武汉3D打印公司分享：几种3D打印技术的对比
武汉易成三维科技分享：几种3D打印技术的对比！
如果你想到3D打印，可能想到的第一个图像是FDM打印机逐层挤出，但这并不是3D打印的唯一方法。另一种非常常见的增材制造方法是粉末3D打印。与用长丝打印的FDM打印不同，粉末3D打印使用粉末作为主要打印材料。
粉末印刷工艺主要有两种：粉末床熔融和粘合剂喷射。通过粉末床熔融，粉末3D打印机用激光将粉末颗粒烧结或熔化到所需的物体中，而重涂刀片则为每层新层添加更多粉末。
代替激光，粘合剂喷射使用打印头将液体粘合剂沉积到粉末打印床上。液体将粉末颗粒结合在一起，形成所需物体的每一层。然后加入一层新鲜的粉末，并逐层重复该过程。
粉末3D打印可以使用各种材料进行打印，包括金属和二氧化硅等不太常见的材料。相比之下，FDM打印的材料选择通常仅限于纯热塑性塑料或注入其他材料的热塑性塑料。使用Powder Bed Fusion的3D打印机通常也以更高的精度进行打印，并且可以处理更复杂的打印。这是由于激光器的尺寸小，可以比FDM打印机上的喷嘴获得更多的细节。
虽然有一些高端，昂贵的FDM打印机，但对于业余爱好者和入门级爱好者来说，有更多负担得起的选择。粉末3D打印机的平均价格约为100万元，往往相对昂贵，市场上很少有入门级粉末3D打印机
SLS是粉末3D打印的主要和最受欢迎的类型。该技术由德克萨斯大学的Joe Beaman博士和Carl Deckard博士于1980年代中期开发。通过增加与其他材料的兼容性和更高的精度，以及其他发展，SLS自创建以来已经走过了漫长的道路。
它是如何运作的
粉末打印材料被加载到打印机的粉末箱中，在那里它被加热到刚好低于其熔点的温度。一旦达到所需的温度，再涂布机就会在构建平台上铺上一层薄薄的粉末。
然后，CO2激光器根据模型选择性地烧结粉末层。一旦该层完成，构建平台将向下移动，并且重新涂覆器将应用另一层粉末。激光烧结新层，并重复该过程，直到所需的物体完成。
优点和缺点
SLS打印由于激光的细度以及每个粉末层通常为0.1毫米厚的事实，提供了很高的精度水平。此外，SLS打印不需要支撑，因为非烧结的周围材料可以稳定打印。这两个优点都允许打印具有复杂几何形状的小零件。
粉末3D打印可分为五种不同的子技术：选择性激光烧结（SLS），选择性激光熔化（SLM），直接金属激光烧结（DMLS），电子束熔化（EBM）和粘合剂喷射。在本文中，我们将简要介绍每种技术，解释它们的工作原理以及它们的优点和缺点。
SLM由德国的研究小组弗劳恩霍夫激光技术研究所于1995年开发。它类似于SLS，但它们之间的主要区别在于SLM专门用于打印金属。SLM打印机执行的打印也非常精细，甚至可以与传统制造方法生产的零件相媲美。因此，该技术通常用于快速原型设计和批量生产。
它是如何运作的
与SLS一样，SLM打印机使用粉末床融合来创建零件。激光逐层熔化金属粉末，以形成所需的形状。为了保持温度恒定并避免任何气流，SLM打印机往往具有受控的构建空间和气氛。
与 SLS 打印机不同，SLM 打印机需要支撑结构。金属比SLS机器通常打印的热塑性塑料更致密，因此更重。金属的重量需要支撑结构，以便在打印时将打印的部件固定起来。
优点和缺点
从构建板中移除支撑材料和部件通常很困难，因为材料粘合得有多好。因此，通常需要大量的后处理，因为印刷品通常具有粗糙的表面处理。
另一方面，您可以直接在金属中打印零件！这缩短了生产交付周期，因为不需要加工。此外，使用SLM打印可以实现复杂的形状，否则传统制造将过于困难或昂贵。
DMLS由德国公司EOS于1990年代开发。DMLS经常与SLM混淆，因为这两种技术非常相似。两者都是印刷金属的方法，但主要区别在于DMLS烧结金属粉末，而SLM熔化材料。因此，SLM仅适用于具有单一熔化温度的纯金属，而DMLS还可以打印金属合金或两种或多种金属元素的混合物，这些金属合金可能具有不同的熔化温度。
它是如何运作的
在DMLS打印中，金属粉末在打印室中被加热，刚好足以让颗粒在分子水平上融合，但不足以熔化。在构建平台上铺开一层薄薄的粉末，然后激光选择性地烧结模型的每一层。构建平台向下移动，应用新的粉末层，并重复该过程。
优点和缺点
虽然DMLS只打印金属合金，但还有各种各样的金属合金粉末。未烧结或熔化的材料可以重复使用。与其他粉末床熔融工艺类似，DMLS打印可实现令人难以置信的精度。
DMLS打印的主要缺点是打印件的孔隙率。由于金属粉末是烧结的而不是熔化的，因此DMLS打印件比SLM打印件更Porose，根据最终用途，这可能会有问题。
EBM似乎与SLS技术相似，但有两个主要区别。首先，EBM打印机使用电子束而不是CO2激光来烧结材料。其次，EBM需要导电材料，其中不包括热塑性塑料。
它是如何运作的
EBM打印技术的工作原理是使用由电磁线圈控制的电子束烧结导电金属粉末。打印必须在真空空间中完成;否则，电子束将与空气中的气体分子碰撞，导致束失去功能。
将粉末装入打印机后，降低内部压力以产生真空。当达到正确的内部压力时，构建平台被加热。在构建平台达到所需温度后，在构建区域中施加一层薄薄的粉末，电子束撞击粉末，引起使粉末凝固的反应。每一层，电子束都会这样做，在特定点选择性地撞击粉末以形成零件。
EBM零件的后处理是必须的。印刷品通常覆盖着必须去除的半烧结粉末。此外，EBM 打印需要支撑，不是出于稳定性目的，而是为了帮助打印件散热和冷却。
优点和缺点
EBM打印的一个优点是可以打印零件的速度。鉴于印刷的高密度，由此产生的零件很坚固。打印后残留的任何非烧结粉末都可以重复使用。
就缺点而言，目前EBM打印机的导电打印材料的选择有限：主要是钛或铬钴合金。材料也相当昂贵，这也可以说是一般的EBM机械。
粘合剂喷射于1993年通过麻省理工学院的一个项目开发，是一种粉末印刷技术，使用液体粘合剂而不是热量来打印零件。
它是如何运作的
与其他粉末印刷技术类似，薄薄的粉末层分布在构建板上。打印头不是激光或电子束，而是在构建表面上移动，选择性地将粘合剂分散在表面上。当液体接触表面时，粉末结合在一起，形成固体。一旦一层完成，构建平台向下移动，重新涂覆器在构建表面上铺展另一层粉末，并重复该过程，直到零件完成。
有两种类型的粘合剂喷射印刷技术：砂粘合剂喷射和金属粘合剂喷射。除了材料的明显差异外，砂粘结剂喷射通常用于打印复杂的模具和多色模型。通常，生成的打印件不需要后处理;然而，环氧涂层可以用于提高多色印刷品的活力。
金属粘合剂喷射比SLM或DMLS便宜，但为了增加零件密度和强度，零件经过固化过程，然后渗透或烧结。渗透是一种过程，其中部件被加热以除去粘合剂，并且产生的空隙被具有低熔点的金属填充。烧结作为后处理步骤涉及将零件暴露在高温下，以便它们在分子水平上融合。
优点和缺点
与其他粉末印刷技术一样，粘合剂喷射非常适合复杂的印刷品，相比之下，印刷材料更便宜。粘合剂喷墨打印机的构建体积也比其他技术大，因为打印过程中缺乏热量可降低打印失真的风险。
这一最显著的缺点是粘合剂喷射印刷品的机械性能较差。然而，在金属粘合剂喷射与后处理渗透和烧结的情况下，这可以减轻。