增材制造過程
為那些從未3D打印過的人了解從設(shè)計到最終零件的一般增材制造過程。
介紹
增材制造(有時也稱為快速原型制造或3D打印)是一種制造方法,通過構(gòu)建多層材料來創(chuàng)建固體物體。雖然有許多不同的3D打印技術(shù),但本文將專注于從設(shè)計到最終零件的一般過程。不管最終的零件是快速原型還是最終的功能零件,總的過程是不變的。
從最初的CAD設(shè)計到3D打印零件,增材制造遵循一系列常規(guī)步驟
增材制造過程
1.計算機輔助設(shè)計
制作數(shù)字模型是增材制造過程的第一步。制作數(shù)字模型最常用的方法是計算機輔助設(shè)計(CAD)。有很大范圍的免費和專業(yè)CAD程序與增材制造兼容。逆向工程也可用于通過3D掃描生成數(shù)字模型。
有幾個設(shè)計考慮在為增材制造進行設(shè)計時,必須對其進行評估。這些通常集中在特征幾何限制上支持、或逸出孔要求,并因技術(shù)而異。
2.STL轉(zhuǎn)換和文件操作
與傳統(tǒng)制造方法不同,增材制造過程中的一個關(guān)鍵階段是需要將CAD模型轉(zhuǎn)換為STL文件。STL使用三角形來描述對象的表面。在將模型轉(zhuǎn)換為STL文件之前,應(yīng)該考慮幾個模型限制,包括物理尺寸、水密性和多邊形數(shù)。
生成STL文件后,該文件將被導(dǎo)入切片程序。這個程序把STL文件轉(zhuǎn)換成g代碼。g代碼是一種數(shù)字控制(NC)編程語言。它在計算機輔助制造(CAM)中用于控制自動化機床(包括數(shù)控機床和3D打印機)。切片程序還允許設(shè)計者定制構(gòu)建參數(shù),包括支持,層高度,以及零件方向。
3.3D打印
3D打印機通常由許多小而復(fù)雜的部件組成,因此正確的維護和校準(zhǔn)對于產(chǎn)生精確的打印至關(guān)重要。在這個階段,打印材料也被裝載到打印機中。增材制造中使用的原材料通常具有有限的保質(zhì)期,需要小心處理。雖然有些工藝能夠回收多余的打印材料,但如果不定期更換,重復(fù)使用會導(dǎo)致材料性能下降。
大多數(shù)添增材制造機器在打印開始后不需要被監(jiān)控。機器將遵循自動化流程,通常只有當(dāng)機器用完材料或軟件出錯時才會出現(xiàn)問題。
在后處理階段之前,從打印機中取出3D打印產(chǎn)品,會帶有支撐
4、3D打印產(chǎn)品的處理
對于某些增材制造技術(shù),移除打印件就像從構(gòu)建平臺分離打印零件一樣簡單。對于其他更工業(yè)化的3D打印方法,移除打印品是一個高度技術(shù)性的過程,涉及在打印品仍被包裹在構(gòu)建材料中或附著在構(gòu)建板上時精確提取打印品。這些方法需要復(fù)雜的移除程序和高度熟練的機器操作員以及安全設(shè)備和受控環(huán)境。
內(nèi)部支撐去除
5.后處理
后處理程序也因打印機技術(shù)而異。SLA要求組件在處理前在紫外線下固化,金屬部件通常需要在烤箱中消除應(yīng)力,而FDM部件可以立即處理。對于利用支撐打印的技術(shù)打印的支撐,也在后處理階段被移除。大多數(shù)3D打印材料可以進行打磨,并采用其他后處理技術(shù)(包括翻滾、高壓空氣清潔、拋光和著色)來準(zhǔn)備最終使用的打印件。
增材制造的名片夾