Различные типы 3D-принтеров – Технология 3D-печати и типы машин | CNCLATHING

Когда речь заходит о стилях 3D-принтеров или категориях машин, лучше поговорить о типах технологий. 3D-печатные машины с различными технологиями отличают их от других видов. Популярные типы 3D-печати включают SLA, FDM, SLS, LOM, EBM и так далее. Здесь мы обсудим 8 распространенных типов 3D-принтеров (печати). 

1. Стереолитография (SLA)

SLA (стереолитография) — первая в мире технология 3D-печати. ​​3D-принтеры SLA используют лазер с определенной длиной волны и интенсивностью для фокусировки на поверхности светоотверждаемого материала, чтобы он затвердевал от точки к линии и от линии к поверхности, чтобы завершить операцию рисования одного слоя, а затем подъемный стол перемещает высоту одного слоя в вертикальном направлении, а затем затвердевает другой слой. Таким образом, слои наложения образуют трехмерный объект. Машины с этой технологией производят прототипы и детали, преобразуя жидкие фотополимеры в твердые объекты. Технология SLA в основном используется для изготовления различных форм, моделей и т. д.; она также может добавлять другие ингредиенты в сырье, SLA использует форму прототипа вместо восковой формы при литье по выплавляемым моделям. Принтеры SLA имеют высокую скорость формования и высокую точность, но они неизбежно будут создавать напряжение или деформацию из-за усадки во время отверждения смолы. 3D-принтеры на основе смолы SLA стали популярным выбором для самых разных отраслей промышленности, таких как стоматология, ювелирное дело, моделирование, образование, медицина, аэрокосмическая промышленность, развлечения, от проектирования и дизайна продукции до производства.  

2. Моделирование методом послойного наплавления (FDM) 

FDM (моделирование методом послойного наплавления), материал, используемый в технологии FDM, обычно представляет собой термопластичные материалы, такие как ABS, PC, нейлон и т. д., которые подаются в виде нитей. Материал нагревается и расплавляется в сопле. Сопло перемещается по поперечному сечению и заполняющей дорожке детали, выдавливает расплавленный материал, и материал быстро затвердевает и связывается с окружающим материалом. Каждый слой укладывается на верхний слой, а верхний слой играет роль позиционирования и поддержки текущего слоя. С увеличением высоты площадь и форма профиля слоя будут меняться. Когда форма сильно меняется, профиль верхнего слоя не может обеспечить достаточное позиционирование и поддержку для текущего слоя. Поэтому необходимо спроектировать некоторую вспомогательную структуру, чтобы обеспечить позиционирование и поддержку для последующих слоев, чтобы обеспечить реализацию процесса формования. Этот процесс не требует лазера, он прост в использовании и обслуживании, а его стоимость невысока. Прототипы ABS широко используются при проектировании, тестировании и оценке продукции из-за их высокой прочности. С помощью FDM-принтеров можно не только печатать прототипы, но и производить конечные продукты, такие как пластиковые шестерни. В последние годы были разработаны PC, ABS, PPSF и другие высокопрочные формовочные материалы, что позволяет напрямую изготавливать функциональные детали. Благодаря некоторым существенным преимуществам этого процесса он развивался очень быстро. В настоящее время система FDM занимает самую большую долю в установленных системах быстрого прототипирования в мире.

3. Селективное лазерное спекание (SLS)

SLS (селективное лазерное спекание) было впервые предложено Карлом Декардом из Техасского университета в Остине в 1989 году. SLS 3D-печать использует порошок в качестве материала. Этот вид порошка может плавиться только под действием высокой температуры лазерного облучения. Устройство для распыления порошка сначала наносит слой порошкового материала, предварительно нагревает материал почти до точки плавления, а затем использует лазерное облучение для сканирования формы поперечного сечения требуемой модели, так что порошок расплавляется, а спеченные детали соединяются вместе. В ходе этого процесса порошок накапливается слой за слоем, пока он окончательно не сформируется. Платформа постепенно опускается с каждым последующим лазерным сканированием. Процесс повторяется по одному слою за раз, пока не достигнет высоты детали. Лазерное спекание — это технология 3D-печати с самым сложным принципом формования, самыми высокими условиями формования и самой высокой стоимостью оборудования и материалов, но это также технология, которая оказывает самое далеко идущее влияние на развитие технологии 3D-печати. В настоящее время материалами технологии SLS могут быть нейлон, воск, керамика, металл и т. д. Технология SLS идеально подходит для прототипов, полнофункциональных и конечных деталей. Технология SLS похожа на технологию SLA по скорости и качеству, но отличается по материалам. 

4. Производство ламинированных объектов (LOM)

LOM (Laminated Object Manufacturing) использует листовые материалы (такие как бумага, пластиковая пленка или композитные материалы) в качестве сырья. Согласно данным профиля поперечного сечения, извлеченным компьютером, система лазерной резки использует лазер для резки внутреннего и внешнего профиля заготовки из бумаги с термоплавким клеем на обратной стороне. После резки слоя механизм подачи накладывает новый слой бумаги, использует устройство горячего прессования для склеивания вырезанных слоев вместе, а затем разрезает их. Таким образом, они режут и склеивают слой за слоем и, наконец, становятся 3D-заготовками. Обычно используемыми материалами в LOM являются бумага, металлическая фольга, пластиковая пленка, керамическая пленка и т. д. Этот метод позволяет не только изготавливать формы, модели, но и напрямую изготавливать компоненты или функциональные детали. Преимуществами этой технологии являются высокая надежность, хорошая поддержка, низкая стоимость и высокая эффективность. Недостатками являются то, что предварительная обработка и последующая обработка требуют много времени и труда, а полые структурные детали не могут быть изготовлены. 

5. Электронно-лучевая плавка (ЭЛП)

EBM (Electronic Beam Melting) — это стиль 3D-печати, похожий на SLM, применяет технологию сплавления порошкового слоя, SLM использует мощный лазер в камере инертного газа, в то время как EBM использует мощный электронный луч в вакууме. Машины с EBM часто используются для печати 3D-металлических деталей, чтобы добиться сложной геометрии с высокой свободой дизайна. EBM извлекает электроны из вольфрамовой нити под вакуумом и проецирует их ускоренным способом на слой металлического порошка, нанесенного на строительную пластину 3D-принтера. Затем эти электроны выборочно сплавляют порошок и таким образом производят деталь. 

6. Цифровая обработка света (DLP)

DLP (Digital Light Processing) — это тип полимеризации в ванне, DLP 3D-печать использует жидкую фотополимерную смолу, которая может затвердевать под источником света. Единственное большое различие между DLP и SLA — это источник света, используемый для затвердевания смолы. В DLP 3D-принтере источником света является специально разработанный цифровой световой проекционный экран, что делает DLP в целом быстрее, чем SLA, для затвердевания одного слоя требуется меньше времени.

7. Селективное лазерное плавление (SLM)

SLM (селективное лазерное плавление) — это метод 3D-печати, который использует лазер высокой плотности мощности для плавления и сплавления металлических порошков для производства деталей, близких к заданной форме. Тонкие слои металлических порошков на платформе сборки плавятся под действием тепловой энергии, создаваемой одним или несколькими лазерными лучами. В каждом слое площадь поперечного сечения формируется путем выборочного плавления и повторного затвердевания металлических порошков. Поддержки, используемые в SLM для укрепления небольших углов и выступов деталей, а также для приклеивания конструкции к рабочему лотку. SLM рекомендуется тем, у кого есть требования к быстрому производству металлических деталей для прототипирования и производства.  

8. Непрерывное производство жидкостного интерфейса (CLIP)

CLIP 3D печать применяет фотополимеризацию для создания гладких твердых объектов самых разных форм с использованием смол. Эта технология может повысить скорость 3D печати в десятки или даже сотни раз. Короче говоря, светоотверждаемая смола очень липкая, а вязкость дополнительно улучшается в процессе отверждения, поэтому ее легко приклеивать. Поэтому требуется время на ожидание и обработку клеевой части при печати каждого слоя. В то время как CLIP использует специальные материалы, так что между отвержденной смолой и дном есть слой газа (кислорода), который не будет прилипать к дну, поэтому его можно непрерывно отверждать, что значительно повышает скорость.