一、什么是快速成型(三维打印):
快速成型(三维打印)技术是采用材料累加思想,把三维立体看成是无数平行的、具有不同形状的层面的叠加,将电脑中的三维数据模型,快速制造出实体模型,向用户提供物理模型和快速修改设计方案,从而大大减少了新产品开发前期的时间和费用。快速成型技术不受零件几何形状的限制,能够制造出常规加工技术无法实现的复杂几何形状零件的建模。它能帮助设计者快速实现设计方案并寻找出原设计方案的不足或疏漏之处,及时修改使之完善,节省了大量的试模时间;同时,它还能使生产销售与用户之间的距离缩短,这是因为快速成型技术能及时按用户的要求建立产品模型,使设计出的产品更直观更具有可加工性和更能为客户所接受,从而提升了企业的市场竞争能力。
因此,快速成型技术广泛应用于目前,它已成为现代制造业的支柱技术,是实现并行工程,逆向、集成制造技术和技术开发的必不可少的手段之一,已广泛应用于教育、军工、医疗器械、机械制造、动漫玩具、汽车制造、工业零部件、日用五金、电子消费产品、家用电器、钟表珠宝首饰、家具办公、礼品工艺、日化品包装、卫浴洁具、牙科医疗、体育用品、建筑模型、航天航空、军工等几乎所有的工业领域,开创了快速制造的新时代。
二、三维打印(快速成型)技术具有以下特点:
1.特别适合于形状复杂,精细的零件加工;
2.减少了对熟练技术操作者的需求;
3.成功地解决了CAD 中三维造型“看得见、摸不着”的问题;
4.生产柔性高,只需改CAD 数据,就可生产不同形状的零件模型;
5.技术集成,设计制造一体化;
6.不需专门的工装夹具和模具,大大缩短了新产品试制时间;
7.零件的复杂程度和生产批量与制造成本基本无关。
三、产品介绍
1、来自于以色列的Objet:
Objet 公司成立于1998 年,现已通过在美国、欧洲和香港设立办事处从而形成全球客户群,并建立了分销合作伙伴的全球网络。拥有超过50 项已批准或正在申请的专利, 超过70 个授权协议。
Objet 作为3D 打印技术在研发、制造方面的创新领导者,以及在超薄层厚度、高分辨率3D 打印系统和材料的全球市场供应商,她可利用PolyJet™ 聚合材料喷射技术,打印16 微米厚的超薄涂层。
Objet 的解决方案可使制造商和工业设计师们降低产品开发周期的成本,并大大缩短新产品的上市时间。Objet 系统已被北美洲、欧洲、亚洲、澳大利亚和日本的汽车、电子、玩具、消费品等许多行业以及鞋类行业的世界领先企业所采用。
Objet 系统被各行各业包括财富100 强企业在内的全球客户所采用,所涉及行业包括教育、医药/医疗器械及牙科、消费性电子产品、汽车、玩具、消费性产品、防御、鞋类行业等。
Objet全球性客户:
2、Objet 产品特点:
Objet 的三维打印机(快速成型机)可为所有快速原型制作应用提供完整的3D 打印解决方案,作为全球最先进的快速成型技术,主要有如下显著特点:
(1)超薄层后:0.016mm
(2)超薄壁:0.6mm
(3)超高精度:0.05--0.1mm
(4)超光滑表面:Polyjet 超薄分层喷射技术,让您获得镜面般光滑
(5)超多应用材料:14 种基本材料,几十种复合材料,最高达到80 多种材料,同时每年还有新的材料推出
(6)超强测试性能:制作的模型可以喷涂、钻孔、机械加工用作模具或用于机械成型。
(7)超级环保:办公环境,无毒无噪音无粉尘,材料达欧洲医学安全标准
(8)超级保密:使用Objet 打印机您再也无需依靠服务提供商或外包商。快速地按您的需求按您喜欢的频次打印;直接在您的办公室应用,十分方便——无需专门培训,也无需专用设备。
3、Objet 工作原理:
(1)Objet 三维打印打印机采用的是: Polyjet 超薄分层喷射技术。
(2)PolyJet 的创新:Objet 是成功喷射聚合体材料的第一家公司。当Objet 在2000 年初推出其拥有专利的PolyJet™ 技术时,它使得几乎所有规模的公司均可以快速而且高质量地制作复杂模型,这还是有史以来第一次。自那以后,Objet 持续增强PolyJet 流程,以实现机器更加小型化、构建模型更精确、成本效益更高。PolyJet 采用非接触树脂处理与喷水清除支持材料,是办公室环境下三维印刷技术的理想之选。公司不断推动技术向前发展,以便向范围更加广泛的公司与专业人士提供基于PolyJet 的高分辨率三维印刷方案。
(3)PolyJet 的流程:Polyjet 的打印头类似于行式打印机,沿着X 轴前后滑动,在成型室里铺上一层超薄的光敏树脂。每铺完一层后,喷头架边上的紫外光球立即发射紫外光,快速固化和硬化每层光敏树脂。这一步骤减少了使用其他技术所需的后处理过程。每打印完一层,机器内部的成型底盘就会极为精确地下沉,而喷头继续一层一层地工作,直到原型件完成。精密的工具软件保证了所有的喷头能协调运作,能同步地往底盘上喷射等量的材料。这就产生了特别平坦和光滑的表面。成型时使用了两种不同的光敏树脂材料:一种是用来成型实体部件的成型材料,另一种类胶体的用来支撑部件的支撑材料。支撑结构的骨架先提前预排好程序用来配合复杂的成型件,如(空腔,悬垂,底切,薄壁的截面。)成型完成后,只用一个水喷头就可以轻易地移除支撑材料,留下光滑的表面。
(4)PolyJet 的优势:
A 质量高: 领先于市场的16μ 分辨率可以确保获得流畅、精确而且非常详细的部件与模型。
B 精确度高: 精密喷射与构建材料性能可保证细节精细与薄壁(根据几何尺寸与材料不同为600μ或更低)
C 清洁:适合于办公室环境,采用非接触树脂载入/卸载,容易清除支持材料,容易换喷射头
D 快捷: 得益于全宽度上的高速光栅构建,可实现快速的流程,可同时构建多个项目,并且无需事后凝固
E 多用途: FullCure 材料品种多样,可适用于不同几何形状、机械性能及颜色的部件,所有类型的模型均使用相同的支持材料,因此可快速便捷地变换材料。
4、打印过程只需三步:
(1)原图传入设备
(2)机器开始打印
(3)去除支撑材料,得到最终高质量模型
四、Objet connex 家族:
1、Connex 系列:——Connex 260、Connex350、Connex500
2、材料的多样性
Objet Connex 有超过60 种不同的建模材料可供您选择。在这些材料中,该打印机可同时将14 种不同材料构建为单个模型部件,通过这种方式,您可以清楚了解最终产品的外形和性能,即使是构造复杂或组装的最终产品也不例外。凭借Objet Connex,用户可选择多达51 种复合数字材料(Digital Materials™),可以模拟从橡胶到透明材料再到刚性ABS 级工程塑料制成的各类产品。设计师和工程师可借助Objet Connex 进行探索和创新,根据对其预期最终产品的最佳效果展示,做出最合适的选择。
五、应用案例