3D打印現(xiàn)在是一個(gè)非常火熱的概念,大家都聽說過3D打印的概念,但可能很多人卻不了解一個(gè)3D打印物品是如何從零開始,被打印出來的。今天本文將和大家,詳細(xì)了解3D打印的詳細(xì)工作流程。
從廣義上說,3D打印完整流程主要包括五個(gè)步驟,如圖1所示。

(1)3D 模型生成.利用三維計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)或建模軟件建模或通過三維掃描設(shè)備,如激光掃描儀、結(jié)構(gòu)光掃描儀等來獲取生成3D模型數(shù)據(jù).這時(shí)所得到的3D模型數(shù)據(jù)格式可能會(huì)因不同方法而有所不同,有些可能是掃描所獲得的點(diǎn)云數(shù)據(jù),有些可能是建模生成的NURBS曲面信息等;
(2)數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換.將上述所得到的3D模型轉(zhuǎn)化為3D打印的STL格式文件.STL是3D打印業(yè)內(nèi)所應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)文件類型,它是以小三角面片為基本單位即三角網(wǎng)格離散地近似描述三維實(shí)體模型的表面;
(3)切片計(jì)算.通過計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)(CAD)對三角網(wǎng)格格式的3D模型進(jìn)行數(shù)字“切片”(Slice),將其切為一片片的薄層,每一層對應(yīng)著將來3D打印的物理薄層;
(4)打印路徑規(guī)劃.切片所得到的每個(gè)虛擬薄層都反映著最終打印物體的一個(gè)橫截面,在將來3D打印中打印機(jī)需要進(jìn)行類似光柵掃描式填滿內(nèi)部輪廓,因此,需要規(guī)劃出具體的打印路徑,并對其進(jìn)行合理的優(yōu)化,以得到更快更好的切片打印效果;
(5)3D打印.3D打印機(jī)根據(jù)上述切片及切片路徑信息來控制打印過程,打印出每一個(gè)薄層并層層疊加,直到最終打印物體成型.
從上述3D打印過程可知,要實(shí)現(xiàn)3D打印,3D模型是前提和基礎(chǔ),否則“巧婦難為無米之炊”;而3D打印使3D模型“落到實(shí)處.但是,大多情況下,現(xiàn)有方法直接得到的3D 模型并不能直接輸出給3D打印機(jī).因?yàn)榇蟛糠衷O(shè)計(jì)模型都是由建筑師、工程師或設(shè)計(jì)人員所提供,他們都傾向于使用專業(yè)設(shè)計(jì)軟件,如Maya、3ds Max和SketchUp等.還有一些三維模型數(shù)據(jù)來自于三維掃描設(shè)備,如激光掃描儀、結(jié)構(gòu)光掃描儀等.這些模型數(shù)據(jù)信息并未考慮到3D打印的具體需求與約束,如果直接輸出到3D打印機(jī),通常會(huì)導(dǎo)致各種各樣的問題,如:模型尺寸過大,超過打印機(jī)能打印的尺寸限制或沒有考慮穩(wěn)定性導(dǎo)致打印出物體無法正常放置等。
正如利普森和庫曼所說:3D打印中,不是輸入糟糕的設(shè)計(jì)文件就能打印出糟糕的物體,而是你輸入糟糕的設(shè)計(jì)文件,什么都打印不出來,或是比什么也得不到更糟糕的情況就是浪費(fèi)了昂貴的原材料.
因此,大多數(shù)設(shè)計(jì)模型,尤其是那些復(fù)雜物體的三維模型,都需要經(jīng)過一些幾何方法進(jìn)行修正、調(diào)整和優(yōu)化,使其能更好地滿足3D打印的需求,避免打印出的物體無法正常發(fā)揮功能.這一過程,就是圖1所示(a)~(d)的幾何計(jì)算問題:將3D模型經(jīng)過一些幾何方法處理為3D打印機(jī)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處理過程。
以上就是3D打印的詳細(xì)流程,想要了解更多關(guān)于3D打印的技術(shù)知識,請關(guān)注印夢園網(wǎng)站。
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