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IPAS 3D列印工程師能力鑑定的初級考試包含三個科目

本篇會介紹第一個考科「3D列印原理概論」都考些什麼,以及如何準備

如果還不認識 IPAS 的話,可以先看這篇 →【3D列印工程師】認識 IPAS 3D列印工程師能力鑑定

 

假如對3D列印完全不了解,可以先看「原來世界不是平的」的第二章:3D印表機的原理與種類

可以簡單的了解3D列印的歷史、七種3D列印技術、3D列印原料以及目前市面上所販售的機型

這本書在其他章節還介紹了3D列印機的組裝、3D建模(包含3D掃描)、以及3D列印的應用等

使用的詞彙很簡單,原理也不會介紹得太複雜,可以輕鬆的看過去~

 

稍微了解3D列印的技術原理之後,就可以開始看「3D列印-積層製造技術與應用」

第一屆的考題基本上都從這本書出的 XD (注意喔老師說這邊會考) (趕快拿出螢光筆)

以下整理出考試重點 (括號內為此書的參考章節):

 

【概論】

和普遍大家所用的稱呼不一樣,中英名詞對應須記熟!

1. ASTM對積層製造的七大分類 (第二章-積層製造程序)

積層技術以往稱為快速成形(Rapid Prototyping)、或是快速製造(Rapid Manufacturing)

目前ASTM(美國材料試驗協會)將其統稱為積層技術(Additive Manufacturing)

平常我們所熟悉的FDM、SLA、SLS等3D列印技術,也已經被ASTM重新更名:

材料擠製成型技術(ME/FDM)、光聚合固化技術(VP/SLA)、材料噴印成型技術(MJ/PolyJet)、

黏著劑噴印技術(BJ/3DP)、疊層製造成型技術(SL/LOM)、粉末床熔融成型技術(PBF/SLS)、

指向性能量沉積技術(DED)

 

2. 3D列印基本流程

a. 取得3D檔案(掃描、自行繪製、上網下載等)

b. 切片軟體設定加工路徑與參數

c. 放入3D列印機列印

d. 成品後處理(拋光、上色等)

 

【七大3D列印成型技術】

每項技術需要詳細的讀,最後要相互比較優缺點,例如精度、成型速度、價格等。

1. 材料擠製成型技術 (第四章-擠製成型技術)

ME/FDM 算是比較普遍的機型,即一般民眾就可以擁有與操作,所以在機器結構的部分也考得比較多

● 原理:以熱將材料融化後擠出,依照加工路徑擠出材料,層層推疊後形成成品

● 機器類型:直角座標系統(龍門型)與並聯式系統(Delta型)的優缺點比較 (穩定性、近/遠端進料、精度等)

● 機台零組件:噴頭、加熱棒、熱敏電阻、PTFE喉管、限位開關等

● 機器操作注意事項:不要靠近加熱噴頭、熱床、風扇,若使用特殊材料(如ABS)須注意通風

● 與其他技術相比:原料種類多、價格低、成品表面粗糙

 

2. 光聚合固化技術 (第五章-光聚合固化技術)

VP/SLA 和 ME/FDM一樣算是比較普遍的機型,考題會出比較多

● 原理:使用紫外光/可見光將樹脂固化,依照加工路徑擠出材料,層層推疊後形成成品

● 機器類型:SLA(單點固化)與DLP(整層固化)的優缺點比較

● 照射光源方向:上照射式與下照射式的優缺點比較

● 機器操作注意事項:注意通風

● 與其他技術相比:原料機器皆貴、精度高、收縮率大、必須開支撐

 

3. 材料噴印成型技術 (第六章-材料噴印成型技術)

大部分使用壓電式噴頭,將蠟或樹脂固化,可做出全彩的物件

● 噴印流程:關閉→預備→填料→維持→噴印

 

4. 黏著劑噴印技術 (第七章-黏著劑噴印技術)

噴出黏著劑將原料粉末黏在一起,可做出全彩的物件

● 粉末大小、形狀與列印精度有很大的關係

● 應用:3D食物列印機 (糖雕、鹽雕)

● 與其他技術相比:列印速度快、成本低、不需要支撐

 

5. 疊層製造成型技術 (第八章-薄片疊層技術)

將紙或金屬切割成單層的形狀後,利用膠水或焊接的方式黏在一起

● 與其他技術相比:成本低、成型體積大、不收縮、不能製作中空零件

 

6. 粉末床熔融成型技術 (第九章-粉末床熔融技術)

利用雷射或電子束將粉末床上的粉末融化、相互黏在一起

● 粉末大小、形狀、分布與列印精度有很大的關係

● 與其他技術相比:不需要支撐、材料種類多、冷卻時間長、成本高

 

7. 指向性能量沉積技術 (第十章-指向性能量沉積技術)

和粉末床熔融成型技術類似,都是用雷射或電子束將粉末融化

但DED由噴嘴噴出粉末,然後直接對噴出的粉末進行雷射,披覆到基材上

● 與其他技術相比:提高披覆層與基材的鍵結強度、降低熱影響區、可在單一元件上製作不同材料

 

【列印製程參數】

比較普遍使用的3D列印機為 ME/FDM 和 VP/SLA,因此列印製程參數也是以這兩項為主。

1. 材料擠製成型技術 ME/FDM

● 列印成品的精度會受到噴頭大小、切層厚度、列印速度、列印溫度等參數影響

● 如何解決列印成品不良的問題,例如底邊翹曲、收縮率高、牽絲、發生分層等

● 不同列印方向對成品機械性質的影響

● 列印後處理(拆除支撐、表面處理、回收廢棄物),這邊可以和3D列印材料相互對照

 

2. 光聚合固化成形技術 VP/SLA

● 列印成品的精度會受到照射光的波長、照射時間、樹脂透明度、切層厚度等參數影響

● 如何解決列印成品不良的問題,例如表面白化、成型不完全麻面、體積縮水等

● 不同列印方向對成品機械性質的影響

● 列印後處理(拆除支撐、表面處理、回收廢棄物),這邊可以和3D列印材料相互對照

 

小提醒:本篇文章在抓出考試重點,詳細內容還是要自己讀書、搜尋資料哦!

 

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  • 包子
  • 謝謝您分享3D列印考試的考題及資訊 對我非常有幫助 謝謝!
  • 不客氣~ 有任何問題都可以留言問我哦 :)

    火火的阿姆星球 於 2018/05/21 09:44 回覆