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3D打印流程详解,看看物品是如何被3D打印出来

阅读 259 发布时间:2017-03-24 16:41

   3D打印现在是一个非常火热的概念,大家都听说过3D打印的概念,但可能很多人却不了解一个3D打印物品是如何从零开始,被打印出来的。今天本文将和大家,详细了解3D打印的详细工作流程。

   从广义上说,3D打印完整流程主要包括五个步骤,如图1所示。

(1)3D 模型生成.利用三维计算机辅助设计(CAD)或建模软件建模或通过三维扫描设备,如激光扫描仪、结构光扫描仪等来获取生成3D模型数据.这时所得到的3D模型数据格式可能会因不同方法而有所不同,有些可能是扫描所获得的点云数据,有些可能是建模生成的NURBS曲面信息等;

(2)数据格式转换.将上述所得到的3D模型转化为3D打印的STL格式文件.STL是3D打印业内所应用的标准文件类型,它是以小三角面片为基本单位即三角网格离散地近似描述三维实体模型的表面;

(3)切片计算.通过计算机辅助设计技术(CAD)对三角网格格式的3D模型进行数字“切片”(Slice),将其切为一片片的薄层,每一层对应着将来3D打印的物理薄层;

(4)打印路径规划.切片所得到的每个虚拟薄层都反映着最终打印物体的一个横截面,在将来3D打印中打印机需要进行类似光栅扫描式填满内部轮廓,因此,需要规划出具体的打印路径,并对其进行合理的优化,以得到更快更好的切片打印效果;

(5)3D打印.3D打印机根据上述切片及切片路径信息来控制打印过程,打印出每一个薄层并层层叠加,直到最终打印物体成型.

   从上述3D打印过程可知,要实现3D打印,3D模型是前提和基础,否则“巧妇难为无米之炊”;而3D打印使3D模型“落到实处.但是,大多情况下,现有方法直接得到的3D 模型并不能直接输出给3D打印机.因为大部分设计模型都是由建筑师、工程师或设计人员所提供,他们都倾向于使用专业设计软件,如Maya、3ds Max和SketchUp等.还有一些三维模型数据来自于三维扫描设备,如激光扫描仪、结构光扫描仪等.这些模型数据信息并未考虑到3D打印的具体需求与约束,如果直接输出到3D打印机,通常会导致各种各样的问题,如:模型尺寸过大,超过打印机能打印的尺寸限制或没有考虑稳定性导致打印出物体无法正常放置等。

   正如利普森和库曼所说:3D打印中,不是输入糟糕的设计文件就能打印出糟糕的物体,而是你输入糟糕的设计文件,什么都打印不出来,或是比什么也得不到更糟糕的情况就是浪费了昂贵的原材料.

   因此,大多数设计模型,尤其是那些复杂物体的三维模型,都需要经过一些几何方法进行修正、调整和优化,使其能更好地满足3D打印的需求,避免打印出的物体无法正常发挥功能.这一过程,就是图1所示(a)~(d)的几何计算问题:将3D模型经过一些几何方法处理为3D打印机可接受、可打印,甚至要求打印出的模型可正常使用或具有指定效果的处理过程。

   以上就是3D打印的详细流程,想要了解更多关于3D打印的技术知识,请关注印梦园网站。


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