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3D打印出新技术 无需支撑丨e键打印 互联网3D打印云平台

来源:e键打印   发布时间:2016-03-31 11:52:19   浏览次数:918


  了解3D打印技术的朋友都应该了解,3D打印成型技术无论是光固化成型、逐层打印成型还是粉末烧结成型,模型打印出来都有支撑。而这个支撑,是产品固定成型的基准点,在3D打印成型中的作用非常之大。据e键打印了解,近期科研人员研发出一种新技术——3D打印无需支撑也可打印成型。


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  玩过3D打印机的朋友们都有一个困惑,当复杂的模型被打印出来以后,如何掰掉支撑的确是一件让人头疼的事,用力太小吧,怎么也掰不掉,用力过大吧,会把模型弄坏,比如一个相对比较复杂的模型,费了九牛二虎之力都打印出来了,到头来却毁在最后一关:去支撑!难道不觉得可惜吗?那么,有没有一种非常轻松省事的办法,从此摆脱支撑的困扰呢?


解析:3D打印为什么需要支撑结构


  不知道大家有没有想过一个问题:被打印物体的模型为什么要加上支撑结构呢?这里还得从物理学上来解释。由于地球具有很强的引力,任何置于地球的物体都无法摆脱重力的束缚,而单一的物体,如果重力过大,而支撑面又太小,就无法保持自身的平衡,这个时候就需要增加支撑点来抵消重力。比如,一个重量较大的物体,与地面的接触面积过小时,往往是立不住的,容易倒下,这也是我们在一堵危墙之下增加一根柱子的原因所在。再比如古代的建筑,像皇宫,由于本身的建筑主体过大,受到重力的影响,如果没有支柱,真不知道它的稳固性怎么样?所以,在打印模型中添加支撑结构,跟这个是一样的道理。层层叠加成型的技术(3D打印技术)原理要求模型的上层结构要有下层部分的支撑,所以,被打印模型的某些部位如果是悬空的,打印的时候就需要设计支撑结构。


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3D打印模型支撑结构该如何选择?


  为3D模型添加支撑结构有两种方式:一种是在三维制图软件中手动添加,还有一种是导入3D打印机操作软件中自动生成。支撑的自动生成技术有三种:基于STL格式文件的支撑自动生成技术,基于层片信息的支撑自动生成技术,基于扫描线的支撑自动生成技术。简单来说就是,添加支撑前的模型状态有STL、Gcode、扫描文件等三种,相较于手动添加支撑,自动添加支撑要简单多了。但有些时候我们却不知道什么时候该用什么样的支撑类型,因此也浪费了很多宝贵的时间。一个模型的支撑居然引起了这么多麻烦事,那么,我们是否可以大胆想象一下:能不能让3D打印从此再无支撑困扰?


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波音公司研发空间悬浮3D打印技术


  随着全球对3D打印技术研究的不断深入,各种相关技术也在不断涌现,近日,航空巨头波音公司研发了一项新的3D打印技术:空间悬浮3D打印技术。该技术最大的亮点在于,被打印物体会处于悬浮状态,并且能够360度自由旋转。这样,即便周围有很多台3D打印机,也不用怕任意堆叠材料了。有了这种技术,就完全破处了对某些形状的3D打印限制,可实现一些复杂零部件的整体3D打印。


  那么,这项技术中最关键的部分——悬浮是怎么实现的呢?波音公司给出的说法是:声悬浮、磁悬浮、量子悬浮,以及静电悬浮。其中的磁悬浮需要“超级冷却物体,然后将其置于磁场中,用磁力来控制。”整套系统将大量采用自动化控制,能感知到物体的空间位置,然后基于此对其进行操控和稳定。


  显而易见,这种技术与我们之前见到的3D打印技术都不同,它利用多个打印机同时挤出具有抗磁性的材料,而且这种材料在进行超级冷却以后会变成超导体。实际上,由于3D打印对象被磁场支持着,打印机可以将材料沉积在对象的任何一边,传统的3D打印机只能进行自上而下的打印,空间悬浮3D打印技术完全可以不受这种顺序的束缚。


  有3D打印机实际操控经验的人都知道,对于复杂模型来说,打印之前我们会利用软件在模型上加上各种支撑,目的是为了让打印出的物体更加完美。显然,一个不加支撑结构的物体,打印出来质量就差远了。而空间悬浮3D打印技术的出现完全颠覆了原有的打印操作,将来的某一天,我们在用3D打印机制造复杂几何形态的时候,可能再也不需要支撑材料的帮助了。试想一下,一个物体,悬浮在空中,无论你用FDM技术、SLA技术还是SLS技术,它都能稳定地保持着自己在制造过程中的结构。

 

  总结:3D打印技术本身就是一项非常节省成本的工艺技术,如果能实现3D打印的无支撑化,将实现制造业真正的“零损耗”,因此,为企业节省巨大的能源、材料和时间成本是这一技术最大的价值。由于种种原因,这技术目前还没有投入市场。不过,e键打印作为一家互联网3D打印云平台,也将持续关注此项新技术的应用。


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