粉末 3D 打印成功背后的真正秘密
粉末 3D 打印的關鍵不是黏合劑或激光。粉末 3D 打印是幾種流行的 3D 打印技術的基礎，包括 SLS、LPBF 和其他變體的3D打印技術。在每個過程中，粉末都是通過某種方式選擇性地熔化： 可能是高能激光束或液體黏合劑的液滴，以這種方式逐層構建的方式3D打印物件。
乍看之下，這些粉末3D打印技術的關鍵可能是融合工藝。通過調整激光器以獲得最佳熱傳遞，縮小液滴以獲得最大分辨率，提高運動系統速度以獲得高效打印等。但其實不是：所有粉末3D打印系統的真正基礎不是融合過程，而是3D打印途中重新鋪上一層新的粉末層（重塗）。
但為什麼重塗在粉末3D打印中如此重要？有幾個原因。
首先，也許最明顯的是，如果你沒有均勻平坦且分佈新鮮粉末層，打印件則可能會損壞。想像一下，如果激光掃過的某一個區域發現沒有粉末存在，上一層的材料可能會誤熔合，導致打印失敗。
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另一種可能性是某些區域的粉末層可能比其他同層粉末分佈得太厚。這也可能會導致3D打印失敗，因為激光或黏合劑應用假定材料需要有一定的深度，超過該深度融合就會被受影響。因此，你最終可能會在打印後發現打印成品出現間隙，變得不理想。
第二個原因是打印速度。雖然一組激光可以非常快速地掃過一層，而粘合劑噴射臂可以快速穿過整個層，但3D打印作業仍必須等待重塗發生。重塗通常是打印過程中最慢的部分。
第三，如果塗佈機臂移動速度設定得太快，那麼你可能會遇到一個問題：粉末層不均勻；如果它移動得太慢，打印時間將變得漫長。
粉末3D 打印機製造商正在盡最大的努力在速度和可靠性之間取得平衡，但在實踐中挑戰極限，可能會導致特定作業失敗。
一些粉末打印機製造商使用的一種方法是雙向重塗器。如果重塗機能夠在從兩個方向塗抺上沉積粉末，則可以顯著提高整體打印速度。但重塗機的另一個問題就是平整沉積粉末的方法。大多數機器使用「刀片」方法，其中鋒利的邊緣像推土機一樣把粉末整平均。但是刀片概念不適用於某些類型的聚合物粉末，尤其是 TPU。在這些情況下，滾筒方法效果更好：這意味著你最終會需擁有兩台粉末3D打印機，每台3D打印機器都有不同的重塗系統，才能打印出不同物料，使打印程序變得不必要的複雜。
如你所見，重塗過程其實極其複雜。這就是為什麼許多粉末打印設備製造商不遺餘力地在設計出創新的重塗機系統，以提高可靠性和打印速度。
重塗機技術如何能產生巨大影響的例子，可以舉兩個例子。
澳大利亞的 Aurora Labs 開發了一種先進的「平行重塗機」，使他們的設備每天都可以 3D 打印近 1 噸金屬材料。同時，VELO3D 先進且高度調整的重塗系統使該公司的 3D 打印機能夠避免使用大量金屬支撐材料。
下次你考慮使用粉末 3D 打印機時，可以仔細看看重塗機系統，了解箇中細節。
