Виды 3D-печати: все, что нужно знать об этой технике

Лас- 3D принтеры они становятся дешевле и популярнее, с их разные виды 3D-печати, и они используются для все большего и большего числа приложений. Они не только служат для печати трехмерных объектов для производителей, инженеров, архитекторов и т. Д., Теперь они также могут печатать живые ткани для медицинских применений, печатных домов, промышленного производства, в автоспорте для создания деталей, для печатных продуктов питания и т. Д.

Если вы рассматриваете купить 3D принтер для дома или для бизнеса вы должны знать типы 3D-печати, различия и т. д. Кроме того, вы также узнаете несколько ключей, чтобы лучше выбрать новое печатное оборудование ...

Как выбрать 3D-принтер и виды 3D-печати?

При выборе 3D-принтера важны не только типы 3D-печати, но и многие другие параметры. Чтобы сделать правильный выбор, стоит сосредоточиться на три основных вопроса:

• Сколько я могу потратить? Вы найдете очень дешевые принтеры, от нескольких сотен евро до других, которые стоят тысячи евро. Все будет зависеть от того, хотите ли вы их использовать для домашнего или более профессионального использования.
• Для чего? Еще один важный вопрос. Не только по цене, но и по производительности 3D-принтера. Например, для изготовления небольших предметов дома вы не особо возражаете, чтобы он был маленьким и работал с меньшей скоростью. Но чтобы изготавливать модели большего размера, вам придется искать принтеры с диагональю более 6 или 8 дюймов.
• Какие материалы мне нужны? Для бытовых деталей с обычными пластиковыми полимерами, такими как PLA, ABS, PETG и т. Д. Будет достаточно. Вместо этого в некоторых профессиональных / промышленных приложениях могут использоваться ткани, металлы, нейлон и т. Д.

Типы материалов:

В зависимости от требований к деталям вам понадобится тот или иной вид оттискного материала. Очевидно, домашние принтеры, на которых я остановлюсь, не принимают все типы материалов. Это одна из показанных спецификаций, и волокна, которые обычно поддерживают являются:

• АБС: Акрилонитрил-бутадиен-стирол - довольно распространенный термопласт (например, из этого материала изготавливаются детали LEGO). Он не поддается биологическому разложению, но он тверд и обладает определенной жесткостью для создания прочных структур. Также он обладает высокой химической стойкостью, растворяется только ацетоном. Он хорошо сопротивляется истиранию и температуре, но может быть поврежден, если оставить его на открытом воздухе из-за воздействия ультрафиолета.
• PLA- Полимолочная кислота является биоразлагаемой (производится из семян, таких как кукурузный крахмал), поэтому она более экологична и может использоваться в садоводческих проектах. Он пригоден для использования в качестве кухонной утвари, такой как стаканы, пластмассы, столовые приборы и т. Д. Хотя покрытие не такое гладкое, как у ABS, оно имеет превосходный блеск.
• HIPSУдаропрочный полистирол очень похож на АБС, хотя встречается не так часто, как предыдущие.
• PET: Полиэтилентерефталат часто используется в бутылках с минеральной водой или безалкогольными напитками, а также в другой упаковке для пищевых продуктов. Он прозрачен и очень хорошо устойчив к ударам.
• Лейву-d3: Он может изменять цвет (светлый / темный) в зависимости от температуры, что дает ему множество утилит для использования в некоторых приложениях, связанных с контролем температуры. По свойствам он похож на PLA, он твердый, а текстура похожа на древесину с прожилками.
• Ниндзяфлекс: термопластический эластомер (TPE) - это новый революционный материал с большой гибкостью. Если вы хотите сделать детали гибкими, это то, что вам нужно.
• нейлон: Это очень популярный (неполимерный) материал, тип волокна для тканей, который используется в одежде, шнурах и многих других предметах. Управлять им непросто, поэтому детали куска будут не очень хорошими, он еще и впитывает влагу. В свою очередь, он обладает большой устойчивостью к температуре и стрессу.

Виды 3D-печати

Помимо материала, они имеют значение виды 3D-печати. Точно так же, как при выборе бумажного принтера вы думаете, хотите ли вы струйный принтер или лазер, светодиод и т. Д., Когда вы выбираете 3D-принтер, вы также должны обращать внимание на технологию, которую он использует, поскольку это будет зависеть от нее. производительность и результаты:

• FDM (моделирование наплавленного осаждения) или FFF (Изготовление плавленых волокон): Это тип моделирования осаждения полимера из расплава. Нить нагревается и расплавляется для экструзии. Голова будет двигаться с координатами X, Y в соответствии с информацией в файле печати, чтобы воссоздать объект. Платформа, на которой он построен, в этом случае также является мобильной, и она будет двигаться в направлении Z, создавая слой за слоем. Преимущества этого метода в том, что он эффективен и быстр, хотя он не подходит для моделей с слишком сильно выступающими деталями, поскольку выполняется снизу вверх.
• Соглашение об уровне обслуживания (Стереолитография): стереолитография - это довольно старая система, в которой используется светочувствительная жидкая смола, отверждаемая лазером. Так создаются слои до тех пор, пока не будет получена финальная деталь. Он имеет те же ограничения, что и FDM, но позволяет получать объекты с очень тонкими поверхностями и множеством деталей.
• DLP (цифровая обработка света)- Цифровая обработка света - это одна из разновидностей 3D-печати, аналогичная SLA, но с использованием светоотверждаемых жидких фотополимеров. В результате получаются объекты с очень хорошим разрешением и очень надежные.
• SLS (селективное лазерное спекание): Селективное лазерное спекание аналогично DLP и SLA, но вместо жидкостей используется порошок. Он используется для принтеров с нейлоном, алюминием и другими материалами этого типа. Лазер будет прилипать к частицам пыли, образуя объекты. С помощью пресс-форм или экструзии можно создавать сложные детали.
• SLM (селективное лазерное плавление): Это довольно продвинутая и дорогая технология, похожая на SLS. Селективное лазерное плавление используется в основном в промышленности для плавления металлических порошков и создания деталей.
• EBM (электронно-лучевая плавка): Эта технология также очень продвинутая и дорогая, ориентированная на промышленный сектор. Он использует сплавление материала с помощью электронного луча. Он может плавить даже металлические порошки и достигает температуры до 1000 ° C. Могут быть созданы очень полные и сложные формы.
• ЛОМ (Производство ламинированных объектов): это один из видов 3D-печати, в котором используется производство ламината. Для формирования конструкций используются листы бумаги, ткани, металла или пластика. Эти слои соединяются клеем и вырезаются лазером. Это для промышленного использования.
• ЛЮ (Связующее струйное): инъекция связующего также используется в промышленности. Используйте пудру, как и некоторые другие техники. Пыль обычно представляет собой штукатурку, цемент или другие агглютинации, которые соединяют слои. Также можно использовать металл, песок или пластик.
• MJ (струйная обработка материалов): инъекция материала - еще одна технология 3D-печати, используемая в ювелирной промышленности. Он используется в течение многих лет и обеспечивает отличное качество. Несколько слоев накладываются друг на друга, чтобы создать цельную деталь. Голова впрыскивает сотни крошечных капелек фотополимера, а затем отверждает (затвердевает) их ультрафиолетовым (УФ) светом.
•  MSLA (Маскированный SLA): Это тип SLA с маской, то есть он использует светодиодную матрицу в качестве источника света, излучающего ультрафиолетовый свет через ЖК-экран, который показывает однослойный лист в качестве маски, отсюда и название. Вы можете добиться очень большого времени печати, поскольку каждый слой сразу полностью экспонируется ЖК-дисплеем, а не отслеживает области с помощью лазерного наконечника.
• DMLS (прямое лазерное спекание металла)- Он генерирует объекты аналогично SLS, но разница в том, что порошок не плавится, а нагревается лазером до точки, где его можно сплавить на молекулярном уровне. Из-за напряжений детали обычно несколько хрупкие, хотя их можно подвергнуть последующей термической обработке, чтобы сделать их более прочными.
• DOD (падение по требованию)Капля по запросу - еще один вид 3D-печати. В нем используются две струи чернил: одна наносит строительный материал, а другая - растворимый материал для опор. Он также создает слой за слоем, как и другие методы, но они также используют резак, который полирует область построения для создания каждого слоя. Таким образом получается идеально ровная поверхность. Они широко используются в промышленности для большей точности или для изготовления форм.

Не все из них предназначены для домашнего использования, некоторые предназначены для использования в бизнесе или в промышленности. Кроме того, появляются и другие новые методы, хотя они не так популярны.

Функция принтера

3D-принтеры, независимо от типа 3D-печати, также имеют ряд технические характеристики, которые будут определять производительность. Самое важное, что вам следует знать:

• Скорость печати: представляет скорость, с которой принтер завершит печать детали. Измеряется в миллиметрах в секунду. И они могут быть 40 мм / с, 150 мм / с и т. Д. Чем он выше, тем меньше времени потребуется на завершение. Имейте в виду, что некоторые детали, если они большие и сложные, могут длиться часами ...
• Инжектор: это ключевой элемент, так как он будет отвечать за нанесение материала для формирования материала, хотя не для всех типов 3D-печати он нужен, поскольку некоторые работают с жидкостью и светом. Но у большинства бытовых он есть, и они состоят из следующих частей:
  • Горячий совет: это самая важная часть. Он отвечает за плавление нити по температуре. Достигаемая температура будет зависеть от типов используемых материалов. Важно выбирать системы с активным кулером.
  • Сопло: отверстие головки, то есть место выхода расплавленной нити. Есть большие, с лучшим сцеплением и скоростью, но с меньшим разрешением (меньше деталей). Маленькие медленнее, но гораздо точнее, чтобы создавать очень сложные формы с мельчайшими деталями.
  • Экструдер: устройство с другой стороны горячего наконечника. И именно он отвечает за экструзию расплавленного материала. Вы можете найти несколько видов:
    • Прямое: у них лучший контроль и простота работы. Они названы так потому, что питаются непосредственно горячим наконечником.
    • Боуден: В этом случае расплавленная нить пройдет определенное расстояние между горячим наконечником и экструдером. Это облегчает механизм инжектора, снижает вибрацию и позволяет ему двигаться быстрее.
• Теплая постель: Он присутствует не во всех принтерах, но является опорой или основанием, на котором печатается деталь. Эта деталь может быть нагрета, чтобы гарантировать, что деталь не потеряет свою температуру во время процесса печати, что позволит достичь лучших результатов. Это необходимо для таких материалов, как нейлон, HIPS или ABS. В противном случае каждый слой не будет хорошо прилипать к следующему. Принтеры для ПЭТ, PLA, PTU и т. Д. Не нуждаются в горячей постели и используют холодную основу.
• Ventilador- Из-за высоких температур принтеры часто имеют вентиляторы для охлаждения системы. Это важно для поддержания надежности принтера.
• СТЛ: как вы могли видеть по теме программное обеспечение для печати, большинство принтеров приняли стандартный формат STL. Убедитесь, что ваш принтер поддерживает эти форматы файлов.
• поддержкаХотя самые популярные принтеры совместимы с Windows, macOS и GNU / Linux, вам следует обратить особое внимание на наличие драйверов для вашей системы.
• экстрактНекоторые принтеры также включают некоторые другие функции, которые могут быть интересны, такие как ЖК-экраны с информацией о процессе, возможность подключения к сети Wi-Fi для их подключения к сети, встроенные камеры для съемки процесса печати и т. Д.
• Собранный vs разобранный: Многие принтеры готовы к распаковке и использованию (для более неопытных), но если вам нравится самодельный, вы можете найти более дешевые конструкции, которые можно собирать по частям с помощью комплектов.