青岛3D打印教学实验室建设解决方案 3D打印建模设计

3D打印正在获得工业制造业越来越多的重视，但即便是很多看好3D打印技术的制造业人士，对3D打印所能实现的产品形状感到乐观，但对3D打印所能实现的力学性能感到疑虑。在金属加工过程中，发生着许多微妙的事情。
就拿选择性激光熔化技术来说，在激光对粉末的融化加工过程中，每个激光点创建了一个微型熔池，从粉末熔化到冷却成为固体结构，光斑的大小以及功率带来的热量的大小决定了这个微型熔池的大小，从而影响着零件的微晶结构。并且，为了熔化粉末，必须有充足的激光能量被转移到材料中，以熔化中心区的粉末，从而创建完全致密的部分，但同时热量的传导**出了激光光斑周长，影响到周围的粉末，出现半熔化的粉末，从而产生孔隙的现象。
冶金性能方面还与金属3D打印过程的诸多条件相关。加工参数的设置、粉末的质量与颗粒情况、加工中惰性氛围的控制、激光扫描策略、激光光斑大小以及与粉末的接触情况、熔池与冷却控制情况等等都带来了不同的冶金结果。
通常来说加工越快，表面粗糙度越高，这是两个此起彼长的相关变量。另外，残余应力是DED以及SLM加工技术所面临的共同话题，残余应力将影响后处理和机械性能参数。不过，根据3D科学谷的市场研究，根据对冶金方面的驾驭能力，残余应力也可以用来帮助促进再结晶和细小的等轴晶组织的形成。
对于金属打印过程中微观结构的理解和新合金的加工性能已经获得了不少的进步。同时还观察到微观结构的非均质性，在这方面通过表征工作（柱状晶、高取向、孔隙度等）获取对加工冶金学的进一步理解，从而不仅提高金属3D打印的工艺控制能力，还为材料制备以及后处理提出了新的要求。

橡胶类材料在3D打印中的应用
    橡胶的种类繁多,不同的橡胶具有不同的属性，而不同橡胶的各种*特属性正好与3D打印的个性化设计思路致，可以赋予3D打印制品*特的性能,因而受到了广泛的关注。3D打印的橡胶类产品主要有消费类电子产品、设备、卫生用品以及汽车内饰、轮胎、垫片、电线、电缆包皮和高压、**高压绝缘材料等。它们主要适用于展览与交流模型、橡胶包裹层和覆膜、柔软触感涂层和方滑表面、 旋钮、把手拉手、把手垫片、封条、橡皮软管、鞋类等。
目前，橡胶类材料在3D打印中应用非常泛，**硅橡胶的使用为普遍，**硅橡胶是指分子主链以Si- 0键为主，侧基为**基团(主要是中基)的一类线形聚合物。 其结构中既含有**基团，又含有无机结构，这种的结构使其成为兼具无机和**的高分性体。近年来,硅橡胶工业*发展，为3D打印材料的选择提供了方便。
**硅化合物以及通过它们制得的复合材料品种众多。性能优异的不同**硅复合材料,已经通过3D打印在人们的日常生活中如农业生产、个人护理及日用品、汽车及电子电气工业等不同领域得到了广泛的应用。在3D打印领域,**硅材料因为有其*特的性能,成为器械生产的。**硅材料手感柔软,弹性好，且强度较**乳胶高。
例如在领域里使用的喉罩要求很高，罩体透明便于观察,它必须能很好地插人到人体喉部，从而与口腔组织接触;舒适并能反复使用,保持干净清洁。

模具对于生产力有着很大的提高，许多批量生产的产品还是使用大量模具进行制造加工。同是，对于制作个性化有设计感产品时有时也需要要模具的，例如饼干制造，糕点烘焙行业。因此，可见模具在我们生活中还是扮演着十分重要的角色。
    然而，3D打印技术虽提倡定制化生产，却也带给了模具生产一条新的思路。通过3D打印的模具，或许具有*到的设计优势、有定制化不同的生产优势，或许能给模具的功能带来不同的提升。总而言之，目前已经有不同的领域，包括工业制造、生活制造、制造上多个领域都已经有了3D打印制造模具的经典案例了。
    热冲压模具需要冷却液通道，以确保使退火金属板材的温度快速降低至200摄氏度以下。在以往，通常需要采用在模具中直接钻孔的方式制成冷却液通道，因此，几乎不可能在表面上产生连续位置，对于复杂形状的模具则更是如此。而现在，借助3D打印技术，舒勒公司正在制造使通道符合更完近净形的原型模具。因此可确保组件的所有部位能以同等速度快速冷却，从而实现更好的零部件特性。
    3D打印的组合模在高达95%的程度上具有与实际模具相同的机械性能和技术特性。

3D教育课程计划旨在使学生参与活动、项目和问题解决为基础的学习，它提供了一种动手做的课堂体验。学生在应用所学到的数学和科学知识来应对世界重大挑战时，他们创造、设计、建构、发现、合作并解决问题。
彩色3D打印工艺与SLS工艺类似，采用粉末材料成形，如陶瓷粉末，金属粉末。所不同的是材料粉末不是通过烧结连接起来的，而是通过喷头用粘接剂(如硅胶)将零件的截面“印刷”在材料粉末上面。用粘接剂粘接的零件强度较低，还须后处理。具体工艺过程如下：上一层粘结完毕后，成型缸下降一个距离(等于层厚：0.013～0.1mm),供粉缸上升一高度，推出若干粉末，并被铺粉辊推到成型缸，铺平并被压实。喷头在计算机控制下，按下一建造截面的成形数据有选择地喷射粘结剂建造层面。铺粉辊铺粉时多余的粉末被集粉装置收集。如此周而复始地送粉、铺粉和喷射粘结剂，终完成一个三维粉体的粘结。未被喷射粘结剂的地方为干粉，在成形过程中起支撑作用，且成形结束后，比较*去除。
彩色3D打印优点
(1)成型速度快，成型材料价格低，适合做桌面型的快速成型设备。
(2)在粘结剂中添加颜料，可以制作彩色原型，这是该工艺竞争力的特点之一。
(3)成型过程不需要支撑，多余粉末的去除比较方便，特别适合于做内腔复杂的原型。
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