聚合物3D打印与3D复印技术
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1.3 3D打印与3D复印的区别

3D打印是以点为单位进行微滴堆叠,在成型复杂制品方面具有很大的灵活性,但是具有成型周期长、成型效率低、原料范围窄、制品精度无法满足实际生产需要等缺点,主要面向于多品种、小批量生产。目前,常规的线材3D打印机已得到大量推广应用,打印原材料主要有PLA和ABS两种,主要用于工艺品、装饰品等的成型。3D打印的应用领域延伸性很强,但是目前仍然处于概念阶段或起步阶段,例如,3D打印食品、3D打印房子、3D打印骨骼、3D打印太空零件等,相信随着3D打印技术日趋成熟,这些设想会在不久的将来得到成熟应用(图1-10)。

3D复印则以模腔为单位进行液体充填,分为一模一腔、一模多腔、嵌件注射等形式,具有成型周期短、成型效率高、原料范围宽、制品精度高等优点,但是模具制造成本较高,主要面向于单一制品、大批量生产,广泛地应用于日用品、汽车工业、航空航天、医疗器械、电子电器等领域(图1-10)。

图1-10 3D打印与3D复印应用领域

在3D打印技术诞生之前,世界各地加工制造业都是以模具为生产主力。模具为加工制造业做出了巨大贡献,所以又被称为“工业之母”。3D打印工艺不需要模具,而是靠堆积成型来增材制造,就像燕子做窝,用嘴含着泥土一点点累积起来的,经过一定时间的堆积,最后形成最终作品。

3D打印与传统模具的区别如下。

传统模具:

①模具耐用性:要耐磨损,而且要经济实惠。鉴于此,大部分模具都采用钢制,有些甚至采用硬质合金制造。

②模具制造:用3D建模软件,例如,PRO/E将模具图绘制出来,经过不断调整达到最终成型效果。

③模具用途:以传统注塑和冲压产品为主。

④模具强度精度:根据用户实际需求确认强度,精度较高。

⑤模塑成型生产周期:成型时间较为快速。

3D打印技术:

①3D打印所需材料:根据用户实际需求考虑最适合的打印材料。

②3D打印成型方式:累积式,一点一点增加上去,最终打印完成作品。

③3D打印用途:小型复杂零件用3D打印可以轻松实现;大型零件,整体打印拼凑。

④3D打印强度精度:关于3D打印的强度和精度有很多综合因素,3D打印机的精度、所选材料的好坏、3D模型图的精度都决定了最终产品的精度和强度。3D打印强度和精度正在以飞快的速度在改善。

⑤3D打印生产时间:成型时间较长。

图1-11为模具实物图。

图1-11 模具实物图