3D打印在玻璃鋼行業(yè)的應用主要體現在玻璃鋼雕塑制作模型上。通過3D打印技術,可以顯著提高玻璃鋼雕塑制作的效率,實現更為復雜的設計,并在很大程度上節(jié)約時間和預算成本。
具體來說,3D打印技術可以將CAD模型數據轉換成可控制的三維打印機操作指令,通過逐層沉積、熔融、粉末燒結等方式,制造出基于數字模型的實體物體。在玻璃鋼雕塑制作中,可以使用3D打印機快速打印出雕塑的模型,然后使用玻璃鋼材料進行后續(xù)加工和制作。這種方法不僅可以快速完成模型制作,還可以實現各種復雜的設計和形狀,滿足雕塑藝術家的創(chuàng)作需求。以下我們從SLA3D打印機在玻璃鋼雕塑領域的應用來做講解。
SLA 3D打印制造工藝主要包括以下步驟:
1. 切片文件生成:將設計好的3D模型導入到切片軟件中,并生成切片文件。在這個過程中可以對打印層高、填充密度等參數進行調整。
2. 準備材料:將光敏樹脂裝入到SLA 3D打印機的料槽中。
3. 打印產品:打印機會先打印一個底層,以固定模型的位置并確保打印質量。
4. 逐層打印:根據切片文件的指示,SLA 3D打印機會逐層固化光敏樹脂,從下往上逐層打印模型。激光或光束會照射在光敏樹脂上,固化形成模型的每一層。
5. 完成打印:當模型的所有層都打印完畢后,打印機會自動停止。此時需要將打印物體從光固化槽中取出。
6. 后續(xù)加工:在取下打印物后,可能需要進行一些后續(xù)加工操作,例如去除支撐結構、進行表面處理等,以達到最終要求的質量和外觀。
SLA 3D打印機的制作速度大概在100-400g/h,比如哈工三維的H360制作速度是100-300g/h,HI-600和HI-800的制作速度是300-400g/h。使用光固化樹脂進行3D打印,可以在更短的時間內完成大幅面雕塑造型的生產,而且表面的光潔度很高,不需要太多的后處理,就可以上色。
相比之下,傳統(tǒng)的玻璃鋼工藝需要經歷以下步驟:
1. 模具制作:首先需要制作出相應的模具,通常使用木板、鋁板等材料制作。
2. 準備材料:將玻璃纖維布、環(huán)氧樹脂等材料準備好,按照比例混合。
3. 涂覆模具:在模具表面涂覆脫模劑,然后將預制玻璃纖維布放置在模具內部,用刷子或噴槍均勻涂抹環(huán)氧樹脂,使其滲透到纖維布中。
4. 鋪布:在第一層纖維布與環(huán)氧樹脂干燥后,再疊加上第二層纖維布,重復涂抹環(huán)氧樹脂的過程,直至所需厚度達到為止。
5. 固化:完成鋪布后,將模具放入高溫烤箱中進行固化處理,一般需要數小時至一天不等的時間。
6. 脫模和后續(xù)加工:經過固化后,將模具取出,并進行脫模。最后,可能需要進行一些后續(xù)加工操作,如打磨表面等。
SLA 3D打印機相比傳統(tǒng)工藝具有更高的制造效率和更簡化的工藝流程,能夠更快地滿足客戶需求并提高生產效率。
SLA 3D打印與傳統(tǒng)玻璃鋼工藝在成型原理上存在明顯差異。傳統(tǒng)玻璃鋼工藝制作過程首先涉及制作簡易模具,在模具內涂覆脫模劑。模具干燥后,混合樹脂和玻璃增強纖維,通過手工涂覆成型,隨后固化并脫模,最后進行后處理加工。這一工藝相對繁瑣,需要經驗豐富的老師傅進行熟練操作,制造時間較長。而SLA 3D打印則僅需將模型導入切片軟件,調整參數后即可開始打印,切片過程通常只需10-20分鐘。打印時間則取決于模型大小,最大制作量可達到400g/h。
在材料成本方面,光敏樹脂的原料成本一般在幾十元至200元一公斤之間,而玻璃鋼的成本約為每平方米800元,使用SLA 3D打印的成本則在每平方米200-400元左右。盡管材料成本相近,但玻璃鋼制作需要較高的人工成本,因為操作人員需要豐富的經驗來進行手工操作,這也會影響到制品的總成本。相比之下,SLA 3D打印的工藝人員只需培訓2-3天即可操作打印機。
就產品質量而言,SLA 3D打印的工藝是逐層固化材料,打印出的模型表面細節(jié)光滑,經過簡單后處理即可使用。而傳統(tǒng)的玻璃鋼制造則需要多次人工涂覆、修整和打磨,容易產生誤差和不平整的情況,需要較多的人工處理。SLA 3D打印機通過激光固化樹脂來打印,使得產品具有更高的強度和精細度。但需要注意的是,由于使用的材料較為脆弱,產品的抗沖擊性不如傳統(tǒng)的玻璃鋼制品,因此可以考慮結合玻璃鋼材質以增強產品的強度。
在制造工藝方面,傳統(tǒng)玻璃鋼工藝需要手工制作模具、涂覆樹脂、鋪層織物等多個步驟,因此制造周期較長。而SLA 3D打印機則采用先進的3D打印技術,通過逐層固化樹脂來生產零件,大大縮短了制造時間和降低了人力成本。
客戶可能會提到的問題是,想將泡沫翻模工藝替換成SLA 3D打印+玻璃鋼的形式。盡管這并不是很困難的事情,但可能會遇到新工藝帶來的問題。不過目前已經存在相對成熟的工藝案例可供參考,因此可以通過前期調研和實踐來解決潛在的問題。作為雕塑或者建筑裝飾行業(yè)來講選擇用SLA3D打印來制作模型可以更高效更低成本制作產品,目前市面上使用的還不多,還是藍海市場。
此外,3D打印技術還可以用于生產各種具有實用性的玻璃鋼制品,如燈具、家居用品等。通過3D打印技術,可以生產出形狀獨特、結構復雜的玻璃鋼制品,給人們的生活帶來更多的創(chuàng)新和想象空間。總之,3D打印技術在玻璃鋼行業(yè)的應用具有廣泛的前景和潛力,可以為玻璃鋼制品的設計和制造帶來更多的創(chuàng)新和可能性。