3d打印机的了解和认识_知道经验

3d打印机是3D增材制造技术用到的机器，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。
首先通过3d设计软件，比如solidworks,UG,等软件。设计出来你所要制造的零件，导入到切片软件中，就把零件切成很多平面，每个平面又包含所有的路径信息。最后用到的就是3D打印机。3d打印机一层一层的把薄层打印出来，上一层覆盖在下一层上，并与之结合在一起，直到物件打印成形。

3维设计软件设计零件

切片软件把零件切成一层一层的数据
3D打印机按材料及成型方式不同有很多不同类型：
LOM，这是以涂有热熔粘b合剂的纸张层叠、激光切割轮廓来成型的形式；
SLA/DLP ，利用液体光敏树脂在紫外光照射下能快速固化为固体的方法来成型；
SLS，激光选择性烧结成型（原料可以是塑料粉末、陶瓷粉末、金属粉末等）；
FDM，利用塑料丝熔融后逐层打印成型；
3DP，原料是粉末加树脂，可打印彩色；
我们比较常见的是SLA/DLP打印机和FDM打印机。SLA/DLP打印机俗称光固化3d打印机，利用的是特定的树脂材料在紫外线照射下会变硬凝固，没有紫外线照射的话是液体的特性。SLA技术是第一代光固化主流技术，它在国内有多种翻译叫法，如立体光刻、立体印刷、光造型等等。SLA成型技术不仅世界上最早出现并实现商品化的一种快速成形技术，也是研究最深入、应用最广泛的快速成形技术之一。
SLA成型技术的基本原理，就是主要通过利用紫外激光（355nm或405nm）为光源，并用振镜系统来控制激光光斑扫描，激光束在液态树脂表面勾画出物体的第一层形状，然后制作平台下降一定的距离（0.05-0.025mm之间），再让固化层浸入液态树脂中，如此反复，最终完成实体打印。

SLA 3d打印机基本原理图
数字光处理DLP,是在SLA技术出现的十余年后才出现的，该技术也是业界公认的第二代光固化成型技术，距今也有20多年的发展历史了。DLP技术最早是由德州仪器开发出来的，主要是通过投影仪来逐层固化光敏聚合物液体，从而创建出3D打印对象的一种快速成型技术。
这种成型技术首先利用切片软件把模型切薄片，投影机播放幻灯片，每一层图像在树脂层很薄的区域产生光聚合反应固化，形成零件的一个薄层，然后成型台移动一层，投影机继续播放下一张幻灯片，继续加工下一层，如此循环，直达打印结束，所以不但成型精度高，而且打印速度也非常快。

DLP 3d打印机的基本原理
SLA和DLP使用的耗材都是光固化树脂，并且两种成型技术原理非常类似，因此业界把这两种3d打印机当成一种机器看待。但二者在很多方面其实仍然有差异的。
1.机械结构。DLP用的是投影仪的数字光源，而SLA用的是紫外线激光光源。
2.成型速度。由于DLP的工作原理是采用投影仪成片成片的来逐层固化光敏聚合物液体的，所以打印速度非常快；而SLA则是使用激光束在液态树脂表面勾画出物体，由点到线，再由线到面形成实体模型，因些工作效率要远低于前者。
3.打印精度。理论上说，二者的打印精度无任何差异，均能达到微米级的打印精度。不过，由于DLP3D打印机发出的光是扇形光，因此在打印过程中会发生散光现象，容易导致边缘部分会模糊不清；而SLA 3d打印机发出的光是一条直线，因此后者在实际打印精度上稍有优势，但差距并不明显。就拿创想三维新一代DLP光固化3d打印机DP002来说，打印精度高达到20-50微米左右，因此成型表面非常光滑，肉眼完全看不到FDM机型的台阶效应，因此适合用于牙科义齿、珠宝首饰、动漫手办等对打印精度要求高的领域，目前价格在五万多人民币。
新型光固化产品LCD光固化3D打印机。SLA和DLP光固化3d打印机的缺点就是价格昂贵，大大限制了家用的普及。后来出现了的LCD光固化成型。我们先来说说他成型原理。其实与DLP成型技术相比，最简单的理解，就是DLP技术的光源用LCD来代替，其他基本差不多。说白了就是需要紫外线透过的地方， lcd屏幕什么也不显示，就是透明。不需要紫外线透过的地方显示黑色，就挡住了紫外线。把昂贵的振镜或者DLP光源换成廉价的LCD屏幕，成本大大减低，整台机器价格可以降低到几千元。不过，由于该成型技术需要使用大功率紫外光照射，并利用透过的紫外光进行固化成型。而LCD液晶屏本身就是怕紫外线的，被照射后会快速老化，同时该核心部件除了要经受耐热和高温散热的考验外，还要承受几十瓦405LED灯珠的高强度烘烤，因此使用寿命非常短,若经常使用的话，其核心部件LCD屏往往在一到两个月就会被损坏。
最后就是大家熟悉的FDM打印机。FDM的材料一般是热塑性材料，如蜡、ABS、PLA，尼龙等（目前常用的是ABS和PLA材料）。以丝状供料。材料在喷头内被加热熔化。机器接受到切片软件生成的的轨迹运动信息，转换为步进电机的转动，带动喷头运动，喷头沿零件截面轮廓和填充轨迹运动，同时将熔化的材料挤出，材料迅速凝固，并与周围的材料凝结。打好一层厚，平台往下移动一定距离（一般是0.1或者0.2mm）,再打印下一层，两层粘合在一起，构成立体的零件，直到所有的层打印完毕。这里可以看出FDM打印机的精细度主要取决于喷头的直径。喷头直径越细，出丝也就越细，打印出来的零件就越精细，目前家用的喷头直径一般在0.1-0.6mm之间。

FDM 3d打印机的原理

常见的FDM 3d打印机
【3d打印机的了解和认识】
FDM打印机主要优点：
1成本便宜，非常利于家用普及，现在已经开源了，甚至可以自己在家组装一台。所需的图纸网上很多，零件在购物网站上也很齐全，组装一台成本不过1000-2000元左右。也可以购买成品，国内知名的3d打印机生产厂家也很多。
2材料价格低，容易获?。牧习踩薅?。一公斤材料价格在几十到几百元，购物网站上可以很方便购买。
3设备维护简单。
FDM打印机主要缺点：
1打印精度较为普通，目前家用喷头直径最小0.1mm ，所以精度只能达到0.1mm 。相比于光固化精度就差很多，过于精细的结构效果不好。
2由于材料受热融化再冷却凝固，零件成品有轻微的变形，特别是使用ABS材料时，对于尺寸要求非常高的设计要慎用，不过现在改进了材料特性，这一缺点也逐渐克服。
3打印时间过长，这也是FDM打印机最大的问题，打印小的零件时间在几十分钟到几小时，大型零件就更长了，时间以天计算。
前言
本人在几年前，接触过3D打印机的开发工作，下面简单阐述一下，我对于3D打印机的一个理解，希望能对大家有帮助。
工作流程
数字建模
首先我们需要借助三维设计软件，将我们需要打印的模型，通过三维设计软件（常用的三维建模软件有SolidWorks，PorE等）建模出来。