3d打印在快速制造塑料件中的應(yīng)用
（１） 單件（或數(shù)件）塑料件。
ａ． 低成本塑料功能零件的快速制造工藝。 對(duì)于拉伸強(qiáng)度小于１５ＭＰａ的單件（或數(shù)件）塑料功能件，可以采用高分子粉末→ＳＬＳ燒結(jié)→塑料原形件→滲樹脂增強(qiáng)→塑料功能件的工藝路線制造，其中低成本高分子粉末和增強(qiáng)樹脂由華中科技大學(xué)快速制造中心開發(fā)。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸頭即為用這種工藝制造的低成本塑料功能零件。
ｂ． 高強(qiáng)度塑料功能零件的快速制造工藝。 對(duì)于拉伸強(qiáng)度大于１５ＭＰａ的單件（或數(shù)件）塑料功能件，可采用華中 科技大學(xué)快速制造中心開發(fā)的尼龍（ＰＡ）基粉末，用ＳＬＳ方法直接制造。
ｃ． 精密鑄造熔模用塑料件的快速制造工藝。對(duì)于單件（或數(shù)件）精密鑄造熔模用塑料件，可以采用華中科技大學(xué)快速制造中心開發(fā)的低成本高分子粉末材料制作ＳＬＳ原形，然后經(jīng)過浸蠟處理，滲蠟件的拉伸強(qiáng)度為６．４ＭＰａ，可滿足熔模鑄造的要求。
（２）數(shù)十件塑料件。
數(shù)十件塑料制品的快速制造工藝，可采用以下技術(shù)路線：三維ＣＡＤ→快速成形制作原形件→制作硅膠模（常稱“軟?！保捎秒p組分高分子材料真空注型法制成塑料件。
3d打印 在快速制造金屬件中的應(yīng)用
（１） 與鑄造技術(shù)結(jié)合的工藝。
主要有基于ＳＬＳ的覆膜砂型（芯） 鑄造工藝、基于ＳＬＳ的石膏型精密鑄造工藝（如摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體及鋁合 金鑄件）、基于ＳＬＳ的內(nèi)嵌其他材料的石膏型精密鑄造工藝（如內(nèi)嵌鋼圈的摩 托車箱體鋁合金零件）等。
（２）基于ＳＬＳ的金屬零件快速制造工藝。
采用填加高分子粘結(jié)劑的金屬粉末→ＳＬＳ繞結(jié)→脫出分子粘結(jié)劑→滲低熔點(diǎn)金屬→金屬零件。
3d打印 在快速制造金屬
模具中的應(yīng)用在現(xiàn)代制造業(yè)中模具起著越來越重要的作用。從１９９７年起，我國(guó)模具工業(yè)的 產(chǎn)值超過了機(jī)床工業(yè)產(chǎn)值。但傳統(tǒng)的模具制造成本高，周期長(zhǎng)，無法加工結(jié)構(gòu)復(fù)雜的模具。如在制作模具冷卻流道時(shí)，傳統(tǒng)方法采用在模具內(nèi)部鉆孔來實(shí)現(xiàn)，當(dāng)模具的形狀復(fù)雜時(shí)，這種方法無法使冷卻流道隨模腔的形狀變化而隨形分布，導(dǎo)致零件冷卻不均勻產(chǎn) 生變形，影響質(zhì)量和成品率，特別是當(dāng)采用精密注塑工藝時(shí)問題更加突出。雖然采用鑄造方法可以制作隨型冷卻流道的模具，但生產(chǎn)效率很低。采用本技術(shù)就可以解決上述問題。
3d打印模具的條件
１ 設(shè)備
（１） ＳＬＳ設(shè)備包括主機(jī)和控制系統(tǒng)。
SLS系統(tǒng)主機(jī)由自動(dòng)送粉裝置、升降臺(tái)、預(yù)熱裝置、激光掃描裝置、檢測(cè)裝置等組成。針對(duì)目前國(guó)內(nèi)外直接用SLS系統(tǒng)制造大尺寸零件的困難，華中科技大學(xué)從預(yù)熱裝置、預(yù)熱溫度控制、激光掃描等方面解決了大尺寸SLS零件易變形的問題，開發(fā)了目前世界上工作臺(tái)(500 mm×500 mm)的SLS系統(tǒng)。系統(tǒng)主要性能參數(shù)為：激光器，CO 250W；激光定位精度0.02mm；激光掃描速度5m/s。SLS控制系統(tǒng)的硬件由控制系統(tǒng)、傳感器檢測(cè)裝置和驅(qū)動(dòng)單元組成。為了實(shí)現(xiàn)高性能、高可靠性和低成本，提出了一種基于軟件芯片的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)?？刂葡到y(tǒng)由接口模板、驅(qū)動(dòng)單元、檢測(cè)裝置等組成。該軟件用于實(shí)現(xiàn)硬件完成的多個(gè)功能。在保證系統(tǒng)可靠性和技術(shù)指標(biāo)要求的前提下，大大降低了控制系統(tǒng)的硬件成本。
（２） 真空注型設(shè)備。
利用SLS原型（或其他原型零件）快速制作硅橡膠模具，利用該模具，可以在真空鑄造設(shè)備中快速小批量地將塑料制品澆注出來。真空設(shè)備是華中科技大學(xué)研制開發(fā)的。澆注尺寸為680 mm×480 mm×540 mm。
２ 材料
（１） 低成本ＳＬＳ粉末材料。
國(guó)外SLS粉體材料的價(jià)格非常昂貴，只賣給購(gòu)買SLS系統(tǒng)的用戶。材料的配方和制備方法是嚴(yán)格保密的。因此，在分析和比較國(guó)外同類材料的基礎(chǔ)上，以國(guó)內(nèi)原料為研究對(duì)象，在對(duì)粉末燒結(jié)材料的吸熱、導(dǎo)熱、收縮、熔點(diǎn)、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、熔體粘度和流動(dòng)性等物理性能進(jìn)行了大量研究和實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，研制了適合不同用途的八種具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的SLS粉末材料。即聚苯乙烯(PS)基體、高沖擊聚苯乙烯(HIPS)基體、PS/碳納米管復(fù)合材料、聚酰胺(PA)/玻璃微珠復(fù)合材料四種高分子粉末材料、鐵基、不銹鋼基體、自熱三種金屬粉末材料、1種涂層砂SLS粉末材料，其綜合指標(biāo)均達(dá)到了國(guó)內(nèi)外同類材料的水平。
（２） 真空澆注材料。
聚氨酯彈性體以其高強(qiáng)度、高硬度、高模量等優(yōu)良的綜合性能廣泛應(yīng)用于汽車、建筑、輕工、航天等領(lǐng)域。但是，由于普通聚氨酯樹脂的透光性和耐熱性較差，其應(yīng)用范圍受到限制。因此，提高聚氨酯樹脂的耐熱性，生產(chǎn)高透明、高強(qiáng)度、高硬度、高模量的樹脂，已成為聚氨酯材料研究的熱點(diǎn)。華中科技大學(xué)快速制造中心成功開發(fā)了一系列真空澆注用透明聚氨酯樹脂材料。
３ 軟件
軟件包括在線實(shí)時(shí)區(qū)域自適應(yīng)切片軟件、直接切片軟件系統(tǒng)、工藝規(guī)劃智能系統(tǒng)、二維中空軟件等。
４ 工藝
（１） 塑料功能零件的制造。
對(duì)于強(qiáng)度要求較低(小于15 MPa)的塑料功能件，為了克服國(guó)外尼龍基結(jié)晶聚合物粉末材料塑料功能件的缺陷，建議先用非晶態(tài)聚合物粉末材料制造塑料零件，再滲透樹脂增強(qiáng)。針對(duì)高強(qiáng)度(大于15 MPa)的塑料功能件，采用SLS法直接制備了華中科技大學(xué)快速制造中心研制的尼龍基粉末材料。
（2）結(jié)合傳統(tǒng)鑄造工藝。
利用SLS技術(shù)提高傳統(tǒng)鑄造工藝的水平，主要方法是利用SLS技術(shù)制造模具和砂模(芯)。目前國(guó)外熔模鑄造用SLS材料價(jià)格昂貴，汽化溫度高（1000℃以上），不適合我國(guó)現(xiàn)有的傳統(tǒng)鑄造工藝。為此，我們提出了開發(fā)低成本SLS材料的技術(shù)方案，并與我國(guó)傳統(tǒng)的精密鑄造技術(shù)相結(jié)合。
（3）金屬零件/模具的快速制造工藝。
在自行研制的低成本SLS金屬粉末材料的基礎(chǔ)上，探索了一套具有后續(xù)冷卻通道的復(fù)雜金屬零件和模具快速制造的工藝路線。

快速成型技術(shù)與傳統(tǒng)工藝相比有哪些特點(diǎn)-快速成型
在這個(gè)變化特別大的新時(shí)代里，身邊許多的東西不斷在改善，提升得更好，只有不斷創(chuàng)新改造的技術(shù)產(chǎn)品，更受人們歡迎，就說我們*近新進(jìn)產(chǎn)品技術(shù)快速成型，它在速度上有了很高的效率，產(chǎn)品制作出來的效果也是非常的分明，不粘成一團(tuán)，那么這種快速成型技術(shù)與傳統(tǒng)工藝上相比有哪些特點(diǎn)呢，今天讓我們大家一起來看看吧。
傳統(tǒng)的產(chǎn)品加工工藝中需要切削、鑄造、鍛造以及進(jìn)行相應(yīng)的焊接相比，快速成型廠所使用的快速成型技術(shù)可以適應(yīng)我們生活中各種材料的的制造與加工的困難程度，可以獲得性能比較優(yōu)異的材料和零件結(jié)構(gòu)能力。
以上述所講，材料的快速成型技術(shù)跟材料、成型的方法、零件的結(jié)構(gòu)形式有關(guān)?？焖俪尚偷谋举|(zhì)主要包括成型材料的化學(xué)成分、物理性質(zhì)（熔點(diǎn)、熱膨脹系數(shù)、熱導(dǎo)率、粘度及流動(dòng)性）成型材料的使用狀態(tài)（如粉末、線材還是箔材）等有很大的關(guān)系，只有我們認(rèn)清這些材料的特性以后就可以選著合適的材料的對(duì)所生產(chǎn)的產(chǎn)品進(jìn)行快速成型技術(shù)，也可以保證所生產(chǎn)的產(chǎn)品與投入市場(chǎng)的產(chǎn)品沒有很大的差距。
材料的快速成型技術(shù)主要包括成型材料的致密度和氣孔率。生產(chǎn)的過程中成型材料的顯微組織的性能是否可以滿足，成型材料、零件的精度和表面的粗糙程度、成型材料的收縮性（內(nèi)應(yīng)力、變形及開裂）看看是否能夠適應(yīng)各種不同的快速成型的方法的特定要求。生產(chǎn)產(chǎn)品的精度會(huì)直接影響到產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)，產(chǎn)品表面的粗糙程度會(huì)影響到產(chǎn)品表面是否存在一定的瑕疵，材料的收縮性會(huì)影響到產(chǎn)品在生產(chǎn)的過程中所存在的精度要求。
3d打印模具優(yōu)點(diǎn)
**，*直接的優(yōu)勢(shì)是節(jié)約材料，不邊角材料，提高材料利用率，放棄生產(chǎn)線，降低成本；
第二，它可以實(shí)現(xiàn)高精度和復(fù)雜度，除了顯示形狀曲線上的設(shè)計(jì)。
第三，不再需要傳統(tǒng)的刀具、夾具和機(jī)床或任何模具，可以直接從計(jì)算機(jī)圖形數(shù)據(jù)生成任何形狀的零件；
第四，它可以自動(dòng)、快速、直接、準(zhǔn)確地將計(jì)算機(jī)中的設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化為模型，甚至直接制造零件或模具，從而有效地縮短了產(chǎn)品開發(fā)周期；
第五，3D打印可以在幾個(gè)小時(shí)內(nèi)成形。它允許設(shè)計(jì)師和實(shí)現(xiàn)從計(jì)劃到實(shí)體的飛躍；
第六，它可以打印組裝后的產(chǎn)品，大大降低了組裝成本。它甚至可以挑戰(zhàn)大規(guī)模生產(chǎn)。
第七，相比傳統(tǒng)模具3d打印模具的生產(chǎn)周期更短，可以根據(jù)打印出來的模具進(jìn)行快速生產(chǎn)。
硅膠模具是一種流動(dòng)的液體，無論顏色如何，實(shí)際上，質(zhì)量不變。A組分是流動(dòng)液體，B組分是固化劑。首先將模具或復(fù)制品加工好，取一定量的膠體，加入2-3%的固化劑。攪拌后使用均勻，2-3小時(shí)即可固化。具有不變形、無收縮、耐高溫的優(yōu)點(diǎn)，成型后可反復(fù)使用，為產(chǎn)品提供快速?gòu)?fù)制，產(chǎn)品收縮率可達(dá)兩千，主要用于手板模型和小批量復(fù)制產(chǎn)品。
用途:
手板模型設(shè)計(jì)、PVC塑料模具、水泥制品模具、熔點(diǎn)合金模具、合金玩具工藝、塑料玩具工藝品、禮品文具、大型雕像、文物復(fù)制、鞋底模具制造、印刷定位、電子設(shè)備抗震等。
操作工藝
1.手板型硅膠用于小型產(chǎn)品或精細(xì)產(chǎn)品。在模具脫模時(shí)，由于制品體積小，模具內(nèi)部易損壞，因此需要使用軟硅膠制作模具，因此必須使用軟硅膠制作模具。
2.如果您是大型產(chǎn)品或大型產(chǎn)品，則必須使用具有大硬度的硅膠來制造模具，從而可保持制造。

3D打印的隨形水路可以為任意形狀、任意截面，通過改變形狀和截面使隨形水路均勻布置，達(dá)到更快速、更均勻的冷卻效果。
應(yīng)用范圍 近兩年來3D打印隨形冷卻模具鑲件在注塑模具上有了越來越多的應(yīng)用。精速激光（ESU）所做的隨形水路模具鑲件，廣泛應(yīng)用在包裝、汽車、電子3C、、家電等行業(yè)，例如：電子3C行業(yè)中的游戲手柄模具、充電器外殼模具，包裝行業(yè)中的PEGT熱流道倒樁模，汽車行業(yè)中的保險(xiǎn)絲盒、汽車連接器等模具。
模具3D打印-優(yōu)勢(shì)
1、根據(jù)注塑件形狀復(fù)雜程度，可降低冷卻時(shí)間20％至80％；
2、根據(jù)注塑件形狀，可減少變形量15％至90％；
3、模具成本略有增加，但綜合注塑產(chǎn)能、良品率等因素，*終效益大幅提高；
4、隨形水路應(yīng)用范圍廣，可用于多數(shù)注塑件的冷卻優(yōu)化。
工業(yè)是3D打印應(yīng)用的核心區(qū)域。如今，工業(yè)設(shè)計(jì)是非常重要的，往往是產(chǎn)品成敗的關(guān)鍵。在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過程中，3D打印技術(shù)的參與加速了工業(yè)設(shè)計(jì)的步伐，因?yàn)?D打印技術(shù)能夠快速實(shí)現(xiàn)工業(yè)設(shè)計(jì)，特別是汽車等領(lǐng)域的工業(yè)設(shè)計(jì)，使得現(xiàn)在可以打印大的真實(shí)對(duì)象，實(shí)物是設(shè)計(jì)中的必要步驟，可以讓設(shè)計(jì)者或企業(yè)的決策者非常直觀地看到產(chǎn)品的形狀，然后決定是否產(chǎn)生了生產(chǎn)。當(dāng)然，由于選擇性激光燒結(jié)等技術(shù)的存在，小批量生產(chǎn)也可以進(jìn)行，因?yàn)檫@種技術(shù)可以形成金屬，有時(shí)小批量3D打印，在成本上比數(shù)字機(jī)床切割或壓鑄、沖壓要好。
3d打印抄數(shù)又稱為3d掃描，就是用手持式3D掃描儀對(duì)打印的產(chǎn)品樣板進(jìn)行三維掃描，常見的3D掃描儀有兩種，一種是接觸式的，一種是非接觸式的。目前，非接觸式三維掃描儀是市場(chǎng)上的關(guān)鍵產(chǎn)品，它是結(jié)構(gòu)光技術(shù)、相位測(cè)量技術(shù)和計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)的結(jié)合。其特點(diǎn)是速度快、精度高（0.03mm），可掃描物體體積大。