken zu unterstützen, um personalisierte orthodontische Geräte basierend auf Patienten mit Patientenzahnmedizin zu drucken.
mit 50% Materialnutzungsgewinn.Drohnenproduzenten
3.Speed advantage
3D-Druck eliminiert das Bedürfnis nach Schimmelpilzentwicklung und Multi-Prozess-Koordination, verkürzt den Produktentwicklungszyklus stark und ist insbesondere die HTtps. Produktion .
Vergleich der Technologieeffizienz:
Technik Prototyp-Produktionszeit (komplexes Getriebe) Anwendbare Szenarien Traditionelles Casting 2-4 Wochen (einschließlich Schimmelpilzherstellung) große Anzahl, Standardstücke. FDM 12-24 Stunden schnelle Validierung der Machbarkeit des Designs. SLA 6-8 Stunden (hohe Präzision) Funktionelle Prototypen, transparente Komponenten. Was sind die Vorteile der 3D -Drucktechnologie von JS?
Im Gegensatz zu herkömmlichen Druckgeschäften JS bietet differenzierte Lösungen mit Geräten und Fachkenntnissen in Industriegröße :
1.ultra-hohe Präzision und komplexe Struktur
Unterstützung ± 0,005 mm Toleranzen, viel höher als Branchenstandards für die Herstellung von Präzisionsteilen (z. B. Medizinprodukte, Luft- und Raumfahrtkomponenten usw.). Komplexe Geometrien ohne Druck, Hohlstrukturen, unregelmäßige Oberflächen und andere Formen können Formfreie erreicht werden.
2.Material Diversity
Wir bieten mehr als 50 Materialoptionen von Metallen an (Aluminium, Titanium, Edelstahl), technische Kunststoffe (Blenden), biokompatible Materialien und mehr, um die Bedürfnisse der Autos, Elektronik und gesundheitliche Sektoren zu erfüllen.
3. effiziente Produktion und pünktliche Lieferung
Mit automatisierten Produktionslinien und intelligenten Zeitplanungssystemen wurden 98% der Bestellungen rechtzeitig geliefert und der durchschnittliche Projektzyklus war 15% kürzer.
4.Cost -Optimierung
- Die Optimierung der Materialnutzungsalgorithmus kann Abfall und Gesamtkosten um 20%senken.
- kostenlose Dienste für die Entwurfsüberprüfung werden bereitgestellt, um Vordrucken vor dem Druck zu vermeiden und die Nacharbeitenkosten zu senken.
5.Sustainable Manufacturing
Durch die Verwendung von grünen Materialien und energieeffizienten Geräten nahm die Kohlenstoffemissionen um 15% ab und die Recyclingrate von Abfällen bis zu 20%, was sich mit der Ausrichtung der grünen Herstellung ausrichtete.
Zusammenfassung
3D -Druck definiert das Herstellungspotential neu, wenn es digitale Modelle in physikalische Objekte umwandelt. Mit dem geschichteten Stapeln durch FDM, präzise Verfestigung durch SLA oder pudriges Fusion durch SLS , 3D-Printing hat die Branche antrieb, um traditionelle Grenzen mit dem hohen Material effektiv zu übertreffen.
Durch den 3D -Druckdienst erleichtert wird die Herstellung komplexer Strukturen von maßgeschneiderten medizinischen Implantaten bis hin zum schnellen Prototyping von leichten Luft- und Raumfahrtkomponenten. Wenn sich die Technologie ausbreitet und das Service -Ökosystem entwickelt
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Im 3D-Druck, wenn das Modell eine Suspension oder einen Neigungswinkel hat (z. B. mehr als 45 °), kann das Material leicht kollabieren, da es sich übereinander stellt. The supporting structure serves as a temporary framework to support Der Aufhängungsabschnitt, der Genauigkeit und Vollständigkeit des Druckens gewährleistet.
2.Why ist teurer als Desktop-Druck ?
Die hohen Kosten des industriellen Drucks sind auf höhere Anforderungen für Materialien wie Titanienlegungen und technische Plastik, Aufrechterhaltung von Präzisionsausrüstungen wie Laserkalibrierungen und hohen Temperatursystemen und technischen Supportkosten zurückzuführen.
3.Was ist der Unterschied zwischen Metall 3D-Druck und Kunststoffdruck?
Metalldruck erfordert Hochtemperaturmolderpulver (wie SLS), was das fertige Produkt stärker macht, aber die Geräte sind hauptsächlich teuer und hauptsächlich verwendet, wie z. B. wie z. B. Aerospace und medizinische Implants verwendet. Plastic printing is formed by molten deposition or Photosynthese. Es ist kostengünstig, einfach zu bedienen, für Prototypen und alltägliche Produkte geeignet und leicht und wirtschaftlich.
4.Was sind die wichtigsten Schritte bei der Wiederaufbereitung des 3D-Drucks?
Nachbearbeitung zum 3D-Druck beinhaltet die Entfernung von Stützstrukturen, Oberflächenpolieren, um Schichtmarkierungen zu entfernen, die Wärmebehandlung, um Stärke zu verstärken, und die Verschmelzungsstufen wie Oberflächensprühen wie Oberflächensprühing oder -polizieren, um zu steuern, wie Oberflächensprühen oder -polizieren, um zu starten, um zu strukturieren, um zu strukturieren, wie Oberflächensprühen oder -polizieren, um zu verreegen, wie Oberflächensprühen oder -polieren, können Sie das Fertigstellen. Das Fertigprodukt, und das Fertigstellen, und das Fergen. Anforderungen.
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