3D打印技術的基本原理是將所需成形工件的復雜三維形體用計算機軟件輔助設計技術( CAD)完成一系列數(shù)字切片處理,將三維實體模型分層切片,轉(zhuǎn)化為各層截面簡單的二維圖形輪廓,類似于高等數(shù)學中的微分過程;
然后將切片得到的二維輪廓信息傳送到3D打印機中,由計算機根據(jù)這些二維輪廓信息控制激光器(或噴嘴)選擇性地切割片狀材料(或固化液態(tài)光敏樹脂,或燒結熱熔材料,或噴射熱熔材料),從而形成一系列具有一個微小厚度的片狀實體,再采用黏結、聚合、熔結、焊接或化學反應等手段使其逐層堆積疊加成為一體,制造出所設計的三維模型或樣件,這個過程類似于高等數(shù)學中的定積分模式。
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圖示為花瓶的3D打印實例過程步驟。
首先用計算機軟件建立花瓶的3D數(shù)字化模型圖;然后用切片軟件將該立體模型分層切片,得到各層的二維片層輪廓(見圖l-2(b》;之后在3D打印機工作臺平面上逐層選擇性地添加成形材料,并用激光成形頭將激光束(或用3D打印機的打印頭噴嘴噴射黏結劑、固化劑等)對花瓶的片層截面進行掃描,使被掃描的片層輪廓加熱或固化,制成一片片的固體截面層(見圖1—2(c));
隨后工作臺沿高度方向移動一個片層厚度;接著在已固化薄片層上面再鋪設第二層成形材料,并對第二層材料進行掃描固化;與此同時,第二層材料還會自動與前一層材料黏結并固化在一起。如此繼續(xù)重復上述操作,通過連續(xù)順序打印并逐層黏合一層層的薄片材料,直到最后掃描固化完成花瓶的最高一層,就可打印出三維立體的花瓶制件
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