先进 3D 打印技术

显示先进 3D 打印技术图解的海报

3D 打印是一种功能强大的工具,Formlabs 树脂 3D 打印机可以帮助您轻松开始打印。在 3D 打印过程中添加先进技术,扩展制造范围。从后处理、装配到制造,先进 3D 打印技术为 3D 打印模具、电镀、表面纹理、配件、打印大于打印机的产品等提供了可能性。

CAD 和 3D 建模

卡扣接头

蓝色卡扣外壳

该塑料电子产品外壳由 Formlabs 树脂 3D 打印机打印。

卡扣部件的设计多种多样,无需使用螺丝或粘合剂即可将塑料部件连接在一起。在设计自定义外壳时通常会使用卡扣,将打印部件互锁在一起。

如需了解更多信息,请查看我们关于设计和 3D 打印卡扣外壳的分步指南。

大型模型

在评估一台紧凑小巧的桌面 3D 打印机的性能时,考量因素不应局限于打印尺寸。打印大型部件时,可将其分割成小部分,并添加销钉和槽来引导组装,或者使用化学紧固件来连接非功能性用途的部件。 

几乎与真人大小相同的像素化马模型

在 Form 系列 3D 打印机上进行精准打印,使 Harlequin 能够轻松地将较小的部件组装成真人大小的模型。

如需了解更多信息,请阅读我们的大型模型组装指南,或查看视觉营销公司 Harlequin Design 的案例研究,该公司为世界知名品牌组装大型 3D 打印模型。

晶格

两款采用 3D 打印组件的 New Balance 鞋子

与传统制造部件相比,New Balance 的两款产品使用 3D 打印晶格结构,以更少的材料和重量吸收冲击并返回能量。

晶格结构在 3D 打印部件中很常见,因为这是一种简单而经济有效的方法,可以制造出大量凹入特征,如孔、槽和通孔,而且基本不受尺寸或角度的限制。这些凹入特征减少了制造部件所需的材料,缩短了总制造时间,保持甚至提高了结构完整性和部件性能。

对于柔性或半刚性材料,在部件受到各种角度和压力下的应力和应变时,晶格结构有助于提高部件的吸收能力,按需额外提供可塑性,并在其他应用中提供抗压强度或抗变形强度。

如需了解更多信息,请阅读我们的 New Balance 案例研究。

挠性件

也称为柔性机构,挠性件包括活动铰链和其他挠性机构,均通过弹性体的变形实现力和运动。利用柔性特征创建高精度和低滞后机构。

灰色 3D 打印机械装置

该柔性机构采用 Tough 1500 Resin 打印。

如需亲自评估 3D 打印柔性机构,请免费索取由 PU Rigid 650 Resin 打印的样品部件。

垫圈

Dorman Products 使用 Silicone 40A Resin 3D 打印的定制垫圈。

Dorman Products 使用 Silicone 40A Resin 3D 打印的定制垫圈。

在多个行业中,对定制或小批量生产防水和不透气部件均有大量需求,如海洋研究、水下机器人、可持续技术工程、石油和天然气行业以及国防。通过 3D 打印凹槽并为其配备 O 型环来制造防水外壳。

在我们的白皮书中了解有关防水 3D 打印的更多信息,包括如何选择 O 型环,以及 3D 打印防水外壳的压力测试结果。

装配

螺纹和嵌件

了解如何借助 3D 打印部件打造坚固耐用且功能可靠的组件,能为工程师节省时间和成本。螺丝、螺栓和螺纹特征是组装和校准机械部件或传动的常用方法。将螺纹添加到 3D 打印部件上有许多方法,包括嵌件、攻丝,甚至是 3D 打印螺丝螺纹。

阅读我们的文章,了解有关 3D 打印螺纹和在 3D 打印部件中添加螺纹嵌件的更多信息。

树脂粘合剂

在紫外线照射下,Formlabs 树脂与胶水相同。使用注射器或类似装置将树脂涂抹在需要粘合的部位。用 405nm 激光笔或指针照射树脂,仅需数秒,就能修补孔洞或将部件粘合在一起。注:鉴于 Formlabs 树脂配方,您需要使用 405nm 激光笔或指针才能使用此技术。

访问我们的论坛,了解更多有关使用树脂作为粘合剂的信息。

制造技术

夹具和固定装置

3D 打印制造辅助工具

通过 3D 打印夹具、固定装置、对准销和盖来生产制造辅助工具。

使用夹具和固定装置提高制造和装配过程的简易性和可靠性,有助缩短生产周期并保障工作人员的人身安全。通常,制造商在内部或通过外包供应商加工金属工具。然而,这些部件并非总是需要使用金属制成,Formlabs 树脂可用于替代自动加工操作、电子装配线、铸造厂和其他生产设施中的金属固定装置。

阅读我们的指南,了解用 3D 打印部件取代加工夹具的更多信息。

钣金成型

使用 3D 打印塑料模具,在金属板上成型复杂部件。金属部件兼具强度、刚度和长期耐用性等优势,因此广泛用于家电、建筑部件和车身面板等应用。金属钣金成型需要模具,而传统模具由金属加工而成,很多情况下均外包给服务供应商。借助 Formlabs 树脂 3D 打印机,就可以打印用于钣金成型的塑料模具,从而节省时间和成本。

模具制作和铸造

使用硅胶和热塑性塑料等多种材料,将其注入或铸造到 3D 打印模具中,包括两件式注射模具、包覆层、压缩成型模具和蛋壳模具。这些方法可用于产品原型制造、客户测试版的小批量生产或自定义终端产品的生产。

联合利华和 Serioplast 用 3D 打印模具进行快速拉伸吹塑成型,利用这些模具在极短时间内以低成本开发和测试新的瓶子设计。他们在该案例研究网络研讨会中分享了主要优势和应用。

如需了解更多有关使用 3D 打印模具生产硅胶部件的信息,请阅读指南,或下载我们的白皮书,了解如何使用模具制作硅胶医疗器械。

嵌件成型

嵌件成型是注射成型的另一种形式,通过将现有部件放入模具中并注入塑料,将其封装起来。嵌件成型常用于在金属层顶部添加一层塑料,例如在金属螺丝刀上添加一个塑料把手。您也可以利用嵌件成型工艺制造保温管、电线以及其他类似产品,或是将电子产品嵌入塑料中。

用于嵌件成型的模具和材料

3D 打印模具可用于嵌件成型。

阅读我们的指南,了解有关嵌件成型的更多信息以及何时应该使用嵌件成型,或者下载我们的白皮书,阅读三个案例研究。

热压成型

使用 3D 打印部件作为模具,在加热和压力下对热塑性塑料板材进行成型。3D 打印热压成型模具与立式和工业机器一起使用,以高效且实惠的方式生产数十种功能性原型、用于试生产的部件或定制和小批量的成品部件。从正畸到包装,热压成型是一种用途广泛的生产方法。

请浏览我们丰富的指南、资源和案例研究,了解有关热压成型的更多信息,或下载白皮书了解详情。

冲压

印章垫、印章和盖好印章的感谢卡

使用 Flexible Resin 进行 3D 打印,制作自定义印章。

使用 Formlabs Flexible 80A Resin 制作用于油墨打印的可压缩印章。阅读指南,了解如何通过七步轻松创建自定义印章。

透光浮雕

透光浮雕是一种三维图像,可根据光照的强度和质量发生变化。浅色区域非常薄,能让更多光线通过,而较厚的部件则显得较暗。通过调整部件厚度来控制透光率,可以选择立体光固化 3D 打印技术制作图像。

甘道夫透光浮雕

将透光浮雕对着光线或创建一个 LED 背光灯,即可看到图像。

请阅读我们的分步指南,了解免费透光浮雕生成器或先进工具和技术教程。

后处理

染色

彩色 SLA 模型

染色是为 3D 打印部件(包括用于诊断和教育的解剖模型)着色的一种方法。

可通过使用染色树脂打印或在打印后对部件进行染色来为部件着色。虽然 SLA 3D 打印以高精度著称,但与其他 3D 打印方法(如熔融沉积成型 (FDM))相比,它在彩色打印方面提供的选择较为有限。在使用 Formlabs 树脂打印机打印时,选择我们的 Color Kit,可轻松实现单色打印。其他增添色彩的方法包括:使用染色树脂打印、在打印后为 SLA 部件染色、用丙烯酸上漆以及为空心部件上色。在我们的指南中,您可以了解每种方法的最佳应用,并按照逐步说明进行操作。

香料

闻着 3D 打印草莓的女人

曾以愚人节玩笑开端的创意如今已成现实:这个 3D 打印的草莓真的散发着草莓的香气。

打印前在树脂中加入香精油,可以制作有香味的部件。阅读我们的指南,了解完整的配方和说明,亲自尝试一下吧。

电镀

两个电镀部件示例

SLA 3D 打印部件表面光滑、纹理细腻,非常适合电镀。

电镀工艺可将特定金属的强度、导电性、耐磨性、耐腐蚀性以及外观与其他具有自身优势的材料(例如 3D 打印塑料部件)相结合。

立体光固化 (SLA) 3D 打印是电镀的理想之选,因为该工艺可以制造出具有光滑或精细纹理表面的 3D 打印部件,在塑料和金属两种材料之间实现顺畅过渡。SLA 3D 打印部件还具有出色的防水性能,在电镀过程中,浸入化学电镀槽中也不会受损。

如需了解有关电镀的更多信息,请阅读文章,或下载白皮书,了解电镀 SLA 部件的策略和使用案例。

抛光

逐步使用粒度更小的磨料打磨,实现完美光滑的表面。笔式磨砂机能在平面和略微弯曲的部件上实现均匀的表面处理效果。而带有磨削、抛光和磨光刀头的旋转工具则是在 SLA 部件上产生磨光、抛光光泽的理想工具。对于平面和略微弯曲的部件,也可以使用笔式磨砂机。

在经验丰富的工程师和重要用户的帮助下,我们精心设计了一套 3D 打印后处理工具,旨在提高表面光洁度、平滑平面和边缘并提升整体外观,同时减少人工操作时间,降低单件成本,轻松打造光滑精致的 SLA 部件。

涂底漆、上漆和涂层

为打印件上底漆、喷漆和添加涂层,可以保护和改变 3D 打印部件的外观。

打磨部件以确保表面光滑是为 3D 打印部件上漆的第一步。部件表面光滑后,底漆可确保表面光洁,便于上漆。在上漆和抛光后,可以添加透明涂层来保护部件。

如需详尽的材料清单和分步指导,请阅读我们的指南。

纹理

使用 Formlabs 纹理引擎,利用位移贴图创建复杂的表面纹理。这款免费、轻量级、基于网络的应用程序旨在快速将纹理应用到 3D 模型中,便于进行 3D 打印。许多塑料部件都有表面纹理和图案,以针对预期用途增强外观和触感或优化部件。通常情况下,这属于第二道工序,但 3D 打印可以直接将纹理和图案应用到文件中进行打印。

水转印

水转印是利用 PVA 水转印薄膜将复杂的图形设计应用到 3D 打印部件上。浸没打印通常用于定制具有图形图案的物体。将物体浸入带有部分溶解的漂浮彩色薄膜的水浴中,薄膜可以包裹着物体,将图形转移到表面。具有复合曲线的物体很难用其他方法为图形着色。

3D 模型通常使用图像纹理设计,其中,图像纹理使用“UV 贴图”包裹模型。通过在水转印薄膜上打印修改后的 UV 贴图,我们可以在 3D 打印部件表面应用漫射纹理。与普通的重复图案水转印不同,UV 纹理需要在模型上精确定位。这就要求有一种方法来模拟和预测水转印薄膜在包裹模型时的行为。

阅读我们的指南,了解如何通过计算水转印技术在部件上呈现全彩图案。

先进 3D 打印技术

Formlabs 树脂打印机可用于各种应用行业:从工程和制造到牙科和医疗,再到航空航天和娱乐。Form 4 系列掩模立体光固化 (MSLA) 3D 打印机是新一代 SLA 3D 打印机的代表,在不影响尺寸精度或表面光洁度的情况下,提供了前所未有的速度。Form 4Form 4L 具有直观的工作流程和一流的可靠性,可实现轻松打印,因此您可以专注于推动创意,而非排查故障。

了解 Formlabs 树脂 3D 打印机或咨询 3D 打印专家,了解 3D 打印如何帮助您实现目标。