基于逐層堆積的理念蒂茶,有許多不同的制造技術(shù)事實(shí)上可以被歸到增材制造的范疇账磺。盡管FDM和 SLA等常見技術(shù)在業(yè)界廣為人知谴麦,但也有著一些更為小眾的技術(shù)。以分層實(shí)體制造 (LOM)為例慢洋,這是一種獨(dú)特的快速原型制作工藝塘雳,結(jié)合了增材和減材元素,使其成為3D 打印領(lǐng)域的特立獨(dú)行者普筹。
LOM 的歷史可以追溯到 1991 年的發(fā)展败明,當(dāng)時一家名為 Helisys 的公司推出了分層實(shí)體制造,這是一種將材料片層熔合在一起的過程沉沾,并使用數(shù)字引導(dǎo)激光切割出所需的物體讼狗。后來,在 2003 年革辖,康納·麥考馬克(Conor MacCormack) 和芬坦·麥考馬克(Fintan MacCormack) 兄弟開發(fā)了一款新版設(shè)備硝闸。他們使用標(biāo)準(zhǔn)辦公用紙和噴墨打印機(jī)來打印設(shè)計(jì),逐漸一層一層地構(gòu)建物體胀蹭。然后哗搏,他們用鎢刀片切掉多余的紙張甫沉,露出最終的設(shè)計(jì)见丘。
△已停產(chǎn)的 Helisys LOM-2030 快速原型建模機(jī),建于 1997 年
(照片來源:KJ Auktion)
麥科馬克兄弟通過他們的公司 McCor Technologies 將他們的創(chuàng)新帶入商業(yè)領(lǐng)域似靖。他們通過引入 CMYK 彩色印刷來繼續(xù)改進(jìn)流程匀挪,以創(chuàng)建適合促銷或視覺原型制作的更具活力的對象。這種新方法被稱為選擇性沉積層壓 (SDL),它包括在選擇性粘合和切割紙張之前對紙張進(jìn)行彩色打印炎剿。粘合劑僅涂在與設(shè)計(jì)相對應(yīng)的區(qū)域仁连,從而更容易從廢料中切割出最終物體。但此后它是如何繼續(xù)發(fā)展的呢阱穗?什么時候使用饭冬?為了更好地理解這個有趣的過程,我們在后續(xù)的內(nèi)容中仔細(xì)研究了分層實(shí)體制造揪阶。
分層實(shí)體制造如何工作昌抠?
與大多數(shù)逐層構(gòu)建物體的 3D 打印技術(shù)不同,分層實(shí)體制造 (LOM) 采用獨(dú)特的方法鲁僚。如上所述炊苫,該過程涉及使用激光切割機(jī)切掉材料的部分并逐漸露出最終形狀。該工藝結(jié)合了增材制造和減材制造技術(shù)冰沙。
最初侨艾,LOM 涉及使用粘合劑物質(zhì)將材料層粘合在一起的增材工藝。這些層小心地相互堆疊拓挥,形成一個堅(jiān)固的塊唠梨。一旦模塊組裝完畢,減材部件就開始發(fā)揮作用侥啤,高精度激光切割機(jī)會從每一層精心雕刻出所需的形狀和輪廓姻成。這種細(xì)致的激光切割可確保每一層都具有復(fù)雜的形狀,與其上方和下方的層完美契合劣搪,從而形成具有緊密融合層的 3D 物體能盈。LOM 中加法和減法步驟的融合能夠生產(chǎn)堅(jiān)固、復(fù)雜且形狀精確的物體斟迁,使其成為跨行業(yè)各種應(yīng)用的一種有前途的技術(shù)接寥。
△LOM 工藝涉及使用激光切割逐層粘合和切割成材料片
(照片來源:ManufacturerGuide Scotland AB)
LOM 的多功能性延伸至其處理各種材料的能力,包括紙張邻因、金屬季础、塑料和復(fù)合材料。紙張是最受歡迎的原料耽暖,層壓后具有類似木材的特性谦选,但它也可以與硬固性樹脂結(jié)合以增強(qiáng)剛性∮⑴郑可以使用金屬和塑料等其他材料投惶,但它們可能會帶來一些挑戰(zhàn)并且需要額外的考慮。
此外皿港,LOM的應(yīng)用范圍廣泛荧关,從各種形狀和尺寸的快速原型制作到制作全彩營銷道具和建筑模型溉奕。該技術(shù)特別適合在辦公環(huán)境中尋求內(nèi)部原型設(shè)計(jì)解決方案的公司。此外忍啤,LOM 可用于為砂型鑄造或熔模鑄造工藝創(chuàng)建犧牲模型加勤,從而可以生產(chǎn)復(fù)雜的形狀和設(shè)計(jì)。
△分層實(shí)體制造的物體(照片來源:MKS Technologies Pvt Ltd)
LOM技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)
與任何技術(shù)一樣同波,LOM 也有其優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)鳄梅。從積極的一面來看,LOM 是一種具有成本效益的方法未檩,它采用相對便宜的材料卫枝,例如紙或塑料片。它因其生產(chǎn)更大物體的能力而脫穎而出讹挎,使其適合創(chuàng)建具有大尺寸的原型和模型校赤。由于各層之間的牢固結(jié)合,所得物體表現(xiàn)出良好的結(jié)構(gòu)完整性筒溃,使其成為功能測試和設(shè)計(jì)驗(yàn)證的理想選擇马篮。LOM 的施工過程最大限度地減少了對復(fù)雜支撐結(jié)構(gòu)的需求,從而減少了額外支撐材料的使用和后處理工作条舀。LOM 還可以在物體的暴露側(cè)實(shí)現(xiàn)更光滑的表面光潔度诽泪,從而減少大量精加工工作的必要性。
相反喇坊,分層實(shí)體制造也有其相當(dāng)多的缺點(diǎn)挂闺。該技術(shù)僅限于一系列材料,例如紙張知掉、塑料或復(fù)合材料轮贫,可能不適合某些高性能應(yīng)用。生產(chǎn)速度可能相對較慢戈般,特別是對于復(fù)雜的設(shè)計(jì)蛛跛,這可能會妨礙時間敏感的項(xiàng)目。該過程的性質(zhì)還會導(dǎo)致物體表面出現(xiàn)可見的接縫或?qū)泳€候塞,這會影響其整體美觀痊缎。這可能會導(dǎo)致 LOM 無法達(dá)到與其他一些 3D 打印方法相同的精細(xì)細(xì)節(jié)和精度水平,這可能會限制需要復(fù)雜性的項(xiàng)目季键。另一個問題是切割過程中會產(chǎn)生廢料石勋,這些廢料可能不易回收,并容易引發(fā)環(huán)境問題可都。
雖然 LOM 可能無法一刀切地替代其他3D 打印技術(shù)缓待,但對于某些應(yīng)用來說,它仍然是一種引人注目的選擇汹粤。其成本效益命斧、環(huán)保特性以及制作視覺原型的能力使其成為快速原型制作的有吸引力的選擇。然而嘱兼,想要投資第一臺 3D 打印機(jī)的公司應(yīng)仔細(xì)評估其具體需求国葬,并考慮硬件可用性和 LOM 領(lǐng)域內(nèi)的用戶支持等因素。
總之芹壕,分層實(shí)體制造在增材制造領(lǐng)域占有一席之地汇四。憑借增材和減材工藝的獨(dú)特組合、經(jīng)濟(jì)性以及使用紙張作為原料踢涌,LOM 仍然是快速原型制作和某些建模需求的一個有趣的選擇通孽。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,與 LOM相關(guān)的增材制造技術(shù)睁壁,例如超聲波固結(jié)(一種金屬低溫 3D 打印技術(shù))背苦,有可能成為現(xiàn)代制造中更強(qiáng)大的工具。
(南極熊3D打影└睢)
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