四、定位:3D打印的相關(guān)領(lǐng)域
3D打印是一種新型的快速成型技術(shù),它綜合了數(shù)字建模技術(shù)、機電控制技術(shù)、信息技術(shù)、材料科學(xué)與化學(xué)等諸多領(lǐng)域的前沿技術(shù),涉及的領(lǐng)域較多。
筆者認(rèn)為,3D打印作為一種制造工藝(Manufacturing),涉及有3個方面:
1. 材料(Material)。即用于3D打印中的材料,包括樹脂、金屬、陶瓷、塑料或天然材料等,這些材料通過堆積形成實在的功能產(chǎn)品。
3. 選擇性激光燒結(jié)工藝(SLS):SLS工藝使用的是粉末狀材料,激光器在計算機的操控下對粉末進(jìn)行掃描照射而實現(xiàn)材料的燒結(jié)粘合,就這樣材料層層堆積實現(xiàn)成型。先采用壓輥將一層粉末平鋪到已成型工件的上表面,數(shù)控系統(tǒng)操控激光束按照該層截面輪廓在粉層上進(jìn)行掃描照射而使粉末的溫度升至熔化點,從而進(jìn)行燒結(jié)并于下面已成型的部分實現(xiàn)粘合。

3. 結(jié)構(gòu)優(yōu)化問題:由于設(shè)計師缺乏一些設(shè)計經(jīng)驗與力學(xué)知識,會導(dǎo)致其設(shè)計結(jié)果因為結(jié)構(gòu)問題不能正常打印或在3D打印后會存在一些結(jié)構(gòu)強度問題。強度不足可能會使3D模型在打印、運輸或日常使用過程中受到破壞。這種問題我們稱其為結(jié)構(gòu)分析與優(yōu)化問題;這時就需要通過力學(xué)與物理的計算(有限元方法--FEM)來優(yōu)化模型的結(jié)構(gòu)來滿足需求; 筆者對于近年來結(jié)構(gòu)優(yōu)化方面的工作做了一個綜述,發(fā)表在2017年的《計算機輔助設(shè)計與圖形學(xué)學(xué)報》上(PDF)。

激光照射 刮板抹平,這兩個步驟一次又一次重復(fù)。在每打印一層時,模型也會下降,然后繼續(xù)打印新層。激光器的固化過程,就是感光樹脂3D打印過程。在模型完成之前,這些步驟將不斷重復(fù)。
當(dāng)光敏樹脂3D打印機完成打印過程后,整個物體由托板托出樹脂槽。剩余液態(tài)物料仍留在樹脂槽中,可用于其他印刷。聯(lián)泰小編建議打印后的模型將進(jìn)行必要時的人工去除支撐和其它處理(包括磨面、噴漆表面等)。