增材制造(通常称为3D打印)是用于创建3D对象的计算机控制过程。
物体是通过 "添加 "材料--通常是塑料、陶瓷或金属粉末--在构建平台上形成薄层,使用固化剂、热量或激光束进行硬化。
那是如何实现增材制造的呢?
在本文中,我们会彻底研究整个增材制造过程。
如果您是新手,可能很容易将增材制造过程分为两部分:设计和印刷。但是事实并非如此。
增材制造过程实际上要复杂得多,主要分为四个步骤:
步骤1:使用CAD软件设计模型
众所周知,计算机辅助设计(CAD)在增材制造中起着至关重要的作用,它用于设计和测试适用于实际应用的3D模型。
SolidWorks是世界上第一个基于Windows开发的三维CAD系统,广泛用于工业设计包括范围广泛的工程工具和功能。
步骤2:预处理
预处理涵盖了设计和制造之间必须完成的一系列步骤,主要涵盖了两个主要活动:
1)仿真建造
在3D设计制造之前仿真建模主要用于对进行数字测试,这些测试是为了确定对象的结构完整性,也就是为了检测是否可能发生故障,如何发生故障以及在不发生故障的情况下能够承受什么力。
常见的模拟建模技术包括计算流动力学(CFD),有限元分析(FEA)和非线性应力分析。
2)准备3D打印文件
测试并签收3D设计后,就可以准备打印了,但必须克服一个障碍:互操作性。
互操作性是不同计算机系统交换和利用信息的能力。在增材制造过程中,诸如3D打印机之类的制造机器不能很好地“理解” CAD文件,也就无法实现制造过程。
为了克服这个问题,必须将文件转换为一组指令,让增材制造硬件可以理解这些指令。这些指令诸如Spatial的CGM Polyhedra之类的“切片器”创建的,该软件将3D设计转换为2D层或切片,然后用于计算制造对象所需的刀具路径或G代码。
步骤3:列印
根据所使用的增材制造技术的不同,“印刷”阶段可能看起来非常不同。
在典型的3D打印过程中,就像在市售3D打印机中看到的那样,打印头将一层粉末材料与一层结合液交替使用,经过层层叠加,形成最终产品。这个过程更准确地称为 "粘合剂喷射"。
然而,其他形式的增材制造看起来完全不同。
立体光刻技术(SLA)使用强大的激光代替液体粘结剂来固化光聚合物树脂层。在构建周期中,构建平台被放入树脂池中,激光在树脂池中描绘出被打印层的图案。每层固化后,构建平台就会小部分地降到树脂池中。
另一方面,在熔融沉积建模(FDM)中,将热塑性材料加热并逐层应用于构建平台。一层干燥后,将下一层应用在其上面。
其他常见技术包括选择性激光烧结(SLS),金属激光烧结(DMLS)和电子束熔化(EBM)。
步骤4:后期加工
红期加工通常是增材制造中最昂贵,最耗时的方面。
步骤取决于所使用的增材制造过程的类型,但是通常分为三类:
- 移除建筑物—从对象和构建平台上清除多余的材料。
- 零件分离—从构建平台上移走对象,分离零件,并移走用于辅助构建过程的所有支撑结构。
- 脱脂-将物体浸泡在溶液中以去除多余的粘结材料。
每一步都是至关重要的
在制造业(尤其是增材制造)中,绝不可以偷工减料。如果您需要实际可用的组件,则必须谨慎并尽职地完成流程的每个阶段。
如果您能做好开发和维护,促成有效的过程,那就能制造出高质量的零件。
慧都科技是Spatial公司在中国的正式合作伙伴,并提供Spatial产品的正版购买、免费下载试用、二次开发服务。如果你想了解更多Spatial最新资讯,可以持续关注我们哦~
发表评论