3D打印流程详解,看看物品是怎样被3D打印机打印出来是白纸

3D打印流程详解,看看物品是如何被3D打印出来
3D打印现在是一个非常火热的概念,大家都听说过3D打印的概念,但可能很多人却不了解一个3D打印物品是如何从零开始,被打印出来的。今天本文将和大家,详细了解3D打印的详细工作流程。
从广义上说,3D打印完整流程主要包括五个步骤,如图1所示。
(1)3D 模型生成.利用三维计算机辅助设计(CAD)或建模软件建模或通过三维扫描设备,如激光扫描仪、结构光扫描仪等来获取生成3D模型数据.这时所得到的3D模型数据格式可能会因不同方法而有所不同,有些可能是扫描所获得的点云数据,有些可能是建模生成的NURBS曲面信息等;
(2)数据格式转换.将上述所得到的3D模型转化为3D打印的STL格式文件.STL是3D打印业内所应用的标准文件类型,它是以小三角面片为基本单位即三角网格离散地近似描述三维实体模型的表面;
(3)切片计算.通过计算机辅助设计技术(CAD)对三角网格格式的3D模型进行数字“切片”(Slice),将其切为一片片的薄层,每一层对应着将来3D打印的物理薄层;
(4)打印路径规划.切片所得到的每个虚拟薄层都反映着最终打印物体的一个横截面,在将来3D打印中打印机需要进行类似光栅扫描式填满内部轮廓,因此,需要规划出具体的打印路径,并对其进行合理的优化,以得到更快更好的切片打印效果;
(5)3D打印.3D打印机根据上述切片及切片路径信息来控制打印过程,打印出每一个薄层并层层叠加,直到最终打印物体成型.
从上述3D打印过程可知,要实现3D打印,3D模型是前提和基础,否则“巧妇难为无米之炊”;而3D打印使3D模型“落到实处.但是,大多情况下,现有方法直接得到的3D 模型并不能直接输出给3D打印机.因为大部分设计模型都是由建筑师、工程师或设计人员所提供,他们都倾向于使用专业设计软件,如Maya、3ds Max和SketchUp等.还有一些三维模型数据来自于三维扫描设备,如激光扫描仪、结构光扫描仪等.这些模型数据信息并未考虑到3D打印的具体需求与约束,如果直接输出到3D打印机,通常会导致各种各样的问题,如:模型尺寸过大,超过打印机能打印的尺寸限制或没有考虑稳定性导致打印出物体无法正常放置等。
正如利普森和库曼所说:3D打印中,不是输入糟糕的设计文件就能打印出糟糕的物体,而是你输入糟糕的设计文件,什么都打印不出来,或是比什么也得不到更糟糕的情况就是浪费了昂贵的原材料.
因此,大多数设计模型,尤其是那些复杂物体的三维模型,都需要经过一些几何方法进行修正、调整和优化,使其能更好地满足3D打印的需求,避免打印出的物体无法正常发挥功能.这一过程,就是图1所示(a)~(d)的几何计算问题:将3D模型经过一些几何方法处理为3D打印机可接受、可打印,甚至要求打印出的模型可正常使用或具有指定效果的处理过程。
以上就是3D打印的详细流程,想要了解更多关于3D打印的技术知识,请关注印梦园:http://www.yinmengyuan.com。
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3D打印的原理是什么?它打印出来的的东西和真实的有区别吗?它能打印出什么东西是不是取决于打印机的种
3D打印的原理是什么?它打印出来的的东西和真实的有区别吗?它能打印出什么东西是不是取决于打印机的种类?
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3D打印技术是利用光固化和纸层叠等技术的最新快速成型装置。它与普通打印工作原理基本相同,打印机内装有液体或粉末等“打印材料”,与电脑连接后,通过电脑控制把“打印材料”一层层叠加起来,最终把计算机上的蓝图变成实物。
鉴于技术还不完全成熟和价格昂贵还不适合应用到日常用品当中通常用于模型,因为建模速度快节省时间,以后会慢慢应用到民用当中。
打印不同的东西当然要不同的打印机,打印茶杯的机器打不出来房子,除了机器还需要不同的耗材,比如打印一把枪就要用金属耗材,打印一把牙刷就不能再用金属了
采纳率:35%
雕塑的原理,和真是实的有区别,打印是取决于种类。
这上面全了,你可以看看,什么都明白了
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这价格你觉得会有人买吗
3D打印机不是这么用的啊 跟纸糊的烧纸灯一样鬼会买啊
这个和市场上的成品比较,毫无亮点啊。不管是设计还是材质没有优势。个人觉得
实际的效果,还没有经过后期的精心处理,打磨和上色的。用3D打印机打印出来的。就那树桩的建模,就是一个难点,更莫说那树桩的高度!这可是心血凝结的作品!中间那透明的,是PLA透明1.75材料打印的。
外框耳朵分4部分打印,就比较漂亮了
说实话,好丑,台灯要么实用要么漂亮,3d打印缺少设计元素,没亮点,实话实说
这个打印质量。。。。。。
太丑了。。色彩也太。。
你这打印质量不太好啊
不好做啊,没有销售市场,消费者看的是 外观和价钱,价钱能接受,外观不行,吸引力不够
还不如直接打个万圣节南瓜灯。。
这是打印的双色猫没有经过处理的。
有时候全球都没有的东西,不代表一定会成功,可能先辈早试过,并不实用,或成本太........。创新精神还是不错的。
每个长得丑的人,都是独一无二的。独特并不代表有市场。
设计上还要再下下功夫。。还有后期处理
丑到爆炸啊……
然而根本不会有人管你是怎么做的产品,怎么做的不重要,做成什么才重要,楼主还是太幼稚了,你给我100块钱让我用这个灯一天我都不会用,再见吧楼主
可能是照片没有照好!实际上,人家看起来都好看呢!
这设计不好看....
怎么照都不好看
而且,颜色可以自由搭配的!今后再设计一款,让你们看看!绝对不一样!
其实,这个打印和设计都是不错的!就是后期处理不到位,再加上照的效果不好,才让人看起来不舒服。
楼主你不需要说那么多,看销量就行。
换位思考,如果你花500多,你会买这个?
呵呵,538一個,說真的,你掛53塊八毛試試,有人能下單都是神奇。
楼主好好想想吧
都是给你真实建议而已
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3D打印已经不是新鲜事儿,但打出来的东西好用吗?
  出品| 网易新闻  作者| 陈俊宇,清华大学机械工程系博士研究生  在《了不起的中国制造》栏目前面的内容中,我们曾经介绍过3D打印房子的技术(详情戳:《》),3D打印,学术一点叫增材制造,是20世纪80年代中期发展起来的一种技术。  不知道大家有没有这样的疑问:为什么80年代出现的技术现在才被广泛应用?这不是因为别的,只是3D打印的一大批专利在最近纷纷到期,相继就有一大批成熟又便宜的技术出现在工程应用中。2011年是3D打印的一个关键年,而近些年其又有了很多新发展。  (一)制造中的3D打印:解放设计的利器  传统的制造模式分两大类,一类是用刀具、机床去加工铁块、铁棒等毛坯,把多余的材料从原有的毛坯上切下来的减材制造;另一类是靠铸造、锻压等方法直接把材料造成要求的形状的等材制造。  在进行机械设计时,设计师需要考量的因素有很多:零件够不够大、材料够不够硬,能不能hold住外力别断?为了加工起来没那么麻烦,那么零件的样子是不是简单?怎么能够跟别的零件装配到一起?等等。  在一些特殊的应用场景例如航空领域,一克质量一克黄金,轻量化是十分重要的设计原则;  归根结底,实际上就是能用和省钱。  但是因为有这些限制条件,零件的形状就不能随意设计,这就造成在一个零件中,有的地方受很大力、有的地方根本不怎么受力,这部分不受力的区域的材料实际上就是多余的。  而3D打印技术的突破性就在于它从成形原理上是完全不同于以往的制造模式,而且在可以预见的未来也不会再有这类型的新的革新式发展。  3d打印的核心就是离散堆积原理,简单来说就是:依据计算机上构成的工件三维设计模型,对其进行分层切片,得到各层截面的二维轮廓信息,增材制造机的成形头按照这些轮廓信息在控制系统的控制下,选择性地固化或切割一层层的成形材料,形成各个截面轮廓。并逐步顺序叠加成三维工件。  3D打印的出现让制造过程简化为了一层一层的堆积,这样一方面让设计师不再考虑零件在制造过程中需要如何打孔、如何车削、如何在加工复杂结构时避免刀具跟零件的干涉等问题,结构再复杂也并不会对制造成本造成太大的影响;另一方面,可以解放设计师,既然零件的形状基本上可以随意设计,那么原来那些没用的部分也可以直接去掉了。  实现这一思想的方法叫“拓扑优化”。  图:零件的拓扑优化过程  如上图所示,原始的零件为了加工的方便实际上是比较规整的,但是其中大量的材料并没有怎么受力,通过计算和迭代优化,可以将零件的结构优化为新的样子,新零件的各个部分的受力情况较之前更为均匀,没有了应力集中分布于小范围内的情况,这样可以把不必要的材料去掉、更充分地利用材料的载荷能力,实现零件的轻量化。  图:椅子的拓扑优化案例  拓扑优化的实质就是把零件中不受力的材料去掉,由于其优化结果的形状十分复杂,其制造一定是依赖于3D打印的。  (二)生产中的3D打印:众包一下  众包是指组织(企事业单位、机构)乃至个人把过去由员工执行的工作任务,以自由自愿的形式分包给非特定的社会大众群体以解决或承担的做法。众包的参与主体一般包括发包方(企业/个人)、接包方(用户)以及中介机构(众包平台)。  图:众包模式  美国的一家创意产品电商就实现了基于大量社会3D打印机的制造网络,用户可以在网络上提交自己的产品创意,也可以对网站上其他人的创意进行投票、提意见或改进等。利用众包的方式,让社区、大众参与产品开发的整个过程,包括提交创意、评估、虚拟设计、预售、生产、销售等多个流程。同时大批3D打印机形成制造网络,从创意提交、虚拟设计到实物制造,构成了完整的众包网络。  3D打印机具有广泛的制造适应性,可以加工任意形状的产品,这就为众包模式提供了一种统一的制造手段,可以说3D打印的意义不只是一种新的制造手段,还激发了一种新的生产模式。  (三)3D打印出来的东西能用吗?  3D打印的零件能不能用,关键要解决精度和强度两大关键问题。  我们目前市场上看到的很多入门级的3D打印机是这个样子的:  这实际上只是熔融沉积(FDM)型的3D打印设备,其必备的就是三坐标的伺服系统来实现空间内的平动,这个伺服系统的控制精度越高,打印出来的零件精度越好;挤出头用于将ABS、PLA等塑料挤出成形,这个挤出头有多大也在一定程度上限制了零件的精度。  这样的开放式结构很容易造成材料在堆积成型的时候受热不均,发生塑料的翘曲等问题,这样零件的精度就无法保证了——温度的控制是在熔融沉积3D打印中保证零件精度的重要因素,专业一点的3D打印机都有用于防风和保温的外罩。  而如果只能使用塑料作为材料,那这种技术的应用前景也是十分局限的,塑料的强度是无法满足工业中对经常要发生相对运动的结构件的强度的要求的,要解决强度问题,归根结底是材料问题。  经过二十多年的发展,科学家根据不同成形材料已经开发出数十种成形方法,目前比较成熟、应用比较普遍的增材制造技术有以下几种:  ①光敏材料选择性光固化(SLA)增材制造;②粉末材料选择性激光烧结(SLS)增材制造;③丝状材料融化沉积成形(FDM)增材制造;④薄型材料分层切割(LOM)增材制造。  图:光敏材料选择性光固化(SLA)技术  图:粉末材料选择性激光烧结技术(SLS)  图:最常见的熔融材料沉积成形(FDM)  其中激光烧结技术广泛应用于金属材料的3D打印上,造出来的金属零件相较于常见的塑料3D打印零件有更好的强度,国内一些研究机构将激光成型技术用在C919大飞机结构件的快速成型上,使中国成为迄今世界上唯一掌握大型整体钛合金关键构件激光成型技术并成功实现装机工程应用的国家。  图:国产3D打印的C919钛合金翼梁  (四)科幻感十足的3D打印新方法  在2015年的科学杂志上报道了一种快速3D打印技术CLIP(持续性液态界面生产技术),它是利用光固化树脂,氧气作为抑制剂,三维立体物体在液体中成型,试验中这个迷你艾菲尔铁塔只用了6分钟就完成了打印,而一般这个尺寸的FDM(丝状材料融化沉积成形)打印至少需要几个小时。  图:CLIP技术6分钟内打印完毕迷你埃菲尔  持续性液态界面生产技术,使得传统的3D打印机械技术变成了光化学过程,没有了层使得打印的零件在各个方向的力学特性一致,打印时间也相应的大幅度缩短,打印精度得到了跨越式的提升,科幻感十足。  图: CLIP技术的打印过程快速高效  (五)中国的3D打印:技术有突出,工业化不足  相较于世界领先3D打印水平,中国在产业化进程上虽存在一定的差距,但在部分核心技术和市场应用仍具有先进一面。  技术上,中国增材制造技术的自主创新能力处于世界领先地位,在利用选择性激光烧结( SLS)技术制造大型零部件领域,中国走在3D打印技术发展最为成熟的美国之前。  材料上,国内有些金属材料(铝、铁等)与国外的差距相对较小,最有希望实现进口替代;在设备方面,目前的一些企业正在研发打印金属材料的3D打印设备,以增强设备的市场竞争力。  在应用上,中国的3D打印市场快速增长,增速远超全球。  图:国产激光3D打印的钛合金战机结构件  结语  随着材料种类的增加以及材料性能的不断改进,3D打印在全球的应用领域必将不断扩大,用途也将越来越广泛,包括使设计原型样品化、用于产品的性能测试、快速模具制造、提供创新产品开发的手段、用作投标手段等、进行艺术创作等,中国也不例外。  作为世界上认知度最高的标签,中国制造(Made in China)正寻求战略升级。「了不起的中国制造」专栏,力邀行业权威、资深玩家,呈现他们眼中的中国创新之路。  投稿请联系newsresearch_,稿件一经刊用,将提供千字800元的稿酬。  --------------------  编辑| 史文慧
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