萝莉 崩坏：星穹铁道 到底什么是3D打印, 又有哪些材料可以进行3D打印

一、3D打印萝莉 崩坏：星穹铁道

（一）什么是 3D 打印

3D 打印即快速成型工夫的一种，又称增材制造。它所以数字模子文献为基础，应用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的工夫。3D 打印每每是采用数字工夫材料打印机来兑现的。常在模具制造、工业策动等限制被用于制造模子，后渐渐用于一些家具的平直制造，依然有使用这种工夫打印而成的零部件。

（二）发展历程

3D 打印主见可记忆到 1970 年代。1859 年，法国雕镂家 Franois Willème 以我方为中心，用多台影相机拍摄不同角度的影像，绘画出详尽后得到我方的三维图像，并取名为影相雕刻，这一主见为后续 3D 打印工夫提供了表面架构参考。尔后，东谈主们箝制探索三维数据的获取和空间工夫构思。1977 年，Swainson 建议通过激光采用性照耀光敏团员物的递次平直制造立体模子；1979 年中川威雄发明叠层模子造型法；1981 年，名古屋市工业商议所的 Hideo Kodama 发明了利用光固化团员物的三维模子增材制造递次，同庚，Ross F.Housholder 注册了相通于激光烧结的专利。1986 年，好意思国 Charles Hull 提交了 SLA（光固化）的第一项专利，并于 1988 年发布了第一个贸易家具 SLA - 1。1988 年，卡尔・德卡德在德克萨斯大学得到了 SLS 工夫的专利，同庚，Stratasys 公司的聚会首创东谈主 Scott Crump 肯求了熔融千里积建模（FDM）专利。在不到十年的时间里，3D 打印的三项主要工夫得到了专利，3D 打印由此出生。尔后，3D 打印工夫箝制发展，2008 年第一个 3D 打印的假肢出现，2009 年 FDM 专利投入公共花费限制，2013 年好意思国总统奥巴马在国情咨文中提到 3D 打印是将来的主要坐褥方式。如今，3D 打印在汽车、建筑、医疗等限制的应用越来越平时，将来还有更多令东谈主惊叹的技俩在研发当中。

二、3D 打印的责任旨趣

（一）三维建模

三维建模是 3D 打印的第一步，每每可以使用运筹帷幄机扶植策动（CAD）软件或扫描仪来生成三维模子。在策动经由中，需要洽商物体的大小、格式、结构、名义质料等因素。举例，在策动一个机械零件时，要确保尺寸精准，以保证与其他部件的合营。如果是策动一个艺术摆件，则要戒备其造型的特有性和好意思不雅性。

面向 3D 打印建模有一些详确事项，比如物体模子必须为阻塞的，也被称为 “水密”，可使用一些软件如 3ds Max STL 测试功能、Meshmixer 自动检测界限函数或一些模子配置软件进行查验。物体需要有厚度，不行以名义切片的局势存在，因为在本色中不存在零厚度。对象模子必须歧管流形，即如果网格数据中有多个分享角落的面，就短长流形的。同期，模子中的通盘面法线王人需要指向正确的标的，否则打印机将无法分散模子是里面的照旧外部的。此外，模子的最大尺寸由 3D 打印机可打印的最大尺寸决定，最小厚度要洽商打印机的喷嘴直径和能打印的最小壁厚，一般最小厚度为 2mm。还要记取 45 度轨则，任何 45 度以上的投影王人需要非凡的援救材料或复杂的建模工夫来完成模子打印。策动打印底座时，最佳是平的，以擢升模子褂讪性，减少加援救的几率。预留容差度关于需要组合的模子也很热切，一般在需环节密流畅的场地保留 0.8mm 的宽度，在较松的场地保留 1.5mm 的宽度，但具体还得了解打印机的性能。

（二）切片处理

在进行 3D 打印前，需要将三维模子分割成多层薄片，这个经由叫作念切片处理。切片软件阐发打印机和材料的特点，笃定每层的厚度和其他打印参数，以便于最终打印物体的构建和品性。举例，关于 FDM 打印机，切片软件会阐发耗材的特点和打印机的精度来笃定层厚。切片软件就像是一个翻译器，将三维模子的信息升沉为打印机好像厚实的领导，为打印经由作念好准备。

（三）物理升沉

在将切片数据传输到 3D 打印机前，需要进行一些准备责任，如清洁打印床、预热打印头等。然后，需要诞生打印参数，如温度、速率、填充密度等。这些参数将影响打印物体的外不雅、强度和精度等方面。3D 打印机阐发打印参数逐层打印，并将熔融的材料千里积到打印床上，渐渐建立起物体的格式。在打印经由中，需要监控打印机的气象，确保打印经由中莫得很是发生，举例打印头堵塞、打印床移动不良等。如果出现问题，需要实时采用措施，以保证打印的顺利进行。

（四）后处理

打印完成后，可以对打印出来的零件进行后处理，如去除援救结构、打磨等，以餍足具体的需乞降使用要求。关于一些复杂的模子，可能需要进行应力排斥、嵌入铜螺母或攻丝等操作。后处理可以使打印出来的零件愈加好意思不雅、实用，擢升其性能和质料。举例，通过打磨抛光可以使零件名义愈加光滑，喷漆可以转变零件的样貌和外不雅，名义阻塞可以擢升零件的水密性关心密性。

三、3D 打印的材料

（一）光敏树脂材料

光敏树脂是对光敏锐的树脂材料，光照耀后会快速固化成型。其特点如下：

黏度低，易于在打印机中流动。

固化收削弱，能保证打印成品的尺寸精度。

固化速率快，擢升打印效力。

溶胀小，保证打印成品的褂讪性。

高的光敏锐性，能快速反应光照进行固化。

固化进程高，打印成品强度较好。

湿态强度高，在一定湿度环境下仍能保执较好的性能。

光敏树脂在 3D 打印中的应用平时：

打印手板模子，如外不雅策动的模子，以及对功能有特殊要求的模子，如耐高温或韧性高的模子。

打印对模子精度和名义质料要求较高的邃密模子、复杂的策动模子，如手板、手办，首饰或者精密装置件等。一般不稳健打印大件的模子，如需打印大件需拆件打印或使用大尺寸开荒，但大尺寸开荒价钱远程。

3D 打印的成品细节很好，名义质料高，可通过喷漆等工艺上色。但永劫期曝露在光照条款下，会渐渐变脆、变黄。

（二）工程塑料材料

ABS 材料：

优点：采用丙烯三烯、丁二烯和苯乙烯的首字母缩写，相等稳健有外不雅要求的部件，具有出色的名义明后和着色，相对强度高，有黏性，拉伸强度 40MPa 傍边。同其它材料的消亡性相比好，易于名义印刷，涂层和镀层处理。ABS 打印时会产生激烈的气息，可回收不可降解，强度高，韧性王人相比好，尺寸褂讪性高，是现在市面上最常用的 3D 打印材料。

污点：遇冷收缩，打印的路基板必须要加热，否则底部容易卷起。

适用场景：有外不雅和强度要求的零部件，的确涵盖了通盘日用品、工程用品和部分机械用品。

PC 材料：

优点：硬度及强度王人比 ABS 要高（约 60%），是确凿的热塑性材料，餍足工程塑料的通盘性能：高强度，耐高温，耐冲击，扛转折性能，可作最终零件，平直装置使用。打印出来的样貌一般是半透明，材料自己具有单一的样貌，白色。

污点：韧性相对低一些，3D 打印出来的名义精度一般。

适用场景：对强度和耐高温要求较高的家具。

PLA 树脂：

优点：由植物源性因素制成，打印时不会发出难闻气息。对高温敏锐，具有弹性和硬性等特征。聚乳酸是一种对环境影响较低的热敏性硬塑料，可再生资源孳生物，具有相等好的打印特点，无刺激性气息，打印出来的硬度和强度王人可以，可降解。资本便宜，当然气象下一般是透明的，加入色调后打印后果色调亮堂，明后度邃密，的确不会收缩。

污点：名义精度一般，后期名义加工处理比 ABS 难。

适用场景：对环保要求较高的大型家具制造。

（三）金属材料

现在国表里金属 3D 打印机采用的金属粉末有：用具钢、不锈钢、马氏体钢、纯钛及钛合金、铝合金、镍基合金、铜基合金、钴铬合金等。

钛：坚固、轻巧耐热和耐化学腐蚀，加用具挑战性导致资本远程。常见的 3D 打印钛是 Ti-6Al-4V，可用于强度、分量比相等高的零件加工，如航天航空限制。

镍：在手机电板及电子功能方面起要道作用，格式牵挂性、电化学特点和磁学特点促进科技发展，能兼容其他元素和材料。

不锈钢：机械强度高，耐腐蚀性强，平时用于五行八作。3D 打印不锈钢材料主要包括可热处理的 17-4 PH 不锈钢和极耐腐蚀的 316L 不锈钢，用具钢用于制造各式用具。

钛合金：基于优异的强度和韧性，消亡低比重、耐腐蚀、生物相容性，在航空航天和汽车制造中有广博应用空间。现在应用于阛阓的纯钛分为 1 级和 2 级粉体，2 级强于 1 级。应用于金属 3D 打印的钛合金主若是钛合金 5 级和钛合金 23 级。

铝合金：应用于金属 3D 打印的主要有铝硅 AlSi12、AlSi10Mg 两种。铝硅 12 是具有邃密热性能的轻质增材制造金属粉末，可应用于薄壁零件，如换热器或其他汽车零部件，以及航空工业级的原型及零部件制造。

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贵金属：可 3D 打印的贵金属包括银、金和铂，柔滑、明后度高、化学明朗性低，传导材干好，主要用于珠宝和工艺品。

难熔金属：包括钨、铼、铌、钼、钽，以较高的耐热性能出名，熔点一般王人起始 2000℃，化学反应不明朗、密度大、硬度高。钽有高耐腐蚀性、传导材干好，在电子行业应用出路广博，60% 用于真空炉零件和电解电容器。

（四）陶瓷材料

陶瓷材料具有硬度高、耐高温、物理化学性能褂讪等优点，在航天航空、汽车、生物医疗等行业有平时的应用出路。

佳能中国副总裁示意，现在佳能的 3D 陶瓷打印业务处于试营销阶段，3D 陶瓷打印的厚度作念到了 25 毫米，这一工夫现辞全国上惟有一两家企业能作念到。陶瓷具有耐高温、耐磨损、耐腐蚀、绝缘等优点，陶瓷部件已平时应用于航空、汽车、医疗等限制，将来可能会更多替代现存的耐热性耐磨损性不及的金属配件。

奥地利制造商 Lithoz 专注于陶瓷 3D 打印工夫，通过光刻陶瓷制造（LCM）工夫餍足工业和航空航天应用对复杂零件的高要求。2022 年兑现了陶瓷 3D 打印措置决议收入翻倍，医疗和航空航天等多个行业阛阓对该工夫发扬出趣味。陶瓷基材料具有耐高温的特点，在航空航天应用中，可制造超高温陶瓷，如使用氮化硅制造的 3D 打印气动塞式发动机喷嘴，能承受权臣的热冲击，即使在起始 1200°C 的高温环境下也能保执褂讪。将陶瓷的特点与 3D 打印的纯真性相消亡，可以精笃定制策动、修改结构以及添加特定功能，餍足复杂零件的需求，如为航空航天创建 RF 滤波器，优化性能、可靠性和历久性。

（五）其他的一些材料

生物材料：可用于医疗限制，如打印东谈主体器官模子用于手术经营，或打印生物可降解材料用于组织工程。

橡胶材料：可以利用光成型递次进行打印，采用光固化橡胶树脂，好像像橡胶似的柔滑转折，是橡胶成品的合适材料，如应用于橡胶成品原型。

石墨烯材料：具有优异的导电性、导热性和机械强度萝莉 崩坏：星穹铁道，可用于打印电子器件、高性能复合材料等。举例，在电子限制，可以打印出具有高导电性的石墨烯电极，用于柔性电子开荒。