FDM
технология
CJP
технология
SLS
технология
Технология 3D-печати – Selective Laser Sintering (SLS), основана на последовательном спекании слоев, состоящих из полиамида, посредством лазерного луча.
Полиамид - слегка шероховатый материал, обладает хорошей гибкостью и прочностью, не токсичен. Данная технология 3D-печати идеально подходит для создания промышленных деталей, обладающий сложной геометрией и высокой прочностью.
Похоже на технологию SLА, только вместо жидкого фотополимера используется порошок, который спекается лазером. Преимущества: широкий спектр материалов, пригодных для использования; позволяет создавать очень сложные модели; скорость в среднем достигает 30-40 мм в час по вертикали; может использоваться не только для создания для мелкосерийного производства. Недостатки: требуются мощный лазер и герметичная камера, в которой создается среда с малым содержанием кислорода; меньшее, чем у SLA, максимальное разрешение; требуется долгий подготовительный этап для прогрева порошка, а затем нужно ждать остывания полученного образца, чтобы можно было удалить остатки порошка; в большинстве случаев требуется финишная обработка Эта технология лучше всего подходит для 3D-печати, воплощающей в жизнь сложную инженерную мысль: детали двигателей, высокопрочные элементы промышленных механизмов и корпусов.
Самая популярная технология 3D-печати на данный момент – Fused Deposition Modeling (FDM) или технология многослойного наплавления.
Используемые материалы:
ABS – нетоксичный пластик, ударопрочный и эластичный. Модели, сделанные из ABS-пластика, долговечны. Широко применяется для корпусов электроники и в автомобилестроении. Обладает усадкой после 3D-печати. Температура, при которой деформируется - 100 градусов.
PLA – экологический материал, производится из кукурузы и сахарного тростника. Очень прост в использовании. Практически не обладает усадкой, благодаря чему не деформируется. Температура размягчения - 70 градусов.
Нейлон - очень прочный материал. Изделия из такого материала практически не поддаются механическим повреждениям. Обладает высокой усыхаемостью, поэтому чаще всего требуется изготовление нескольких образцов перед финальным производством.
FLEX (резина) - эластичный и гибкий материал, высокая усыхаемость. В основном используется для создания прокладок и кожухов.
Принцип работы:
Все FDM 3D-принтеры работают под управлением специального программного обеспечения, в которое передается математическая модель (обычно в STL-формате). Программное обеспечение ориентирует модель оптимальным образом, разбивает ее на горизонтальные сечения (слои) и рассчитывает траекторию перемещения головки или платформы рабочей зоны (в случаях, когда головка неподвижна). При необходимости, одновременно с самой 3D-моделью, печатаются опорные элементы для поддержки нависающих фрагментов этой модели. Через основное формующее отверстие печатающей головки поступает пластик для формирования 3D-модели, а дополнительное формующее отверстие предназначено для изготовления опорных элементов. Последовательное наращивание слоев в итоге образует напечатанную 3D-модель.
Полученные технологией FDM детали отличаются прочностью и упругостью, а выбор материала отвечает за такие характеристики как термостойкость, износоустойчивость, гибкость. Прототипы, напечатанные многослойным наплавлением, получаются одноцветными – по умолчанию белыми – однако, на данный момент существует выбор цвета из почти десятка опций. Еще одно из преимуществ данной технологии – широкие возможности постобработки детали после печати: их можно полировать, покрывать лаком или краской, сверлить, склеивать или же сплавлять между собой, получая таким образом крупногабаритные модели.
SLA и MJM
технология
Технология StereoLithography Apparatus (SLA) или Стереолитография придает моделям определенно новые свойства. Поскольку в основе технологии лежит принцип полимеризации, то есть затвердевания жидкого фотополимера под действием облучения лазером.
Главным преимуществом этой 3D-технологии является максимальная точность контуров модели, которая вычерчивается 3D-принтером последовательными слоями толщиной от 0,05мм до 0,15мм. Каждая модель, созданная с применением SLA-технологии, являет собой готовое изделие высокого качества, что уже нашло применение в медицине, дизайне и искусстве.
Как происходит выращивание модели? Есть небольшая ванна с жидким полимером. Луч лазера проходит по поверхности, и в этом месте полимер под воздействием УФ полимеризуется. После того, как один слой готов, платформа с деталью опускается, жидкий полимер заполняет пустоту, далее запекается следующий слой и так далее. После печати таким методом, требуется постобработка объекта - удаление лишнего материала и конструкций, которые позволяют поддерживать напечатанную модель, иногда поверхность шлифуют. Преимущества технологии: высокое разрешение печати; можно получать большие модели, размером до 150*75*55 см и весом до 150 кг; механическая прочность получаемых образцов достаточно высока, они могут выдерживать температуру до 100 °С; наличие мелких элементов; малое количество отходов. Недостатки: ограниченный выбор материалов для изготовления моделей; невозможность цветной печати и сочетания разных материалов в одном цикле; малая скорость печати, максимум 10-20 миллиметров в час по вертикали.
Таким образом, SLA-технология позволяет производить высокоточную печать изделий с тонкими гранями и полостями, что без сомнения открывает совершенно новые возможности материализации Ваших идей.
Также по технологии 3D-печати MJM производится печать изделий из воска. Толщина слоя при 3д печати составляет 16 мкм, воск затвердевает за счет охлаждения. Восковки получаются синего цвета и требуют бережного обращения. Не рекомендуется долгое хранение восковых изделий из-за их хрупкости. Материал размягчается при температуре 60°С, а плавится при 80°С.
FDM технология
SLS технология
SLA и MJM технология
Ранее технология 3D-печати называлась 3D Printing или 3DP. С ее помощью вы можете быстро создавать как монохромные, так и цветные прототипы из композитного порошка.
В основе работы CJP лежат два материала — основной и связующий. Основной материал (VisiJet PXL Core) или порошковый пластик служит для построения слоев вашего изделия, связующий материал — склеивает и окрашивает вместе частицы в нужных местах, формируя изделие.
Как это происходит? На материал в порошковой форме наносится клей, который связывает гранулы, затем поверх склеенного слоя наносится свежий слой порошка, и так далее. На выходе, как правило, получается материал похожий по свойствам на гипс. Используя похожую технологию можно печатать съедобные объекты, например, из сахара или шоколадного порошка. Преимущества: позволяет создавать очень сложные модели без поддерживающих структур; возможность полноцветной печати с высоким разрешением. Недостатки: ограниченное количество материалов, пригодных для использования; в ряде случаев требуется финишная обработка; малая прочность получившихся образцов даже послеобработки закрепляющим составом.
CJP технология
Сегодня большим спросом пользуются технологические комплексы для быстрого изготовления песчаных форм сложной геометрии. Такое оборудование способно быстро создавать заготовки для последующего литья из сталей, чугуна, алюминиевых и магниевых сплавов. Технология заключается в многократном поочередном нанесении слоя смешанного с отвердителем литейного песка и слоя связующего вещества. Отсутствие производственных ограничений позволяет проектировать и изготавливать формы любой сложности и конфигурации.
Технология 3D-печати песчаных форм значительно сокращает материальные затраты и время на подготовку серийного производства. В отдельных случаях экономия времени составляет 10-12 месяцев. Широкий спектр связующих материалов позволяет улучшить параметры литейного процесса, снизить массу формы и отливать тонкостенные изделия.
Для производства песчаных литьевых форм используется технология послойного построения изделия. Каждый слой песчаной формы состоит из двух материалов, добавленных последовательно:
-
Формовочный песок: устройство подачи и выравнивания песка подает формовочный песок на поверхность к камере построения.
-
Связующее вещество: печатная головка выборочно наносит литейные смолы на песок. Активатор, находящийся в песке упрочняет связующее вещество. Таким образом, формируется единичный слой. Процесс повторяется, пока не будет построена литейная форма.
Кварцевый песок (Silica sand) — наиболее распространенный материал для создания песчано-полимерных литейных форм. Используется для решения широкого спектра литейных задач в разных областях. При использовании совместно со связующим в виде фурановых смол, форма из кварцевого песка не нуждается в запекании и сразу после очистки готова к заливке.
Binder Jetting технология
