3D打印技术是一种快速成型技术,它通过逐层叠加材料来构建三维物体。本文主要讨论了两种主流的3D打印技术:立体光固化(SLA)和熔融沉积成型(FDM)。
1. 立体光固化(SLA)
SLA技术以液体光敏树脂为原料,采用计算机控制的紫外激光照射液态树脂,使其逐步固化形成模型。代表性的厂家有XX联泰(UnionTech3D)。这种技术的成型尺寸可达600x600x400mm,设备尺寸较大,约1411x1380x2289mm,设备估价在30万元左右。数据格式通常为stl,采用Magics软件进行模型处理。成型精度高,对于小于100mm的长度,精度可达±0.1mm;大于100mm的长度,精度为±0.1% x L。层厚范围在0.05-0.25mm之间。SLA打印的材料主要是液体光敏树脂,颜色有白色、透明和黄色,价格分别为白色2元/克,透明4元/克。其特点是表面光滑度好,精度高,但强度、耐温和韧性相对较弱,适用于外观验证和工艺品制作。长时间暴露在空气和紫外线下,材料可能会变黄变脆。打印前需软件生成支架,支架可人工修改,适合制作复杂镂空零件。透明材料需要人工打磨才能达到全透明,透明度取决于零件的复杂程度,日产量在1kg-3kg之间。
2. 熔融沉积成型(FDM)
FDM技术则是通过加热丝材(如ABS、PLA等)至熔融状态,然后按设计路径逐层堆积成形。极光尔沃(JGEW3D)是该技术的代表性厂商,成型尺寸为300x300x300mm,设备尺寸较小,价格从几千到几万元不等。数据格式同样为stl,常用Cura软件进行切片。FDM的精度相对较低,一般在0.1-0.3mm之间,层厚也是0.1-0.3mm。材料包括PLA和ABS,其中ABS的物理特性优于PLA,强度和耐温性更高,但表面处理较为困难,层纹明显,支架由软件自动生成,可能导致复杂零件制作时的问题。FDM设备成本低,成型速度较慢。例如,ABS材料的洛氏硬度为109.5,拉伸模量为2300MPa,具有一定的弹性。
SLA技术适合对精度和表面质量要求高的应用,如精密原型制作和艺术品复制,而FDM技术则更注重实用性和成本效益,适合日常原型制作和教育用途。两种技术各有优势,用户可以根据具体需求选择合适的技术。