3d печать

Что такое 3D печать? Вот все, что вам нужно знать.

Задумывались ли вы, как работает 3D-печать, какие виды 3D-печати существуют или какая 3D-печать используется в наши дни? Вы попали в нужное место: мы собираемся рассказать о базовом определении 3D-печати, о том, как используются разные версии и о некоторых невероятных вещах, на которые способны технологии аддитивного производства.

3D-печать - это производственный процесс, который создает трехмерный объект путем постепенного добавления материала до тех пор, пока объект не будет завершен (это контрастирует с такими вычитающими методами производства, как резьба или фрезерование, в которых объект создается путем выборочного удаления материала из куска сырья ). 3D-принтер - это просто машина, которая может взять цифровую 3D-модель и превратить ее в материальный 3D-объект посредством аддитивного производства. Хотя эти принтеры бывают разных форм, все они имеют три основные части.

1. Цифровой файл

Цифровой файл инструктирует принтер точно, как создать трехмерный объект. Это достигается путем деления объекта на слои и описания размеров каждого слоя с большой точностью. Затем вы загружаете готовый цифровой файл в принтер и смотрите, как он работает. 

2. Печатная машина

Машина должна точно копировать слои, описанные в цифровом файле. Это означает, что для создания объекта требуется достаточно свободного и чистого пространства, поэтому 3D-принтеры обычно имеют ящик, емкость или отделение для работы. Несмотря на то, что методы различаются, на этих машинах обычно используются сопла и / или лазеры для укладки материал. Как вы можете себе представить, эти машины должны быть откалиброваны очень тщательно: самые современные 3D-принтеры работают только в вакууме или при определенных температурах.

3. Печатный материал

Принтер формирует или выдавливает печатный материал, который формирует напечатанный объект. Хотя 3D-печатные объекты обычно изготавливаются из одного материала, этот материал может быть изготовлен из множества различных веществ . Одним из самых популярных является АБС-пластик, цветной экструдированный пластик, используемый в большинстве домашних принтеров. Тем не менее, 3D-принтеры могут также использовать различные типы нейлона и смол, некоторые из которых предназначены для очень твердых и долговечных (тем лучше для тестирования прототипов). Другие принтеры могут использовать металлы, такие как серебро или золото. Некоторые используют керамические материалы, в то время как другие используют синтетический песчаник. Есть также много гибридных материалов, которые сочетают пластик с другими материалами, чтобы добавить больше свойств.

Методы 3D-печати существуют уже несколько десятилетий . Важный поворотный момент произошел примерно в 2009 году, когда после истечения срока действия этого патента стала общедоступной версия 3D-печати под названием FDM (моделирование методом наплавки). Это привело к буму в доступных устройствах 3D-печати, и сегодня, когда большинство людей думают о 3D-принтерах, они представляют стиль экструзии FDM. Тем не менее, существует много типов 3D-печати, используемых в различных отраслях промышленности.

Вот некоторые из наиболее важных:

Моделирование осаждения плавлением (FDM): FDM использует простую насадку для дополнительной пластиковой нити, которая охлаждается до формы 3D-печати. Это самая дешевая версия 3D-печати и та, которая доступна потребителям. Поскольку для преобразования цифровых данных в движение требуются только коробка, сопло и система, этот тип принтера может быть разных размеров.

Стереолитография (SLA):Технически первый тип 3D-печати, изобретенный еще в 1980-х годах, SLA направляет лазер на химически активную жидкую смолу, поэтому он мгновенно затвердевает. Затем объект извлекается из чана с этой жидкостью слой за слоем. SLA обладает гораздо большей детализацией, чем FDM, но процесс печати также более сложный.

Процессы струйной обработки : струйная обработка чем-то похожа на SLA, за исключением того, что вместо использования емкости с жидкостью она распыляет струю реактивного полимера на основу, а затем мигает ультрафиолетовым излучением для отверждения полимера перед распылением на следующий слой (в некоторых версиях также используется напудренный материал и слои клея или меняется материал). Он наиболее похож на современный струйный принтер, за исключением того, что при струйной печати используются современные полимеры с уникальными свойствами. Этот метод печати может быть очень подробным, и он часто используется в промышленных принтерах.

Селективное лазерное спекание (SLS) : этот тип принтера начинается с порошковых материалов, которые имеют очень специфические свойства, таких как полимиды и термопластичные эластомеры. Он использует мощный лазер для быстрого слияния (а не плавления!) Этих порошков в правильные слои, образуя очень прочный объект. Эта промышленная версия 3D-печати очень полезна для массового производства функциональных деталей или прототипов.

Печать на металле (SLM) . В типах печати, таких как селективное лазерное плавление (SLM) и электронно-лучевая плавка (EBM), используются технологии, подобные сварке, для создания объектов. Этот принтер медленно перемещает платформу, так как слои порошкового металла добавляются и плавятся с невероятной точностью. Этот тип печати требует очень мощных лазеров и контролируемой среды, поэтому его обычно не видно за пределами промышленного производства.