快速成型技術 -3D印刷製程.ppt

快速成型技術 -3D印刷製程 組員：宋明峰 　　　黃介宏 　　　詹勳旻 　　　沈恩瑋 　　　陳竑志 RP (Rapid Prototyping) 　ＲＰ是一種可以在數小時內從ＣＡＤ所建 　構的３Ｄ模型直接製作出正確尺寸雛形的 　新製造技術。快速原型系統可製作出任意 　複雜形狀或是細微機構的雛形，完全擺脫 　切削加工的限制，克服手工模型易失真的 ． 　缺失，並能節省昂貴的模具製作費用。 下表來比較CNC加工機與RP成型機適用性  RP (Rapid Prototyping) 立體列印技術(3D Printing) 　　　　　　　　 -工作原理1 １．置放粉末 首先將左側的粉末供應活塞降至最底層，右側的 堆疊活塞則提升至最上層，並將粉末狀的模型原 料至放於供應容器中。 立體列印技術(3D Printing) 　　　　　　　　 -工作原理2 ２．塗敷粉末 當粉末供應活塞上升之後堆疊活塞會同時下降，並利用上層的滾輪將粉末供應盒中的原料往右帶至成型空間中。 立體列印技術(3D Printing) 　　　　　　　　 -工作原理3 ３．收集粉末 當滾輪將左右容器的高度舖平之後多餘的粉末 會掉落至收集容器內，而這些粉末原料在工作 結束之後，都可以回收再使用。 ４．噴塗黏著劑 再回程中，上層的噴頭會再在模型的分層斷面 範圍內對粉末進行黏著劑的噴敷，並藉此黏著劑將粉末結合。 立體列印技術(3D Printing) 　　　　　　　　 -工作原理5 ５．重複１－４步驟，直到模型堆疊完成 當粉末供應活塞再度上升之後堆疊活塞會同時 下降，每一階段都重複進行去程的塗敷粉末以 及回程的噴敷黏 著劑動作，藉此 達到模型的堆疊 成型。 Z Printer的機構概述 下圖代表Z Printer系統的設 備機構概念，伺服馬達控制上 部的粉末塗敷滾輪及粘著劑噴 頭進行XY方向的移動，而在Z方 向則控制了供料活塞及堆疊活 塞的上升及下降動作，當左側 的粉末供應活塞上升後，右側 的堆疊活塞會同時下降，利用 滾輪將粉末供應盒中的原料往 右帶至成型空間中，並再往左 的回程中以噴頭在模型分層斷 面 範圍內對粉末進行粘著劑的 噴敷。 模型製作流程  在 得到3D模型之後，接下來我們必須將之轉換為RP設備所能夠接受的檔案格式，STL是一般RP 系統所共同使用的檔案格式，STL格式的轉換原理，是將CAD Model用無數的三角形來模擬趨近CAD Model，這有點類似CAE軟體在運算之前要對模型做的網格劃分，除了STL 之外，Z Corp系統也支援ZBD、BLD、PLY、ZCP、SFX、ZEC、VRML等格式，而VRML格式可對模型外觀定義色彩，因此Z Corp系統可藉由VRML檔案進行彩色模型的列印，值得一提的是，目前市面上所有的RP系統當中，也只有Z Corp系統可製作全彩的模型。 在 列印模型之前，我們會使用Z Corp系統所提供的Z Printer6.2進行模型的排列和傳輸，排列模型的主要目的除了防止模型超出列印範圍之外，並可在模型不互相干涉的情況下，將模型排列至最高密度進行列印，以避免分次列印而浪費時間，除此之外，Z Printer6.2也可對模型進行旋轉，縮放，以及模型表面的文字貼附。在輸出列印之前還可預估列印時間以及比對模型和現有原料高度，以確認機器中的原 料是否足夠，當所有設定動作完成後即可進行列印傳輸。 在 模型輸出列印指令之後之後，Z Printer6.2中的模型資料便傳輸到Z Printer設備進行列印動作，而Z Printer6.2與Z Printer之間的連線方式可使用TCP/IP和Serial Port進行列印的傳輸，尤其是透過TCP/IP的網路連線方式，更可達到遠端遙控列印的效果。 在此是可順道一提的是，Z Corp系統是唯一不需進行模型支撐(Support)的系統，因為在列印完成後模型完全被包覆在粉末原料當中，這些粉末成為最好的支撐材料，因此我們只 需清除這些粉末即可取出模型，因此完全可以免去清除支撐材料的困擾，清除過程中你可使用刷子、吸塵器、噴槍等工具將模型外的粉末清除，而這些清除下來的粉 末材料都可以加以回收後再利用。 在 此是可順道一提的是，Z Corp系統是唯一不需進行模型支撐(Support)的系統，因為在列印完成後模型完全被包覆在粉末原料當中，這些粉末成為最好的支撐材料，因此我們只需清除這些粉末即可取出模型，因此完全可以免去清除支撐材料的困擾，清除過程中你可使用刷子、吸塵器、噴槍等工具將模型外的粉末清除