3D-печать сейчас используется практически во всех отраслях, включая автомобили, недвижимость, стоматологию и ювелирные изделия. Однако качество ваших 3D-отпечатков может зависеть от используемой вами технологии печати.
Существует множество методов 3D-печати, которые можно использовать для создания 3D-печатных объектов. Общие типы включают селективную печать лазерным спеканием и моделирование наплавления. Проверять Как создавать 3D-модели для печати в Blender.
В данной статье рассматриваются виды технологий 3D-печати.
Быстрые ссылки
1. Стереолитография (SLA)
Стереолитография или SLA — одна из старейших технологий 3D-печати, которая используется до сих пор. Эта технология использует процесс фотополимеризации для перекачивания воды для создания трехмерных объектов.
В SLA тело создается путем воздействия на фотополимерную смолу света, обычно ультрафиолетового. Процесс включает в себя направление лазерного луча через резервуар (сосуд) с жидким фотополимером, выборочную его обработку, создание одного слоя за раз.
Лазерный луч в осях XY направляется через поверхность смолы в соответствии с данными, предоставленными машине, а затем рисует поперечное сечение формы стереоскопа на поверхности смолы для точного формирования оборудования. После завершения слоя платформа устройства опускается на расстояние, равное толщине одного слоя (по оси Z). Эта установка продолжается до тех пор, пока не будет создан весь объект и платформа не может быть поднята из чаши для удаления.
Из-за характера процесса SLA требуются конструкции для поддержки некоторых выступающих частей стереотаксов, и эти конструкции необходимо удалять вручную. Что касается этапов обработки, многие модели, напечатанные на 3D-принтере с использованием SLA, нуждаются в очистке и отверждении. Обработка включает в себя воздействие на деталь интенсивным светом в печи, похожей на печь, чтобы сделать смолу более твердой.
Детали, напечатанные с использованием этой технологии, обычно имеют точные размеры с гладкой поверхностью, хотя они включают в себя несущие конструкции. SLA используется в аэрокосмической, автомобильной и медицинской промышленности, и это лишь некоторые из них.
2. Селективное лазерное спекание (SLS)
Селективное лазерное спекание (SLS) — это еще один тип технологии 3D-печати, основанный на процессе включения слоя порошка. Эта технология преимущественно промышленная и идеально подходит для комплексного проектирования, включая разработку продуктов и быстрое прототипирование в самых разных коммерческих отраслях. Материалы, используемые в SLS, могут варьироваться от нейлона, стекла и керамики до алюминия, серебра и даже стали.
Спекание – это процесс образования твердой массы вещества путем его нагревания, но не до температуры плавления. Источником тепла является мощный лазер, используемый для спекания термопластов в виде порошка для формирования функциональных деталей. Нейлон является широко используемым материалом в SLS.
С другой стороны, из-за более высокой температуры, необходимой для лазерного спекания, время охлаждения может быть долгим. Кроме того, пористость была исторической проблемой для этого процесса, и, хотя были достигнуты значительные улучшения в отношении более плотных фракций, в некоторых применениях по-прежнему требуется нанесение другого материала для улучшения механических свойств.
Как SLS, так и SLA основаны на процессе включения порошкового слоя и имеют схожий режим работы. Но в отличие от SLA, SLS не нуждается в поддерживающих конструкциях, потому что деталь окружена неизношенным порошком. Кроме того, детали SLA обычно жестче, чем SLA, и имеют более грубую поверхность, чем последние. Проверять Лучшие 3D-принтеры для начинающих до 500 долларов.
3. Моделирование наплавления (FDM)
FDM, иногда называемый «изготовление плавленых нитей» (FFF), — это популярная технология 3D-печати, в которой используется процесс экструзии термопластичных материалов. Эта технология является одним из наиболее экономичных способов производства термопластичных деталей и прототипов.
FDM-принтер создает объекты, помещая слои расплавленного термопластика через движущееся и нагреваемое сопло на строительную платформу, где он охлаждается и затвердевает. Хотя они обычно используются, готовые объекты, как правило, имеют грубую поверхность и требуют дополнительной обработки и отделки.
FDM — одна из наиболее широко используемых технологий для моделей домашних принтеров. Например, вы можете использовать принтер FDM для печати настольных миниатюр дома.
FDM — одна из немногих технологий 3D-печати, в которой используются термопласты промышленного класса для печати деталей с выдающимися термическими, химическими и механическими свойствами. Используемые термопластичные нити включают полиэтилентерефталат (ПЭТФ), полимолочную кислоту (ПЛА) и акрилонитрилбутадиенстирол (АБС). Общие области применения FDM включают 3D-печать зданий и кондитерских изделий.
4. Струйное вяжущее (MBJ)
Binder Jetting (MBJ) — это технология 3D-печати, в которой для изготовления металлических объектов используется процесс распыления связующего. BJ формируют объекты путем выборочного нанесения связующего вещества на слой порошкового материала.
В MBJ связующее вещество наносится через печатающие головки на слой металлического порошка, создавая объекты сложной геометрии. Связующее вещество «склеивает» металлический порошок внутри и между слоями.
Чтобы создать объект, слои размещаются друг над другом, пока желаемый объект не будет завершен. После завершения вам нужно будет применить методы постобработки, такие как спекание, для создания функциональных металлических объектов.
Вы можете использовать эту технику с различными материалами (песочные составы, керамические порошки, акриловые краски), при условии, что они эффективно связываются с клеями. Струйное распыление связующего также позволяет добавлять в связующее цветные пигменты для получения полноцветных печатных деталей.
Binder Jetting — это быстрый процесс. Однако они создают детали с зернистой поверхностью, которые не всегда подходят для конструкционных деталей. По этой причине технология идеально подходит для 3D-печати металлом и недорогого серийного производства функциональных металлических деталей. Проверять Как использовать Mixamo для анимации пользовательских 3D-моделей.
5. Цифровая обработка света (DLP)
Digital Light Processing или DLP — это технология полимеризации с водяным насосом. Технология 3D-печати работает с полимерами и очень похожа на SLA. Обе технологии формируют детали слой за слоем, используя свет для выборочного отверждения жидкой смолы в аквариуме.
После того, как детали будут напечатаны, вам нужно будет очистить их от излишков смолы и подвергнуть воздействию источника света, чтобы улучшить их прочность. Как и SLA, DLP можно использовать для создания деталей с высокой точностью размеров.
Эти две технологии также имеют схожие требования к опорным конструкциям и постобработке. Основное различие между ними заключается в источнике света. DLP использует более традиционные источники света, такие как дуговая лампа.
DLP также может работать с небольшим количеством смолы для производства прецизионных деталей, что позволяет сэкономить на материальных и трудовых затратах. Однако иногда 3D-печать дает сбой. Хорошей новостью является то, что вы всегда можете переработать неудачные 3D-отпечатки.
6. Прямое лазерное спекание (DMLS) и селективное лазерное плавление (SLM).
Технологии DMLS и SLM аналогичны SLS, за исключением того, что для создания деталей в них используется металлический порошок вместо пластика. В процессе используется лазер для расплавления частиц металлического порошка, слияния их слой за слоем. Типичные используемые материалы включают медь, титановый сплав и алюминиевый сплав.
В отличие от SLS, как DMLS, так и SLM нуждаются в опорных конструкциях из-за высоких температур, необходимых во время процесса. Вы можете удалить несущие конструкции на этапе постобработки.
Кроме того, конечные продукты SLM и DMLS имеют тенденцию быть более прочными с тонкой обработкой поверхности. Одно заметное отличие состоит в том, что DMLS только нагревает металлические частицы до точки плавления, в то время как SLM полностью их плавит. Еще одно отличие состоит в том, что DMLS может выковывать детали из металлических сплавов, в то время как SLM производит детали из одного элемента, например титана. Проверять Обзор Ender 3 Pro: лучший доступный 3D-принтер?
Какая технология 3D-печати лучше всего подходит для вашего проекта?
При выборе технологии 3D-печати необходимо учитывать множество факторов, включая необходимые материалы, визуальные или физические свойства конечного объекта и функциональность.
Каждая технология 3D-печати имеет сильные и слабые стороны, которые делают ее более подходящей для конкретных проектов.
Наиболее распространенными технологиями 3D-печати являются стереолитография (SLA), селективное лазерное спекание (SLS) и моделирование методом наплавления (FDM). В этой статье обсуждаются различные типы технологий 3D-печати, которые помогут вам выбрать технологию, которая наилучшим образом соответствует вашим требованиям. Теперь вы можете просмотреть Объяснение того, как работает 3D-принтер и его наиболее важные функции..