快速成型制造工艺通常包括四个主要步骤:CAD 设计、预处理、打印和后处理。
步骤 1:CAD 设计
使用计算机辅助设计(CAD)软件,创建所需物体的数字模型。这一步骤包括设计和完善物体的形状、尺寸和规格。
步骤 2:预处理
在预处理阶段,数字模型将为打印做好准备。这包括优化模型以便打印、将模型切成薄层以及为 3D 打印机生成必要的指令等任务。
步骤 3:打印
在打印阶段,3D 打印机将材料逐层沉积,以构建物体。使用的材料可以是塑料、金属、陶瓷或其他类型,具体取决于特定的打印机和应用。可采用不同的打印技术,如粉末床熔融或直接能量沉积,将材料熔合在一起,形成所需的形状。
步骤 4:后处理
物体打印完成后,可能需要进行后处理步骤,以增强其最终特性和外观。这可能包括移除支撑结构、清洁、平滑表面、固化或凝固材料,以及进行任何必要的修饰。
在金属增材制造方面,还需要考虑更多因素和步骤。金属物体通常采用粉末床熔融技术制造,即用激光或电子束逐点熔融金属粉末颗粒以形成层。打印过程结束后,金属零件可能需要经过去胶步骤。这包括去除印刷过程中用于将结构固定在一起的粘合剂材料。然后,在改良的无氧环境下对去胶部件进行热处理,以防止氧化。这种热处理可以在惰性或还原性气氛中进行,以保护金属不被氧化。最后一步可能需要额外的加工或处理,以达到所需的性能或精度。
总之,增材制造(又称三维打印)可以通过逐层添加材料来制造复杂和定制的物体,而传统的减材制造方法则需要去除材料。该工艺在材料选择方面具有多样性,可应用于从原型设计到生产传统方法难以生产的复杂金属结构等多个行业。
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