Классификация 3D принтеров - СТРОИТЕЛЬНЫЙ ПОРТАЛ
Ecom-climate.ru

СТРОИТЕЛЬНЫЙ ПОРТАЛ
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Классификация 3D принтеров

Типы 3D-принтеров: технологии, материалы, применение

Исходя из их функциональных возможностей и областей применения 3D-принтеры можно разделить на три основные группы:

  1. домашние,
  2. профессиональные,
  3. производственные (промышленные).

Более детально аддитивное оборудование классифицируется по технологиям и принципу действия, а также по используемым расходным материалам. Подробнее о технологиях и материалах 3D-печати читайте в публикациях нашего блога.

Домашние 3D-принтеры – несложные бюджетные устройства, печатающие пластиковой нитью (чаще всего это термопластики ABS или PLA). Принцип их работы основан на технологии FDM (Fused Deposition Modeling) – методе послойного наплавления материала на столе построения 3D-принтера, в результате чего получается готовое изделие.

Благодаря низкой стоимости оборудования и материалов, FDM сегодня – самая распространенная технология 3D-печати, с помощью которой в бытовых условиях изготавливают такие изделия, как игрушки, сувениры, украшения. Однако эта технология также используется в профессиональных и промышленных установках для решения сложных задач прототипирования и производства функциональных деталей.

Потребительские 3D-принтеры не подходят для использования на предприятиях, поскольку:

  • производители не дают гарантий на качество работы;
  • требуется постоянная настройка и калибровка оборудования;
  • мощности 3D-принтеров хватает только для печати единичных малогабаритных изделий.

Профессиональные 3D-принтеры – аддитивные установки более высокого класса, предназначенные для специализированного использования на предприятиях. Они особенно полезны на производствах, когда необходимо изготовить мелкосерийную продукцию или единичные изделия сложной геометрии и высокого качества. Профессиональные машины более автономны по сравнению с домашними, но нуждаются в определенном контроле оператора-специалиста.

В каталоге iQB Technologies вы найдете широкий ассортимент высокопроизводительных установок этого класса от итальянской компании Sharebot. Доступна печать пластиками, фотополимерами и металлами (технологии FDM, SLS, LCD и DMLS).

К самым сложным и габаритным аддитивным установкам относятся промышленные 3D-принтеры, созданные для использования на крупных производствах. Эти машины не только требуют больших первоначальных вложений, но и должны удовлетворять особым условиям безопасности (в частности, работать в отдельных помещениях, оснащенных системами обеспечения). Производственные принтеры имеют неоспоримые преимущества для внедрения в производственный цикл предприятий – высокую производительность, точность печати и стабильность работы. На промышленных установках могут работать специалисты (инженеры-технологи, инженеры-конструкторы), прошедшие базовый курс обучения на 3D-принтерах.

Наша компания предлагает промышленное 3D-оборудование от ведущего производителя установок 3D-печати металлами SLM Solutions, крупноформатные FDM-машины Discovery 3D Printer и стереолитографические 3D-принтеры компании ProtoFab.

Профессиональные 3D-принтеры: работоспособность и надежность

Если предприятие поставило задачи модернизировать традиционные технологии, сократить расходы или увеличить количество поставок продукции, профессиональный 3D-принтер стоит рассматривать как идеальное решение для достижения этих целей. Установки профессионального класса гораздо дешевле промышленных, при этом сфера их применения исключительно широка. В качестве материалов в этих устройствах используются пластики, в том числе фотополимерные смолы , воск , гипс и пр.

Профессиональный 3D-принтер сокращает время изготовления изделия: например, деталь до 3 см любой возможной геометрии в среднем можно напечатать за пару часов. При этом количество отходов после постобработки минимально.

Благодаря разнообразию и уникальным свойствам материалов профессиональные принтеры решают широкий спектр задач в авиационной, автомобильной, ювелирной промышленности, в медицине, науке, дизайне, архитектуре и проектировании. Эти машины позволяют значительно сэкономить время и расходы при создании прототипов, моделей для литья по выплавляемым и выжигаемым моделям, макетов, оснастки, конечных изделий.

В машиностроении, например, 3D-принтеры используются для проверки функциональности прототипа, его совместимости с оригинальной конструкцией. Помимо этого, они применяются в создании архитектурных макетов с подробной детализацией и конечных продуктов для потребителей: запчасти, пластиковая тара, ювелирные изделия и прочее.

Мы запустили sharebot.ru : всё о новаторских 3D-решениях для оптимизации вашего бизнеса. Каталог 3D-принтеров на базе самых востребованных аддитивных технологий, задачи и сферы применения, спецпредложения, истории успеха, видео и другие полезные материалы!

Производственные 3D-принтеры: печать в промышленных масштабах

Производственные 3D-принтеры, они же промышленные или индустриальные, – самый высокий класс систем для аддитивного производства. Преимущественно это оборудование для крупных производств, которое используются в машиностроении, авиакосмической, оборонной, металлургической промышленности и других отраслях, где требуются прототипы и конечные детали, в том числе крупногабаритные, выполненные с высокой точностью и эталонным качеством.

Основные технологии промышленной 3D-печати:

  • FDM – метод послойного наплавления с использованием пластиковой нити или гранул, самая популярная и доступная аддитивная технология.
  • SLA – лазерная стереолитография, основанная на послойном отверждении жидкого фотополимера под действием лазера;
  • SLS – селективное лазерное спекание под лучами лазера частиц порошкообразного материала (полистирол, полиамид, нейлон и др. пластики, керамика, стекло, композитные материалы, песчаные составы).
  • SLM – селективное лазерное плавление металлических порошков при помощи иттербиевого лазера.

Промышленные 3D-принтеры в полной мере реализуют возможности технологии 3D-печати металлами. Используя металлические порошки, можно изготавливать прототипы моделей, а также конечный продукт – готовые детали для сборки или части металлических изделий, в том числе объекты сложнейшей формы и фактуры, которые нельзя получить традиционными методами.

3D-принтеры этой категории полностью автоматизированы, поэтому не требуют для работы штата специалистов. Помимо этого, они автономны. За установкой не нужно следить во время работы – вы запускаете процесс печати и ждете, когда деталь будет выращена. 3D-принтеры готовы к работе 24 часа 7 дней в неделю – их не нужно постоянно настраивать.

Ограничивающие факторы, связанные с использованием промышленных 3D-принтеров, – высокая цена оборудования и материалов, особые условия эксплуатации, а также трудности при адаптации к существующим технологическим циклам. Несмотря на стоимость, промышленные 3D-принтеры в конечном счете окупают расходы в разы, сокращая циклы технологического процесса и, соответственно, время производства.

По мнению экспертов, в ближайшее десятилетие все крупные промышленные предприятия модернизируют свои производства аддитивными установками, так как уже сейчас их выгоды очевидны.

Выбирая 3D-принтер, нужно понимать, что:

  1. нет универсальной аддитивной технологии, которая бы оптимально решала любые производственные задачи;
  2. у каждой из технологий 3D-печати (и у каждого типа принтеров) есть свои преимущества и недостатки;
  3. чтобы правильно выбрать и купить 3D-принтер, следует исходить из задач, которые четко определены вашим предприятием.

Сделать грамотный выбор вам помогут высококвалифицированные специалисты компании iQB Technologies. Мы разработаем и внедрим уникальные 3D-решения для вашего промышленного предприятия, исследовательского центра, а также проектов малого и среднего бизнеса. Звоните нам +7 (495) 269-62-22 или отправьте онлайн-заявку на бесплатную консультацию.

Статья опубликована 09.04.2018 , обновлена 26.11.2021

Классификация 3D принтеров

Появление 3d принтеров открыло новую эру технологий – теперь стало возможным напечатать объемный предмет. Назначение получаемых трехмерных изделий может быть самое разное – от игрушек до медицинских протезов. В основу работы берется цифровая модель (или чертеж), которая потом воплощается в свою точную реальную копию. Подобные устройства встречаются разной мощности и комплектации, в домашних и промышленных вариантах. Существующие на сегодняшний день виды 3д-принтеров применяют самый различный материал, чтобы получить объемную печать.

Технологии трехмерной печати

В отношении используемых технологий применяется специальная классификация, которую будет полезно знать каждому будущему владельцу 3д-принтера:

  • FDM;
  • Polyjet или MJM;
  • LENS;
  • LOM;
  • SLA;
  • SLS;
  • 3DP;

Это самая популярная технология в рассматриваемых устройствах. При FDM (fused deposition modeling) агрегат будет выдавливать расходник через специальное сопло слой за слоем. Сюда входят:

  • мэйкерботоподобные устройства;
  • Stratasys-принтеры;
  • агрегаты, используемые в кулинарии (заправкой идут сырные продукты, тесто, глазурь);
  • медицинские аппараты (медицинский гель с живыми клетками).

Polyjet

Интересен и MJM (Multi Jet Modeling), который подразумевает методику многоструйного моделирования. Процесс похож на обычный струйный из-за подачи материала через небольшие сопла (их может быть несколько сотен). После застывания предыдущего слоя и будет формироваться заданная трехмерная модель.

Расходниками являются фотоплимеры и пластик, подходит и специальный воск. Обычно такую объемную печать применяют в изготовлении медицинских имплантатов, зубных протезов и слепков.

Реально получение многоцветных вариантов, а также объектов с разными свойствами, например, эластичные в сочетании с твердыми.

Есть и недостатки использования такой технологии – очень дорогой исходный материал и хрупкий результат. Применение обычно находит в медицине и промышленном прототипировании.

Читать еще:  Почему не показывает цифровое телевидение

При LASER ENGINEERED NET SHAPING выдутый из сопла расходник сразу попадает под фокус лазерного луча, что чревато мгновенным спеканием. Использование металлического порошка помогло в изготовлении объектов из стали и титана, что дало возможность эксплуатации 3Д-принтеров в промышленности. Многие сплавы реально перемешивать и получать непосредственно в процессе. Так, например, получают турбиновые титановые лопатки для турбин.

С Laminated Object manufacturing тонкие и уже проламинированные листы вырезаются лазером, склеиваясь, спекаясь или спрессовываясь в трехмерный объект. Так можно напечатать пластиковые, алюминиевые и бумажные 3D-объекты.

Кстати, исходником для алюминиевых объектов идет соответствующая фольга – её будут «спекать» при помощи ультразвуковой вибрации.

Несмотря на легкость исходного материала, бумажные модели получаются очень прочными, а их себестоимость выйдет практически копеечной. Но сразу надо приготовиться к тому, что такое изделие будет сопровождаться большим количеством отходов. Хотя и последнего можно избежать, если расположить на одном листе сразу несколько небольших объектов.

Чтобы понять, как работает Stereolithography, надо представить ванну, наполненную жидким полимером. Проходящий по ее поверхности лазерный луч полимеризирует слой. После готовности одного из слоев, платформа опустит деталь, чтобы жидкий полимер заполнил пустоты. Потом ситуация меняется: деталь поднимается наверх, а сам лазер располагается внизу.

При работе таким методом нужна обработка поверхности, чтобы отшлифовать и удалить лишний материал. Иногда результат дополнительно запекают в ультрафиолетовых духовках.

Подобный принтер нельзя держать дома:

  • из-за токсичности фотополимера;
  • по причине дороговизны обслуживания.

Selective laser sintering напоминает вышеописанный вид технологий, но здесь вместо фотополимера используется запекаемый лазером порошок. Можно не опасаться, поломки в процессе работы детали, а в качестве расходника вполне вероятно использовать сталь, нейлон, бронзу, титан, керамику, стекло, литейный воск и другие материалы.

Технология подразумевает создание сложных вещей. Она отлично подходит, например, для создания каких-либо прототипов – например, для ювелирных изделий. Незапеченный порошок будет служить поддержкой для нависающих элементов – значит, не надо формировать какие-то специальные поддерживающие корпусы.

3DP-метод заключается в нанесении на материал клея, за ним слоя свежего порошка и далее всё по новой. В результате получается похожий на гипс материал (sandstone). Если в этот клей добавить краску, то получатся цветные объекты. Технология безопасна для бытового и офисного использования. Для материалов подойдут стеклянный, костный, резиновый и даже состоящий из древесных опилок порошки. Можно делать и съедобные фигурки (с использованием шоколадного или сахарного порошков) – только в этом случае берется специальный пищевой клей.

Не обошлось и без недостатков – конечный результат может иметь грубую поверхность и невысокое разрешение.

Классификация принтеров по типу используемых материалов

Заправляемый в технику расходник определяет типы 3d-принтеров. Лазерные агрегаты спекают и ламинируют порошок. Струйный 3д-принтер поочередно склеивает слои используемого исходного материала, затем происходит его спекание. Следующий шаг – охлаждение. Здесь могут использоваться виды фотополимерного пластика, смол, порошков, силикона, металла и восковые компоненты. Рассмотрим, как работает такая техника на разных материалах.

Порошок

Принцип действия техники проявляются в следующих действиях:

  • исходя из предоставленной модели, печатающая головка начинает наносить в определенные места специальное связующее вещество;
  • на него тонким валиком будет нанесен порошок, который спекается с веществом.
  • далее процесс повторяется.

Подобное устройство вполне реально собрать собственными руками – достаточно иметь необходимые комплектующие. Еще один бонус «в копилку» такого аппарата – работа с пудрой из металла.

Гипсовый вариант тоже заправляется порошками, но уже соответствующими – от гипса до шпаклевки, цемента и тому подобных. Обязательно наличие связующего вещества. Такие принтеры чаще всего применяются в создании интерьерных украшений. Изделия здесь получаются самые разнообразные.

Фотополимер

Для изготовления объектов в этом случае используются жидкие фотополимеры. Интересен принцип создания фигурок. Ориентируясь на компьютерную модель, ультрафиолетовый лазер будет засвечивать определенные места. В дальнейшем они будут затвердевать под действием ультрафиолета. Такая засветка будет осуществляться и через специально подготовленный фотошаблон – только здесь будет применяться ультрафиолетовая лампа. Шаблонная заготовка будет меняться с каждым новым слоем.

Если техника выбрана стереолитографическая, то можно наслаждаться высокой точностью выполнения объемной печати. Единственный минус – низкая скорость работы, но если точность является актуальным показателем, то на время выполнения не обращают внимания.

Подобный аппарат печатает при помощи воска – материала с низкой плавящейся температурой. В этом свойстве есть свой бонус – легкость работы. Вот почему четкость и точность выполненных контуров является безукоризненной.

Как добиться цвета

Чтобы сделать объекты самой разной цветовой гаммы, в технике используется специальная головка. Здесь присутствует сразу несколько экструдеров – компонентов, способных плавить и наносить используемый расходный материал.

В большинстве своем подобные агрегаты задействованы при изготовлении детских игрушек. Еще одно предназначение – создание дизайнерских украшений.

Есть еще один способ, именуемый «сублимация». Этот вид принтера используется, если необходимо перенести изображение (например, с фото) на рельефную поверхность. Для осуществления задуманного в определенных местах нагреваются красители – из-за температурного воздействия происходит испарение, и остается нужный рисунок.

Как выбрать 3D принтер

Выбирая принтер, в первую очередь надо определиться с тем, по какой технологии происходит печать. Прибор любительского уровня, а только такой потенциально может купить себе среднестатистический потребитель, а не целое предприятие, работают на основе разработки под названием Пластик Джет (PJP), в некоторых источниках она обозначается как Fused Deposition Modeling (FDM) или Fused Filament Fabrication (FFF). По сути это одно и то же.

Виды материалов для любительской печати

В основном для печати на устройствах такого типа используется пластик с разными характеристиками. Фасуется он в виде пластикового шнура, намотанного на катушку, или нарезанного соломкой. Массово используется пластик двух видов: ABS и PLA.

АБС пластик безопасен, не токсичен, подходит для детских изделий, более того, с ним можно работать в присутствии детей. Изделия из него прочные, долго служат. Недостаток пластика – теряет товарный вид на солнце и на сильном морозе. Его чаще используют в профессиональном изготовлении деталей.

ПЛА пластик (полилактид) более хрупкий, служит не так хорошо. Зато он более пластичен и дает больше возможностей для сложных форм. Он является натуральным продуктом, так как производится из кукурузы и сахарного тростника. В утилизации он экологичен, на 100% разлагается на безопасные компоненты. Изделия из PLA устойчивы к истиранию, держат свою геометрию. Следовательно, пластик отлично подходит для движущихся элементов. В целом, это скорее любительский вариант пластика.

Альтернативные материалы для 3D печати

Помимо пластика для работы на таких принтерах используют следующие материалы.

  1. Нержавеющая сталь. Используется только в профессиональном оборудовании. Дает большие возможности для изготовления деталей.
  2. Дерево. По факту не дерево, а смесь связывающего полимера с деревянной добавкой. Этот материал стоит очень дорого, в работе особых навыков не требует. Изделия из него «теплые», внешне не отличить от дерева.
  3. Смола тоже стоит дорого. Из нее можно распечатать детали высокой точности, с великолепным качеством поверхности – гладкие и прочные. Под действием солнца смола теряет прозрачность.
  4. Нейлон. Применяется в основном для изготовления элементов промышленного и медицинского назначения.

Важно! Покупая материал для печати, следует учесть, что формат катушки и толщина шнура должны совпадать с рабочими характеристиками принтера.

Характеристики 3D принтеров

Чтобы выбрать принтер или провести анализ для выявления лидера, надо понимать, какие характеристики устройств являются ключевыми.

  1. Область печати. Этот параметр определяет максимальный объем деталей, которые возможно создать с помощью данного оборудования. В документации указывается или объем в куб.см или предельные линейные размеры в мм.
  2. Разрешение печати (слоя). Это толщина слоя, которым наносится материал. Чем выше разрешение, тем тоньше наносится пластик, рельефы спокойные, поверхность качественная. Ниже эта величина – детали выходят более «топорными», без тонкой проработки. В некоторых приборах данный параметр может выставляться оператором.
  3. Экструдер. Это рабочий узел принтера, который отвечает за подготовку (разогрев) и выдачу материала. Пластик (или другое сырье) размягчается под действием высоких температур в сопле и подается на печать (экструдируется). В состав данного узла входит непосредственно сопло, транспортер для шнура (нити пластика), температурный контролер и охлаждающий механизм. 3D принтеры с одним экструдером за проход могут работать только одной нитью. Чтобы появилась возможность многоцветной печали, в приборе должно быть, по крайней мере, 2-3 экструдера. В промышленных устройствах возможен вариант одного узла с двойным соплом. Это дорого, и бытовые устройства так не оборудуются.

3D принтер с двумя экструдерами

3D принтеры могут поставляться как самостоятельный прибор (Assembled) или в формате конструктора, когда пользователь сам его собирает (DIY). Второй вариант стоит значительно меньше.

Резюмируя сказанное

3D-печать привлекает большое количество людей, интересующихся ею из-за личного любопытства или в производственных целях. Для тех, кто не имеет никакого опыта в данной сфере, не составит труда обучиться искусству объемной печати, как на виртуальных, так и реальных курсах. Важнее будет другое: для каких конкретно целей планируется покупать подобный аппарат. Правильная расстановка приоритетов в сочетании со знанием используемой для той или иной области применения технологии позволят использовать технику на все сто процентов.

Какие технологии для 3D принтеров существуют

  • Распространенные технологии трехмерной печати
  • Деление принтеров по типу применяемых материалов
  • Как добиться нужного цвета
  • Разновидности материалов для любительской 3Д-печати

С появления 3d принтеров началась новая эпоха технологий. Появилась возможность напечатать объемный предмет. Каждое трехмерное изделие имеет свое предназначение. Это может быть, например, медицинский протез или детская игрушка.

В основу работы нужно взять цифровую модель. Это может быть и чертеж. Данная модель будет воплощена точно в такую же реальную копию.

ВАЖНО! Устройства для такой работы могут иметь разную мощность. У них бывает разная комплектация. Они имеют разные варианты: промышленные и домашние. Все виды 3д-принтеров для получения объемной печати используют различный материал.

Распространенные технологии трехмерной печати

— FDM

Это технология самая популярная. При FDM (Fused Deposition Modeling) агрегат выдавливает слоями расходный материал через специальное сопло. Сюда входят:

мэйкерботоподобные устройства;
Stratasys-принтеры;
агрегаты, применяемые в кулинарии (заправкой для них служат глазурь, сырные продукты, тесто);
медицинские аппараты (гель медицинский с живыми клетками).

— Polyjet

Интересен и MJM (Multi Jet Modeling). Для него разработана методика многоструйного моделирования. Процесс напоминает обычный струйный, поскольку подача материала осуществляется через маленькие сопла, которых можно насчитать сотни. После того, как застынет предыдущий слой, начинает формироваться трехмерная модель, которая задана.

Расходники – это фотополимеры и пластик. Применяется также специальный воск. Как правило, такая объемная печать используется, когда нужно изготовить медицинские имплантаты, зубные протезы, слепки. Есть реальная возможность получить многоцветный вариант, а также объекты, у которых разные свойства. Скажем, когда твердые сочетаются с эластичными.

ВАЖНО! Недостатком технологии следует считать то, что необходим дорогой исходный материал. А результат при этом хрупкий. Применяется в медицине и промышленном прототипировании.

— LENS

Большинство сплавов можно перемешивать и получать в процессе. Именно так делают турбиновые лопатки из титана для турбин.

— LOM

С технологией Laminated Object Manufacturing листы тонкие и проламинированные вырезаются лазером. Они склеиваются, спекаются, спрессовываются. И получается трехмерный объект. Так печатают 3D-объекты из пластика, алюминия, бумаги.

Для изготовления алюминиевых объектов исходным материалом является фольга, которую «спекают», используя ультразвуковую вибрацию.

ВАЖНО! Исходный материал легкий. Несмотря на это, модели из бумаги получаются прочными. Отметим при этом, что себестоимость их копеечная. Однако знайте, что изготовление такого изделия предполагает очень много отходов. Его можно не допустить при расположении на одном листе сразу несколько маленьких объектов.

— SLА

Данный метод требует тщательной обработки поверхности. Необходимо шлифование и удаление лишнего материала. Бывает и так, что результат требует дополнительного запекания в ультрафиолетовых духовках.

ВАЖНО! Подобный принтер не хранят дома, поскольку фотополимер токсичен, а обслуживание обходится очень дорого.

— SLS

Selective Laser Sintering очень похож на вид технологий, описанный ранее. Однако в данном случае применяется не фотополимер, а порошок, который запекает лазер. Расходным материалом являются стекло, титан, керамика, сталь, нейлон, бронза, литейный воск и прочие материалы.

Технология подходит для того, чтобы создавать какие-то сложные вещи, в частности, для ювелирных изделий. Порошок, который не запекся, будет служить поддержкой для нависающих элементов. И потому не придется формировать какие-либо специальные поддерживающие корпусы.

— 3DP

3DP-метод заключается в том, что на материал наносится клей. А затем еще слой свежего порошка. Потом все заново. В результате получается материал, который очень похож на гипс (sandstone). При добавлении в такой клей краски получишь цветные объекты.

Технологию можно использовать в офисах и в быту. Она безопасна. Можно использовать стеклянный, костный, резиновый порошки. И даже порошок из древесных опилок.

ВАЖНО! Технология годится для изготовления съедобных фигурок. Для этого применяют порошок сахарный или шоколадный. И еще необходимо применять специальный пищевой клей. К сожалению, конечный продукт бывает с грубой поверхностью и невысоким разрешением.

Деление принтеров по типу применяемых материалов

Очередной этап – охлаждение. Тут могут найти применение различные виды фотополимерного пластика, смол, порошков, силикона, металла, а также компоненты воска.

— ПОРОШОК

Принцип работы техники проявляется в таких действиях:

с учетом предоставленной модели, печатающая головка наносит в нужные места специальное связующее вещество;
на него тонкий валик наносит порошок, и он спекается с веществом.
идет повторение процесса.

ВАЖНО! Аналогичный девайс некоторым под силу собрать собственными руками, если, конечно, есть нужные комплектующие. Хорошо также, что данный аппарат может работать с пудрой из металла.

— ГИПС

Гипсовый вариант также предполагает заправку порошками, но уже соответствующими – от гипса до шпаклевки, цемента и тому подобных. Никак не обойтись без связующего вещества. Данные принтеры преимущественно используются, когда создаешь интерьерные украшения. В итоге – самые разнообразные изделия.

— ФОТОПОЛИМЕР

Такая засветка осуществляется и через фотошаблон, который специально подготовлен. Только тут будет использоваться ультрафиолетовая лампа. Шаблонная заготовка меняется с каждым новым слоем.

ВАЖНО! Стереолитографическая техника удивляет тем, с какой высокой точностью выполняется объемная печать. Единственный недостаток – низкая скорость работы, которой не все придают большое значение.

— ВОСК

Аппарат печатает, используя воск. А у этого материала низкая плавящаяся температура. Это свойство предполагает легкость работы. И потому четкость и точность каждого выполненного контура должна быть безукоризненная.

Как добиться нужного цвета

Преимущественно подобные агрегаты используют для того, чтобы делать игрушки для детей. Они также подходят для того, чтобы создавать дизайнерские украшения.

ВАЖНО! Существует еще один метод, который называют «сублимацией». Данный вид принтера применяется тогда, когда нужно перенести изображение, скажем, с фотона на рельефную поверхность.

Для того чтобы осуществить задуманное, в определенных местах красители нагреваются. Под воздействием температуры происходит испарение. В результате остается необходимый рисунок.

Разновидности материалов для любительской 3Д-печати

АБС пластик не представляет опасности. Он не токсичен, и потому подходит для детских изделий. Пластиковые изделия получаются прочные. Служат долго. Нашел широкое применение в профессиональном изготовлении деталей.

ВАЖНО! К сожалению, такой пластик теряет товарный вид, когда на него попадают солнечные лучи, а также на сильном морозе.

ПЛА пластик (полилактид) более хрупкий. Служит не так хорошо. Зато он за счет своей повышенной пластичности предоставляет больше возможностей для сложных форм. Это натуральный продукт. Ведь его делают из сахарного тростника и кукурузы.

Хорошо подходит для утилизации. Он полностью разлагается на компоненты, которые безопасны. Изделия из PLA держат свою геометрию. Они не истираются. И потому пластик отлично подходит для движущихся элементов.

Классификация 3D принтеров (7 технологий 3D печати)

I. Те которые что-то выдавливают или выливают или распыляют

1) FDM (fused deposition modeling) принтеры которые выдавливают какой-то материал слой за слоем через сопло-дозатор, не буду расписывать подробно, мы про них все знаем. Все мэйкерботоподобные принтеры + принтеры Stratasys + различные кулинарные принтеры (используют глазурь, сыр, тесто) + медицинские которые печатают «живыми чернилами» (когда какой-либо набор живых клеток помещается в специальный медицинский гель которые используется далее в биомедицине)

2) Технология Polyjet , была изобретена израильской компанией Objet в 2000 г. в 2012 их купили Stratasys. Суть технологии: фотополимер маленькими дозами выстреливается из тонких сопел, как при струйной печати, и сразу полимеризуется на поверхности изготавливаемого девайса под воздействием УФ излучения. Важная особенность, отличающая PolyJet от стереолитографии, является возможность печати различными материалами.
Преимущества технологии: а) толщина слоя до 16 микрон (клетка крови 10 микрон) б) быстро печатает, так как жидкость можно наносить очень быстро. Недостатки технологии: а) печатает только с использованием фотополимера — узко-специализированный, дорогой пластик, как правило, чувствительный к УФ и достаточно хрупкий.
Применение: промышленное прототипирование и медицина

3) LENS (LASER ENGINEERED NET SHAPING)
Материал в форме порошка выдувается из сопла и попадает на сфокусированный луч лазера. Часть порошка пролетает мимо, а та часть, которая попадает в фокус лазера мгновенно спекается и слой за слоем формирует трехмерную деталь. Именно по такой технологии печатают стальные и титановые объекты.
Поскольку до появления этой технологии печатать можно было только объекты из пластика, к 3D печати особенно серьезно никто не относился, а эта технология, открыла двери для 3D печати в «большую» промышленность. Порошки различных материалов можно смешивать и получать таким образом сплавы, на лету.
Применение: например, титановые лопатки для турбин с внутренними каналами охлаждения. Производитель оборудования: Optomec

4) LOM (laminated object manufacturing)
Тонкие ламинированные листы материала вырезаются с помощью ножа или лазера и затем спекаются или склеиваются в трехмерный объект. Т.е. укладывается тонкий лист материала, который вырезается по контуру объекта, таким образом получается один слой, на него укладывается следующий лист и так далее. После этого все листы прессуются или спекаются.
Таким образом печатают 3D модели из бумаги, пластика или из алюминия. Для печати моделей из алюминия используется тонкая алюминиевая фольга, которая вырезается по контуру слой за слоем и затем спекается с помощью ультразвуковой вибрации.

II. Те которые что-то спекают или склеивают

1) SL (Stereolithography) Стереолитография.
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. Иногда происходит наоборот: платформа с деталью поднимается вверх, лазер соответственно расположен снизу…
После печати таким методом, требуется постобработка объекта — удаление лишнего материала и поддержки, иногда поверхность шлифуют. В зависимости от необходимых свойств конечного объекта модель запекают в т.н. ультрафиолетовых духовках.
Фотополимер зачастую бывает токсичным поэтому при работе с ним нужно пользоваться средствами защиты и респираторами. Содержать и обслуживать такой принтер дома — сложно и дорого
Преимущества: быстро и точно, точность до 10 микрон. Для спекания фотополимера достаточно лазера от Blu-ray проигрывателя, благодаря чему на рынке появляются дешевые при этом точные принтеры работающие по такой технологии (e.g. Form1).

2) LS (laser sintering)
Лазерное спекание. Похоже на SL, только вместо жидкого фотополимера используется порошок, который спекается лазером.
Преимущества: а) менее вероятно, что деталь сломается в процессе печати, так как сам порошок выступает надежной поддержкой б) материалы в порошковой форме довольно легко найти в продаже в том числе это могут быть: бронза, сталь, нейлон, титан
Недостатки: а) поверхность получается пористая б) некоторые порошки взрывоопасны, поэтому должны храниться в камерах, заполненных азотом в) спекание происходит при высоких температурах, поэтому готовые детали долго остывают, в зависимости от размера и толщины слоев, некоторые предметы могут остывать до одного дня.

3) 3DP (three dimensional printing)
Технология изобретена в 1980 году в MIT студентом Paul Williams, технология была продана в несколько коммерческих организаций, одна из которых — zCorp, в настоящее время поглощена 3D Systems.
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 sandstone (похожий по свойствам на гипс)
Преимущества: а) так как используется клей, в него можно добавить краску и таким образом печатать цветные объекты б) технология относительна дешевая и энергоэффективная в) можно использовать в условиях дома или офиса в) можно печатать использовать порошок стекла, костный порошок, переработанную резину, бронзу и даже древесные опилки. Используя похожу технологию можно печатать съедобные объекты например из сахара или шоколадного порошка. Порошок склеивается специальным пищевым клеем, в клей может добавляться краситель и ароматизатор. Как пример, новые 3D принтеры от компании 3D systems, которые были продемонстрированы на CES 2014 — ChefJet и ChefJet Pro
Недостатки: а) на выходе получается достаточно грубая поверхность, с невысоким разрешение

100 микрон б) материал нужно подвергать постобработке (запекать), чтобы придать ему необходимые свойства.

Классификация 3D принтеров

  • ГЛАВНАЯ
  • В МИРЕ СОБЫТИЙ
    • Политика
    • Бизнес
    • Происшествия
    • Наука и техника
    • Авто & Moto
    • Интернет
    • Туризм
    • Культура
    • Общество
    • Спорт
    • Здоровье
  • НАША ЖИЗНЬ
    • Непознанное
    • Загадки истории
    • Страны и города
    • Дом и дача
    • Технологии
    • Сам себе мастер
    • Полезное рядом
    • Природа
    • Праздники
    • Психология
    • Дети
  • ИГРЫ
    • Новости игр
    • Приключенческие игры
    • Боевики
    • Ролевые игры
    • Стратегии
    • Компьютерные симуляторы
    • Головоломки
    • Образовательные игры
    • Игры для самых маленьких
    • другие игры
  • КИНО
    • Новинки кино
    • Рецензии на фильмы
    • Актеры
    • Режиссеры
  • МУЗЫКА
    • Музыкальный коктейль
    • Зарубежная музыка
    • Музыка стран СНГ
    • Классическая музыка
    • Рок
    • Авторская песня
    • Народная музыка
    • Солисты
    • Группы
    • Композиторы
  • ПРОГРАММЫ
  • ЮМОР

3D принтеры – это агрегаты, печатающие трехмерные модели на основе цифрового образца, созданного при помощи специализированного программного обеспечения. Принцип работы агрегатов заключается в последовательном добавлении тонких горизонтальных слоев рабочего материала. Наиболее популярными являются 3D принтеры, работающие пластиком. Однако классификация 3d принтеров включает несколько типов агрегатов.

Устройство 3д принтера включает в себя определенные элементы:

— Рабочая область, на которую помещается печатаемая модель;

— Механизмы движения рабочей области и головки;

Выбор 3d принтера начинается с определения классификации данных агрегатов:

— Потребительский 3D принтер. Данный тип приборов предназначен для частного применения. Приборы продаются в разобранном виде и собираются собственноручно по инструкции. Разработаны потребительские 3D принтеры с расчетом на обычного пользователя, поэтому оснащены интуитивно-понятным управлением. Функционируют с пластиком ABS и PLA. Принтер хорошо изготовит не сложные фигурки и образцы.

— Персональный трехмерный принтер относится к домашней технике, но может производить не большие партии изделий. Приборы используются для создания малого бизнеса. Они обладают повышенной производительностью, чем потребительский класс. Персональный 3D принтер имеет высокие показатели качества и скорости печати. Техника данного класса используется в офисах, на малых предприятиях и в домашних условиях.

— Профессиональные трехмерные принтеры характеризуются обширным спектром возможностей в трехмерной печати. Они большие, поэтому в домашних условиях использоваться не могут. Разработаны такие агрегаты для создания полномасштабных копий, проектирования и печати архитектурных моделей. Профессиональные принтеры прочно вошли в сферу строительства, архитектуры и дизайна. Обладают высокими показателями качества печати, скорости изготовления и производительности.

— Производственный трехмерный принтер – это высокоточная печатающая машина, у которой имеется большая рабочая площадь. Данная машина может работать с любыми типами материалов, как с пластиком, так и с металлом. При помощи такого прибора можно изготавливать не только масштабные копии, но и готовую продукцию. Производственные агрегаты ориентированы на большие компании, которым нужно изготавливать высокоточные габаритные объекты.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector