什么是增材制造？开始使用 3D 打印

让我们从基础开始

增材制造（通常称为快速原型制作或 3D 打印）是一种制造方法，其中一次构建一个材料层以创建实体对象。虽然市面上有许多不同的增材制造和 3D 打印技术，但本文将重点介绍从设计到最终部件的一般流程。

无论最终部件是快速原型还是最终用途功能部件，一般流程都不会发生显着变化。让我们开始吧。

如何在 CAD 中设计可制造模型？

制作数字模型是增材制造过程的第一步。制作数字模型的最常用方法是使用计算机辅助设计 (CAD)。有大量与增材制造技术兼容的免费和专业 CAD 程序。逆向工程也可用于通过 3D 扫描生成数字模型。

在为增材制造设计数字模型时，必须评估几个设计注意事项。这些通常侧重于特征几何限制和支持或逃生孔要求，仅举几例。此类因素往往因技术而异，因此必须重新审视它们。

什么是 STL 转换和文件操作？

增材制造过程中不同于传统制造的关键阶段是将 CAD 模型转换为 STL（立体光刻）文件的要求。 STL 使用三角形（多边形）来描述对象的表面。可以在此处找到有关如何将 CAD 模型转换为 STL 文件的指南。

在将模型转换为 STL 文件之前，应考虑几个模型限制，包括模型的物理尺寸、水密性和多边形数量。

一旦生成了 STL 文件，该文件就会被导入到切片器程序中。该程序采用 STL 文件并将其转换为 G 代码，一种数控 (NC) 编程语言。它用于计算机辅助制造 (CAM) 以控制自动化机床（包括 CNC 机床和 3D 打印机）。切片器程序还允许设计人员自定义构建参数，包括支撑、层高和部件方向。

增材机如何生产定制零件？

增材制造机器（3D 打印机）包含许多小而复杂的部件，因此正确的维护和校准对于生产准确的打印件至关重要。

增材制造中使用的原材料通常保质期有限，需要小心处理。虽然某些工艺可以回收多余的构建材料，但如果不定期更换，重复使用会降低材料性能。

大多数增材制造机器在打印开始后不需要进行监控。机器将遵循自动化流程，通常仅在机器用完材料或软件出现错误时才会出现问题。可以在此处找到每种不同的增材制造打印机如何生产零件的说明。

如何以及何时删除打印件？

对于某些增材制造技术，移除打印件就像将打印件与构建平台分离一样简单。对于其他更工业化的 3D 打印方法，移除打印件是一项技术含量很高的过程，涉及在打印件仍被封装在构建材料中或连接到构建板上时精确提取打印件。

这些方法需要复杂的拆除程序和高技能的机器操作员以及安全设备和受控环境。

增材制造的后处理如何工作？

后处理方法因打印机技术而异。 SLA 要求组件在处理前在紫外线下固化，金属部件通常需要在烤箱中消除应力，而 FDM 部件可以立即处理。对于使用支持的技术，这也在后处理阶段被删除。大多数 3D 打印材料都可以进行打磨，并采用其他后处理技术（包括滚揉、高压空气清洁、抛光和着色）来准备最终使用的打印件。

常见问题

主要的增材制造技术有哪些？

增材制造涵盖七种技术。这些是大桶聚合、材料挤出、材料喷射、片材层压、定向能量沉积、粘合剂喷射和粉末床熔合。

增材制造和 3D 打印有什么区别？

增材制造和 3D 打印这两个术语在很大程度上是可以互换的。两者都是指从 CAD 设计中逐层构建零件的制造过程。

增材制造和快速原型制造是同一个过程吗？

虽然增材制造和 3D 打印通常可以互换使用，但快速原型制作是一个相关但不同的过程。快速原型是指产品开发的加速原型阶段，增材制造是支持该目标的过程。

哪些行业常用增材制造？

增材制造被广泛（且不断增长）的行业使用，包括航空航天、机器人、消费电子和汽车。从添加剂的出现和广泛采用中受益匪浅的一个行业是医疗技术。从历史上看，大多数行业都倾向于使用添加剂进行原型制作，但随着更强大的技术进入市场，公司也开始转向使用添加剂进行最终用途零件和大批量生产。

增材制造有哪些优势？

增材制造具有许多独特的优势。与减材工艺相比，这是一种创建原型零件的更具成本效益的方法，并且产生的材料浪费更少。进入成本相当低，而且更小、更快的生产运行更便宜。如果您必须重新创建要优化的旧零件，增材制造尤其有用。

增材制造常用的材料有哪些？

增材制造可以使用聚合物、金属以及在某些情况下使用陶瓷来制造定制零件。您在增材制造中看到的最常见材料是塑料，尤其是用于原型制作。