彩色3D打印技术的应用与技术对比

发表于 2017-8-18 16:00:02 显示全部楼层 1 3028

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目前市场上有几款全彩色的3D打印机,尽管它们都能够打印出比较大的模型,但各家的产品都是各有千秋,各有不足。本期从成型精度、材料使用率、成本、应用四个角度分析各类技术的特点。由于惠普目前只看到黑色的色彩,因此不参与比较。

一.成型精度

以PolyJet喷墨技术为代表的J750,采用光敏树脂为成型材料,每一层的成型厚度可低至14μm,精密喷射与构建材料性能可保证细节精细与薄壁制造(薄壁可小于0.6mm、制作精度小于0.1mm);具备6通道CMKYW8个打印头及600*600*1800dpi分辨率可以确保获得流畅、精确而且非常详细的部件与模型,制件表面平滑,细节清楚,可以选择的颜色组合多达 360000余种。可在一次打印中喷射多种材料,选择性地在一个打印原型中放置多种材料,甚至将两种材料相结合以利用不同的、可预测的材料属性创造复合材料。
Projet 3DP技术,以石膏粉、胶水、墨水为成型材料,具备4通道CMKY全彩3D打印功能,5个打印头共1520个喷口,分辨率为600*540 dpi,可实现准确及一致的色彩效果具备;分层厚度为0.1mm,最小细节尺寸0.5mm,可生产具有复杂几何图形和细小细节特征的模型。

基于LOM的Mcro打印机,以胶水、纸张、墨水为原材料,具备一百多万种颜色(CYMK 4墨盒模式并包含黑色) Mcor 3D 墨水保证模型所有表面均有颜色;4800*2400*508 dpi的分辨率在模型所有表面都展现高清晰色彩,包括侧面和切口部位;每一层的厚度为0.1mm(纸张厚度),制作精度达到0.1mm,同时支持多个模型同时打印。

以上三种技术,在制作精度方面,应属polyjet技术最高,3DP次之,在颜色可凸显种类来说也是如此。但实际上,就肉眼可观察的颜色种类来说,颜色可显示种类最少的LOM技术也并不逊色。表面质量方面仍然是树脂最佳。

二.材料使用率与成本

在材料使用方面,Polyjet技术需要打印支撑,即便后处理过程中支撑易于去除;3DP采用石膏成型,具有很高的材料利用率,可减少和避免浪费,但仍会产生余粉而废弃;基于LOM的纸张打印过程中需要考虑的是如果仅打印一个小的模型,就会造成大量的纸张浪费,只有在同时打印多个模型时才能保证纸张的高利用率。

就使用成本来说,Polyjet的树脂绑定技术给使用者带来昂贵的成本;3DP采用石膏成本同样较高,同时其墨水和浸渗剂价格也要高很多;LOM技术所使用的纸张耗材成本大幅度降低。材料成本成为Polyjet和3DP比较明显的缺陷。(笔者此处未能给出具体的数字,但就使用经验和了解到的情况而言,三者的成本不是一个级别)

三.应用特点

以上三种全彩色3D打印技术的产品性能决定了其应用领域,由于Polyjet打印出的产品性能优异,在航天、汽车等制造领域有较大的应用空间,但三者在教育、医疗、建筑、消费品等领域均各具特点。

在医疗方面,Polyjet、3DP与LOM技术都可以打印医疗模型,快速、轻松的的将骨骼打印出来。不过Polyjet技术可打印柔性、透明材料,表面细腻触感优良,因此在器官模型的制作方面具备优势,而LOM技术要稍有欠缺。在不考虑成本的情况下,Polyjet技术为最佳选择。

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在教育领域,Mcor LOM三维打印机为开创一个全新世界提供了可能性,创造力和想象力,在模具中添加颜色的方法,成倍的扩充和增加了教学体验,Polyjet、3DP虽可以达到同样的效果,但相较于教育的成本特点而言,LOM技术具有巨大优势。

在建筑与地理形貌绘制方面,3DP与LOM技术要优于Polyjet,3DP采用石膏成型,表面的质感与建筑和地理形貌最为接近;LOM打印出的模型,具有坚韧、耐用的特性,质感和木材接近,适用于建筑模型的打印,同样在打印地理形貌方面优于成本低色彩好也有较大的使用优势。

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从功能性方面讲,Polyjet技术打印的产品可以用作功能件使用,另两者由于强度有限多用于在模型验证、产品展示方面;从成本方面讲,LOM技术由于设备成本以及应用成本都较为低廉,更利于推广和普及。

直接从Mcor生产出来的模型可以进行大范围的二次加工,比如喷涂防水层或者让他们的质感如塑料一样。其拥有超过一百万的色彩分辨率,提供细致、精准、丰富的视觉体验,得到三维立体模型色彩像平面彩色照片一样逼真。Mcor LOM打印机优势在于其色彩多样、耗材与操作成本低廉。低成本、高质量颜色定义,对于需要三维打印大量的逼真模型的制造商、学校、服务机构和建筑公司等等行业都十分重要。

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