3D打印技術(shù)3d打印加工

2020年07月23日查閱次數(shù)：

分享更多：

    

21世紀(jì)，復(fù)合材料的需求將以更快的速度增長，而其高成本成為制約復(fù)合材料廣泛應(yīng)用的重要瓶頸。低成本復(fù)合材料制造技術(shù)是目前世界上復(fù)合材料研究領(lǐng)域的一個(gè)核心問題。提高復(fù)合材料的性能價(jià)格比，除了在原材料、裝配與維護(hù)等方面進(jìn)行研究改進(jìn)外，更重要的是降低復(fù)合材料制造成本。

3D打印技術(shù)

1、3D打印技術(shù)原理

     3D打印也叫增材制造，區(qū)別于傳統(tǒng)的減材或等材加工制造方法，它是采用材料逐層累加的方法制造實(shí)體零件。該技術(shù)是在現(xiàn)代CAD/CAM技術(shù)、激光技術(shù)、計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)、信息技術(shù)、精密伺服驅(qū)動技術(shù)以及新材料與物理化學(xué)技術(shù)的基礎(chǔ)上集成發(fā)展起來的。其工作原理是將物理實(shí)體的計(jì)算機(jī)三維模型離散成一系列的二維層片，利用精密噴頭或激光熱源，根據(jù)層片信息，在數(shù)字化控制驅(qū)動下，將熔覆的成型材料通過連續(xù)的物理層疊加固化，逐層增加材料來生成三維實(shí)體產(chǎn)品。

2、復(fù)合材料3D打印技術(shù)

     在各種3D打印技術(shù)中，能夠進(jìn)行復(fù)合材料3D制造的主要有選區(qū)激光燒結(jié)（SLS）、熔融沉積成型（FDM）、分層實(shí)體制造（l，LOM）以及立體光刻技術(shù)（SL）。

（1）SLS

     SLS制造復(fù)合材料的主要方法是混合粉末法，即基體粉末與增強(qiáng)體粉末混合，激光按設(shè)計(jì)圖紙的截面形狀對特定區(qū)域的粉末進(jìn)行加熱，使熔點(diǎn)相對較低的基體粉末融化，從而把基體和增強(qiáng)體粘接起來實(shí)現(xiàn)組分的復(fù)合。

（2）FDM

     FDM工藝制造復(fù)合材料是預(yù)先將纖維和樹脂制成預(yù)浸絲束，再將預(yù)浸絲束送入噴嘴，絲束在噴嘴處受熱融化并按設(shè)計(jì)軌跡堆放在平臺上形成一層層材料，層與層之間通過樹脂部分或完全融化形成連接。FDM技術(shù)所用的復(fù)合材料預(yù)浸絲束必須滿足組分、強(qiáng)度以及低粘度等要求，一般需要在復(fù)合材料中添加塑性劑增加流動性。

（3）LOM

     LOM技術(shù)與FDM類似，需預(yù)先制備單向纖維/樹脂預(yù)浸絲束并排制成無緯布即預(yù)浸條帶，預(yù)浸條帶經(jīng)傳送帶送至工作臺，在計(jì)算機(jī)的控制下，激光沿三維模型每個(gè)截面的輪廓線切割預(yù)浸條帶，逐層疊加在一起，形成三維產(chǎn)品。

（4）SL

     利用SL制造復(fù)合材料，首先需將光敏聚合物與增強(qiáng)顆粒或纖維混合成混合溶液，利用紫外激光快速掃描存于液槽中的混合液，使光敏聚合物迅速發(fā)生光聚合反應(yīng)，從而由液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)，然后工作臺下降一層薄片的高度，進(jìn)行第二層激光掃描固化，如此反復(fù)，形成產(chǎn)品。

航天用樹脂基復(fù)合材料3D打印技術(shù)分析

     1、開發(fā)適應(yīng)性的打印材料。復(fù)合材料3D打印過程要求打印材料具有適當(dāng)?shù)恼扯取⒘鲃有浴㈤L的操作時(shí)間、短的成型時(shí)間，因此需對現(xiàn)有航天復(fù)合材料材料體系進(jìn)行適應(yīng)性開發(fā)，對材料體系進(jìn)行改進(jìn)，以提供滿足3D打印技術(shù)和航天應(yīng)用要求的材料。

     2、突破纖維多維連續(xù)打印。復(fù)合材料3D打印設(shè)備亟需突破在多維方向的連續(xù)堆積，如設(shè)置五軸/六軸聯(lián)動打印平臺通過轉(zhuǎn)動平臺實(shí)現(xiàn)多維連續(xù)打印，以滿足航天復(fù)雜結(jié)構(gòu)產(chǎn)品多個(gè)平面、多個(gè)部位的連續(xù)鋪層要求。

     3、實(shí)現(xiàn)預(yù)壓實(shí)功能。熱固性樹脂基復(fù)合材料需在高溫高壓下實(shí)現(xiàn)樹脂基體的固化和制件的致密化，可在打印一定層數(shù)后在設(shè)備內(nèi)對坯體進(jìn)行預(yù)壓實(shí)和加熱，提高打印中間過程的致密性，打印完成后再將坯體移至固化設(shè)備進(jìn)行固化。采用低成本技術(shù)是降低復(fù)合材料產(chǎn)品成本的有效途徑之一，3D打印技術(shù)通過增加材料實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的制造，能夠發(fā)揮材料的利用率，降低復(fù)合材料生產(chǎn)成本。此外，對于復(fù)雜結(jié)構(gòu)復(fù)合材料產(chǎn)品，3D打印技術(shù)還可以減小對工裝的依賴，縮短加工時(shí)間，同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)整體成型、減少裝配時(shí)間，研究3D打印技術(shù)在航天復(fù)合材料的應(yīng)用具有重大意義。

下一篇： 塑料外殼專業(yè)加工定制廠家!上海火熱搶購中,你選對廠家了嗎
上一篇：醫(yī)療外殼加工—手板模型