3D打印應(yīng)用技術(shù)與創(chuàng)新 第2版 課件 項(xiàng)目二 3D打印工作流程

項(xiàng)目二3D打印工作流程

黨的二十大報(bào)告在“推動(dòng)綠色發(fā)展，促進(jìn)人與自然和諧共生”這一部分明確提出：統(tǒng)籌產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、污染治理、生態(tài)保護(hù)、應(yīng)對(duì)氣候變化，協(xié)同推進(jìn)降碳、減污、擴(kuò)綠、增長(zhǎng)，推進(jìn)生態(tài)優(yōu)先、節(jié)約集約、綠色低碳發(fā)展。風(fēng)力發(fā)電因其能夠減少總體碳排放和環(huán)境負(fù)面影響而在全球各地得到推廣。通過(guò)使用3D打印技術(shù)來(lái)制造熱塑性塑料葉片，大大提高葉片的可回收性。3D打印技術(shù)大大減少了發(fā)電機(jī)葉片的重量和成本至少10%，生產(chǎn)周期減少15%。保護(hù)環(huán)境，人人有責(zé)，充分利用現(xiàn)有的科學(xué)技術(shù)采取有效的措施保護(hù)我們生活的家園。翻轉(zhuǎn)課堂的起源翻轉(zhuǎn)課堂與傳統(tǒng)課堂的對(duì)比三維模型構(gòu)建方法三維模型打印技術(shù)2.12.22.32.1三維模型構(gòu)建方法你知道3D打印技術(shù)主要應(yīng)用在哪些方面嗎？如何獲得小狗的3D模型呢？本項(xiàng)目就帶你來(lái)了解一下。【項(xiàng)目導(dǎo)入】2.1三維模型構(gòu)建方法1.通過(guò)付費(fèi)或者免費(fèi)的方式從互聯(lián)網(wǎng)上獲得各種各樣的3D數(shù)據(jù)模型，而且基本上都是可以用來(lái)直接進(jìn)行3D打印的。2.基于圖像構(gòu)建3D模型。即通過(guò)照相機(jī)等設(shè)備對(duì)物體進(jìn)行照片采集，采集一組物體不同角度的序列照片，利用計(jì)算機(jī)輔助工具進(jìn)行圖形圖像處理以及三維計(jì)算，從而自動(dòng)生成被拍攝物體的3D模型。一、模型網(wǎng)站直接下載模型或基于圖像構(gòu)建3D模型2.1三維模型構(gòu)建方法1.AutoCAD2.UGNX二、利用3D建模軟件構(gòu)建模型2.1三維模型構(gòu)建方法3.Maya4.Rhino（犀牛）二、利用3D建模軟件構(gòu)建模型2.1三維模型構(gòu)建方法5.CATIA6.SolidWorks二、利用3D建模軟件構(gòu)建模型2.1三維模型構(gòu)建方法7.3dsMax6.8.Pro/E9.ZBrush10.Cinema4D二、利用3D建模軟件構(gòu)建模型2.1三維模型構(gòu)建方法三、利用三維掃描儀構(gòu)建3D模型1.三維掃描儀分類2.1三維模型構(gòu)建方法三、利用三維掃描儀構(gòu)建3D模型2.3D掃描儀的操作步驟：（1）前期的準(zhǔn)備工作（2）三維掃描儀校準(zhǔn)（3）對(duì)掃描物體表面進(jìn)行處理（4）開(kāi)始掃描工作（5）后期處理工作2.2三維模型打印技術(shù)一、光固化成型工藝簡(jiǎn)介(SLA)光固化成型工藝原理：計(jì)算機(jī)控制激光束按數(shù)控指令掃描，使盛于容器內(nèi)的液態(tài)光敏樹(shù)脂逐層固化，當(dāng)一層掃描完成后，未被照射的地方仍是液態(tài)樹(shù)脂。然后升降臺(tái)帶動(dòng)平臺(tái)下降一層高度，已成型的層面上又布滿一層樹(shù)脂，刮平器將黏度較大的樹(shù)脂液面刮平，然后再進(jìn)行下一層的掃描，新固化的一層牢固地粘在前一層上，如此重復(fù)直到整個(gè)零件制造完畢,得到一個(gè)三維實(shí)體模型。2.2三維模型打印技術(shù)二、熔融沉積3D打印工藝簡(jiǎn)介(FDM)熔融沉積(簡(jiǎn)稱FDM)又叫熔絲沉積，它是將絲狀的熱熔性材料加熱熔化，通過(guò)帶有一個(gè)微細(xì)噴嘴的噴頭擠噴出來(lái)。噴頭可在水平面沿著X、Y軸方向移動(dòng)，而工作臺(tái)則沿高度Z軸方向移動(dòng)。如果熱熔性材料的溫度始終稍高于固化溫度，而成型部分的溫度稍低于固化溫度，就能保證熱熔性材料擠噴出噴嘴后，隨即與前一層面熔結(jié)在一起。一個(gè)層面沉積完成后，工作臺(tái)按預(yù)定的增量下降一個(gè)層的厚度，再繼續(xù)熔噴沉積，直至完成整個(gè)實(shí)體造型。2.2三維模型打印技術(shù)三、選擇性激光燒結(jié)工藝簡(jiǎn)介(SLS)SLS工藝是利用粉末材料（金屬粉末或非金屬粉末）在激光照射下燒結(jié)的原理，在計(jì)算機(jī)控制下層層堆積成形。SLS的原理與SLA十分相像，主要區(qū)別在于所使用的材料及其形狀。SLA所用的材料是液態(tài)的紫外光敏可凝固樹(shù)脂，而SLS則使用粉狀的材料。這是該項(xiàng)技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)之一，因?yàn)槔碚撋先魏慰扇鄣姆勰┒伎梢杂脕?lái)制造模型，這樣的模型可以用作真實(shí)的原型制件。2.2三維模型打印技術(shù)四、三維噴涂粘結(jié)3D打印工藝簡(jiǎn)介首先鋪粉或鋪基底薄層（如紙張），利用噴嘴按指定路徑將液態(tài)黏結(jié)劑噴在預(yù)先鋪好的粉層或薄層上特定區(qū)域，逐層粘結(jié)后去除多余底料便得到所需形狀制件。也可以直接逐層噴涂陶瓷或其他材料粉漿，硬化后得到所需形狀的制件。2.2三維模型打印技術(shù)五、激光選區(qū)熔化成形技術(shù)(SLM)激光選區(qū)熔化成形技術(shù)是以原型制造技術(shù)為基本原理發(fā)展起來(lái)的一種先進(jìn)的激光增材制造技術(shù)。通過(guò)專用軟件對(duì)零件三維數(shù)模進(jìn)行切片分層，獲得各截面的輪廓數(shù)據(jù)后，利用高能量激光束根據(jù)輪廓數(shù)據(jù)逐層選擇性地熔化金屬粉末，通過(guò)逐層鋪粉，逐層熔化凝固堆積的方式，制造三維實(shí)體零件。2.3三維模型后處理的方法及步驟一、3D打印模型初步整理1.取下模型3D打印模型在打印完成之后，一定要等待幾分鐘至冷卻后才能從打印平臺(tái)取下，防止模型的變形。在打印模型冷卻之后，用鏟刀沿著模型的底部四周輕撬輕動(dòng)，不要只沿著一個(gè)方向用力，防止對(duì)模型造成損壞。對(duì)于模型底部粘結(jié)過(guò)于牢固的情況，可以再對(duì)已經(jīng)冷卻的加熱平臺(tái)升溫到45～60℃，用鏟刀稍稍用力撬動(dòng)，模型就可以取下。2.3三維模型后處理的方法及步驟2.支撐去除去除支撐材料時(shí)大部分采用剪刀、剪鉗（刃ロ由高強(qiáng)度金屬制成且成斜口，也稱為斜口鉗）等工具。3.模型修復(fù)模型在從3D打印機(jī)上取下時(shí)，由于很多原因可能會(huì)造成模型的缺損，這時(shí)就需要對(duì)模型進(jìn)行一些修復(fù)。2.3三維模型后處理的方法及步驟2.支撐去除去除支撐材料時(shí)大部分采用剪刀、剪鉗（刃ロ由高強(qiáng)度金屬制成且成斜口，也稱為斜口鉗）等工具。3.模型修復(fù)模型在從3D打印機(jī)上取下時(shí)，由于很多原因可能會(huì)造成模型的缺損，這時(shí)就需要對(duì)模型進(jìn)行一些修復(fù)。2.3三維模型后處理的方法及步驟二、3D打印模型表面修整1.打磨拋光（1）銼刀粗打磨（2）砂紙打磨（3）電動(dòng)工具打磨拋光2.珠光處理3.化學(xué)方法拋光（1）化學(xué)溶液（拋光液）法（2）丙酮熏蒸法（3）電動(dòng)工具打磨拋光2.3三維模型后處理的方法及步驟三、3D打印模型上色技巧現(xiàn)有的3D打印技術(shù)，除了石膏粉末彩色著色和紙張3D打印機(jī)能打印全彩的產(chǎn)品模型外，一般的技術(shù)還只能打印單色的模型，所以為了突破3D打印機(jī)的限制，讓模型顏色豐富多彩，需要在模型制作完畢和表面打磨拋光后，進(jìn)行涂裝上色的工序。了解模型上色制作過(guò)程和上色方式，結(jié)合打印