Разновидности 3д принтеров – 7 основных типов

  • автор:

Рассмотрим разновидности 3д принтеров в нашей статье.

Существуют различные методы 3D-печати. Их разработали для создания 3D-структур и объектов. Некоторые из них распространены в наши дни, а некоторые отошли на второй план.

В этом руководстве рассматриваются доступные технологии 3D-печати. Или, с точки зрения непрофессионала, типы 3D-принтеров. Ниже приведен список наиболее распространенных технологий, которые используют в 3D-печати:

Разновидности 3д принтеров

Разновидности 3д принтеров:

Fused deposition modeling (FDM) — Плавленое моделирование осаждения

Stereolithography (SLA) — Стереолитографии

Digital Light Processing(DLP) — Цифровая обработка света

Selective Laser Sintering (SLS) — Селективное лазерное спекание

Selective laser melting (SLM) — Селективное лазерное плавление

Laminated object manufacturing (LOM) — Производство ламинированных изделий

Digital Beam Melting (EBM) — Цифровое плавление луча

Плавленое моделирование осаждения (FDM)

Разновидности 3д принтеров FDM — плавленое моделирование осаждения

Разновидности 3д принтеров FDM в настоящее время являются самой популярной технологией 3D-печати. Она используется как в доступных 3D-принтерах, так и даже в 3D-ручках.

Эта технология была первоначально разработана и внедрена Скоттом Крампом из Stratasys, основанной в 1980-х годах.

Другие компании, занимающиеся 3D-печатью, используют аналогичные технологии. Но под разными названиями. Известный производитель MakerBot изобрел практически идентичную технологию. Он назвал ее Fused Filament Fabrication (FFF) — Изготовление плавлением нитей.

С помощью FDM вы можете печатать не только рабочие прототипы, но и готовые к использованию продукты, такие как lego, пластиковые шестерни и многое другое.

Типы fdm 3д принтеров

Типы FDM 3д принтеров

Отличительная особенность этой технологии? Все компоненты, напечатанные с использованием FDM, могут быть изготовлены из высокопрочного термопластика инженерного качества. Что весьма полезно для инженеров-механиков и производителей.

Типы FDM 3д принтеров? FDM — единственная технология 3D-печати, в которой используются термопластики промышленного класса. Поэтому напечатанные изделия обладают отличными механическими, термическими и химическими свойствами.

Разновидности 3д принтеров, использующих технологию FDM, конструируют объекты слой за слоем с самого начала. Нагревая и выдавливая термопластичную нить. Весь процесс чем-то похож на стереолитографию.

Специализированные программы или слайсеры «нарезают» модели САПР на слои. А затем вычисляют способ, которым экструдер принтера будет собирать каждый слой.

В дополнение к термопласту принтер может также выдавливать вспомогательные материалы. Затем принтер нагревает термопласт до температуры плавления и выдавливает его через сопло на печатной платформе. Которую вы, возможно, знаете, как строительную платформу или стол, по заранее определенному шаблону. Шаблон определяется 3D-моделью и программным обеспечением Slicer.

Программное обеспечение Slicer, работающее на компьютере, подключенном к 3D-принтеру, преобразует измерения объекта в координаты X, Y и Z. Оно контролирует сопло и основание, следуя рассчитанному маршруту во время печати.

Когда тонкий слой пластика связывается со слоем под ним, он плавится и затвердевает. Когда слой завершен, основание опускается (как показано на шаге 5) для размещения печати следующего слоя. Это показано на шагах с 1 по 5 на диаграмме ниже.

Время печати зависит от размера и сложности вашей модели.

Малые объекты делаются относительно быстро. В то время как более крупные, более сложные детали нужно больше времени.

По сравнению с SLA, FDM имеет более низкую скорость печати.

Когда печать закончена вспомогательные материалы легко могут быть удалены либо в моющем средстве. Или ручной уборкой.

Обычно в качестве материала носителя используется нейлон и может быть растворен в ацетоне.

Затем объекты также могут быть окрашены, покрыты металлом и т.п.

Плавленое моделирование осаждения (FDM) — применение

Технология FDM сегодня широко распространена. Она используется, например, в таких отраслях, как автопроизводство, производство игрушек и т.п.

FDM используется для разработки новых продуктов, создания прототипов. И даже в производстве конечных продуктов. Эта технология считается простой в использовании и экологически чистой. Благодаря использованию этого метода 3D-печати стало возможным создавать объекты со сложной геометрией и полостями.

Мы можем использовать много различных типов термопластов с принтерами FDM. Наиболее распространенными из них являются пластик ABS (акрилонитрил-бутадиен-стирол) и PLA (полимолочная кислота).

Кроме того, существует несколько видов вспомогательных материалов. Таких как водорастворимый воск или PPSF (полифенилсульфон).

Изделия, напечатанные по этой технологии, обладают превосходной механической прочностью и термостойкостью. Что, в результате, позволяет использовать печатные модели в качестве функциональных прототипов.

FDM широко для производства товаров для конечных пользователей. Мы специально имеем в виду мелкие, подробные компоненты и технические инструменты для производства.

Некоторые термопласты (такие как PLA, который нетоксичен) могут даже использоваться в упаковке продуктов питания и лекарств. Что делает FDM излюбленным методом 3D-печати в медицинском секторе.

Разновидности 3д принтеров - стереолитография (SLA)

Разновидности 3д принтеров — стереолитография (SLA)

Разновидности 3д принтеров SLA — это метод 3D-печати, который можно использовать для выполнения ваших проектов, связанных с 3D-печатью предметов. Хотя этот процесс является самым ранним в истории 3D-печати, он все еще используется сегодня.

Идея и применение этого метода удивительны. Стереолитография может по-настоящему воплотить ваши 3D-модели в жизнь. Независимо от того, являетесь ли вы инженером-механиком, который хочет подтвердить, подходит ли деталь для вашего дизайна. Или творческим человеком, который хочет напечатать пластиковый прототип для нового будущего проекта.

Печатные машины SLA не функционируют как обычные настольные принтеры, которые выдавливают некоторое количество чернил на поверхность. 3D-принтеры SLA работают с избытком жидкого пластика. Который через некоторое время затвердевает и превращается в твердый предмет.

Детали, напечатанные на стереолитографии, на 3D-принтерах обычно имеют гладкие поверхности. Но их качество зависит от качества используемого SLA-принтера.

После того, как пластик затвердеет, ступень принтера опускается в резервуар за доли миллиметра. И лазер формирует другой слой, пока печать не закончится. После того, как слои напечатали, изделие необходимо промыть растворителем. А затем поместить в ультрафиолетовую печь для завершения обработки.

Время, необходимое для печати объекта, зависит от размера используемого 3d принтера SLA. Небольшие объекты можно распечатать в течение 6-8 часов на обычном 3D-принтере. В то время как большие отпечатки могут иметь размеры до нескольких метров в трех измерениях. А время печати может достигать нескольких дней.

Цифровая обработка светом (DLP)

Разновидности 3д принтеров DLP — это еще один процесс 3D-печати, очень похожий на стереолитографию. Технологию DLP разработал в 1987 году Ларри Хорнбек из Texas Instruments. Она стала широко известна благодаря использованию в производстве проекторов.

Он использует цифровые микрозеркала, размещенные на полупроводниковой микросхеме. Эта технология используется в мобильных телефонах, кинопроекторах. И, конечно, в 3D-печати.

Для 3D-печати DLP и SLA работают с фотополимерами. Однако разница между технологиями SLA и DLP заключается в том, что для DLA требуется дополнительный источник освещения.

Любители 3D-печати часто используют более традиционные источники света. Такие как дуговые лампы, для DLP-печати.

Вещество, используемое для печати, представляет собой жидкую пластиковую смолу. Которая помещается в прозрачный полимерный контейнер.

Смола быстро затвердевает при воздействии большого количества фотонов. Или, проще говоря, яркого света.

Селективное лазерное спекание (SLS)

SLS — это метод, в котором лазер используется в качестве источника питания для формирования прочных 3D-отпечатанных объектов. Этот метод разработал Карл Деккард, студент Техасского университета, и его профессор Джо Биман в конце 1980-х годов.

Позже они участвуют в создании Desk Top Manufacturing (DTM) Corp. Которая была продана ее крупному конкуренту 3D Systems в 2001 году. Как упоминалось ранее, 3D Systems Inc. разработала стереолитографию (SLA). Которая, по всей вероятности, оказалась чрезвычайно своевременной с селективным лазерным спеканием (SLS).

Наиболее заметное различие между SLS и SLA заключается в том, что в SLA используется порошковый материал. А не жидкая смола, как в SLS.

SLS не требует использования некоторых других опорных структур. В отличие от некоторых других процессов производства добавок, таких как FDM и SLA. Поскольку печатаемый объект окружен не спеченным порошком.

Метод начинается с создания файла автоматизированного проектирования (CAD). Как и остальные разновидности 3д принтеров, перечисленные выше. Который затем необходимо преобразовать в формат .stl с помощью специальных приложений.

Материал, используемый для печати, может варьироваться. От нейлона, стекла и керамики до некоторых металлов. Таких как алюминий, серебро или сталь.

Эта технология довольно популярна для 3D-печати товаров по индивидуальному заказу. Из-за большого выбора материалов, которые можно использовать с такого рода 3D-принтером.

SLS популярнее среди производителей, чем среди любителей 3D печати. Поскольку эта технология использует мощные лазеры. В результате чего эти принтеры довольно дороги.

При этом существует довольно много стартапов, работающих на дешевых печатных машинах SLS. Например, недавно Андреас Бастиан поделился информацией о своем принтере SLS, который использует воск и углерод для печати.

Другим фантастическим примером является принтер Focus SLS. Например, его используют в домашних условиях.

Остальные разновидности 3д принтеров — SLM, LOM и EBM

Последние три типа технологий 3D-печати:

— селективное лазерное плавление (SLM),

— производство ламинированных объектов (LOM),

— цифровое плавление лучей (EBM).

За последние два десятилетия эти технологии либо вышли из моды, либо оказались экономически нежизнеспособными. Таким образом, вы не найдете современных 3D-принтеров, использующих технологии SLM, LOM или EBM.

Кто знает, появятся ли они снова. Хотите узнать больше об этих типах печати? Обратитесь к другим статьям, посвященным истории 3D-печати.

Мы надеялись, что вам понравилась эта статья. И мы хотели бы поблагодарить Элву Ву. Ее статья о 3D-печати с нуля оказалась отличным ресурсом при написании этого руководства.

Все о 3D-печати в нашем обзоре Рынок 3D-печати.

Все новости в наших группах: вконтакте, twitter, facebook

Обсуждение закрыто.