Виды 3d печати: Виды 3D печати – все о технологиях изготовления объемных изделий
Содержание
Сравнение технологий 3D-печати: FDM, SLA и SLS
Аддитивное производство или 3D-печать снижает затраты, экономит время и расширяет технологические возможности при разработке продуктов. Технологии 3D-печати предлагают универсальные решения для самых разных областей применения: от быстрого изготовления концептуальных моделей и функциональных прототипов в области создания опытных образцов до креплений и зажимов или даже конечных деталей в производстве.
За последние несколько лет 3D-принтеры с высоким разрешением стали более доступными, более надежными и более простыми в использовании. В результате большее число компаний получило возможность использовать технологию 3D-печати, но выбор между различными конкурирующими решениями 3D-печати может вызывать затруднения.
Какая именно технология подходит для решения ваших задач? Какие материалы доступны для нее? Какое оборудование и обучение необходимы для начала работы? Каковы затраты и окупаемость?
В этой статье мы подробно рассмотрим три наиболее на сегодняшний день известные технологии 3D-печати из пластика: моделирование методом наплавления (FDM), стереолитография (SLA) и селективное лазерное спекание (SLS).
Выбираете между 3D-принтером FDM и SLA? Ознакомьтесь с нашим детальным сравнением технологий FDM и SLA.
Скачать эту инфографику в высоком разрешении можно здесь.
ВИДЕОРУКОВОДСТВО
Вам не удается найти технологию 3D-печати, наиболее соответствующую вашим потребностям? В этом видеоруководстве мы сравниваем технологии моделирования методом наплавления (FDM), стереолитографии (SLA) и селективного лазерного спекания (SLS) с точки зрения главных факторов, которые следует учитывать при покупке.
Смотреть видео
Моделирование методом наплавления (FDM), также известное как производство способом наплавления нитей (FFF), является наиболее широко используемой формой 3D-печати на потребительском уровне, чему способствовало распространение любительских 3D-принтеров. На FDM-принтерах модели изготавливаются путем плавления и экструзии термопластичной нити, которую сопло принтера наносит слой за слоем на строящуюся модель.
Метод FDM использует ряд стандартных пластиков, таких как АБС-пластик, ПЛА и их различные смеси. Он хорошо подходит для изготовления базовых экспериментальных моделей, а также для быстрого и недорогого создания прототипов простых деталей, например деталей, которые обычно подвергаются механической обработке.
На моделях FDM часто заметны линии слоев, а вокруг сложных элементов могут иметься неточности. Этот образец был напечатан на промышленном 3D-принтере Stratasys uPrint FDM с растворимыми поддерживающими структурами (цена принтера от $15 900).
Принтеры FDM имеют самое низкое разрешение и точность по сравнению с SLA или SLS и не являются лучшим вариантом для печати сложных конструкций или деталей со сложными элементами. Повысить качество поверхности можно с помощью химических и механических процессов полировки. Для решениях этих проблем в промышленных 3D-принтерах FDM используются растворимые поддерживающие структуры и предлагается более широкий ассортимент конструкционных термопластиков, но они также стоят дорого.
Принтеры FDM плохо справляются со сложными конструкциями или деталями со сложными элементами (слева) по сравнению с принтерами SLA (справа).
Изобретенная в 1980-х годах, стереолитография является первой в мире технологией 3D-печати и до сих пор остается одной из самых популярных технологий среди профессионалов. В принтерах SLA используется процесс, называемый фотополимеризацией, то есть превращение жидких полимеров в затвердевший пластик с помощью лазера.
Посмотрите на стереолитографию в действии.
Модели, напечатанные на принтерах SLA, имеют самое высокое разрешение и точность, самую четкую детализацию и самую гладкую поверхность среди всех технологий 3D-печати из пластиков, но главное преимущество метода SLA заключается в его универсальности. Производители материалов разработали инновационные формулы для полимеров SLA с широким спектром оптических, механических и термических свойств, которые соответствуют свойствам стандартных, инженерных и промышленных термопластиков.
Модели, созданные по технологии SLA, имеют острые края, гладкую поверхность и почти не заметные линии слоев. Этот образец был напечатан на настольном стереолитографическом 3D-принтере Formlabs Form 3 (цена принтера от $3499).
SLA является отличным вариантом для изготовления высокодетализированных прототипов, требующих жестких допусков и гладких поверхностей, таких как пресс-формы, шаблоны и функциональные детали. Технология SLA широко используется в различных отраслях промышленности: от машиностроения и проектирования до производства, стоматологии, ювелирного дела, создания моделей и образования.
Технический доклад
Скачайте наш подробный технический доклад , чтобы узнать, как работают технологии SLA-печати, почему сегодня их используют тысячи специалистов, и чем данная технология 3D-печати может быть полезна в вашей работе.
Скачать технический доклад
бесплатный образец
Оцените качество печати Formlabs на собственном опыте. Мы отправим бесплатный образец 3D-печати прямо в ваш офис.
Запросить бесплатный образец
Селективное лазерное спекание является наиболее распространенной технологией аддитивного производства, применяемой в промышленности.
В 3D-принтерах с селективным лазерным спеканием (SLS) используется высокомощный лазер для спекания мелких частиц порошка полимера. Нераспыленный порошок поддерживает модель во время печати и устраняет необходимость в специальных поддерживающих структурах. Благодаря этому технология SLS идеальна подходит для изготовления деталей со сложной геометрией, в том числе с внутренними элементами, канавками, тонкими стенками и отрицательным уклоном. Модели, изготовленные с использованием SLS-печати, имеют превосходные механические характеристики: их прочность можно сравнить с прочностью деталей, отлитых под давлением.
Модели, созданные по технологии SLS, имеют слегка шероховатую поверхность, но практически не имеют видимых линий слоев. Этот образец был напечатан на 3D-принтере SLS для мастерских Formlabs Fuse 1 (цена принтера от $18500).
Самым распространенным материалом для селективного лазерного спекания является нейлон, популярный инженерный термопластик с превосходными механическими свойствами. Нейлон легкий, прочный и гибкий, устойчив к ударам, нагреву, воздействию химических веществ, ультрафиолетового излучения, воды и грязи.
Благодаря комбинации низкой себестоимости детали, высокой производительности и широко используемых материалов, SLS является популярным методом инженерного функционального прототипирования и экономически выгодной альтернативой литьевому формованию в случаях производства ограниченного объема партий.
Технический доклад
Ищете 3D-принтер для создания прочных, функциональных моделей? Скачайте наш технический доклад, чтобы узнать, как работает технология селективного лазерного спекания (SLS) и почему она популярна в 3D-печати для изготовления функциональных прототипов и изделий для конечного использования.
Скачать технический доклад
Каждая технология 3D-печати имеет свои сильные и слабые стороны, ограничения и сферы приложения. В следующей таблице приведены ключевые характеристики и факторы.
Моделирование методом наплавления (FDM) | Стереолитография (SLA) | Селективное лазерное спекание (SLS) | |
---|---|---|---|
Разрешение | ★★☆☆☆ | ★★★★★ | ★★★★☆ |
Точность | ★★★★☆ | ★★★★★ | ★★★★★ |
Качество поверхности | ★★☆☆☆ | ★★★★★ | ★★★★☆ |
Производительность | ★★★★☆ | ★★★★☆ | ★★★★★ |
Сложные формы | ★★★☆☆ | ★★★★☆ | ★★★★★ |
Простота в использовании | ★★★★★ | ★★★★★ | ★★★★☆ |
Преимущества | Скорость Недорогие пользовательские машины и материалы | Высокая экономическая эффективность Высокая точность Гладкая поверхность Широкая сфера функционального применения | Прочные функциональные детали Гибкость проектирования Нет необходимости в поддерживающих структурах |
Недостатки | Низкая точность Низкая детализация Ограниченное соответствие проектной конструкции | Чувствительность к продолжительному воздействию ультрафиолета | Неровная поверхность Ограничения в выборе материалов |
Применение | Недорогое быстрое прототипирование Базовые экспериментальные модели | Функциональное прототипирование Шаблоны, формы и инструменты Стоматологические изделия Прототипирование ювелирных изделий и формы Создание моделей | Функциональное прототипирование Мелкосерийное производство и изготовление изделий на заказ |
Объем печати | До ~300 x 300 x 600 мм (настольные 3D-принтеры) | До ~300 x 335 x 200 мм (настольные 3D-принтеры и 3D-принтеры для мастерских) | До 165 x 165 x 300 мм (3D-принтеры для мастерских) |
Материалы | Стандартные термопластики, такие как АБС-пластик, ПЛА и их различные смеси. | Различные полимеры (термореактивные пластики). Стандартные, инженерные (со свойствами АБС-пластика, полипропилена, гибкие, термостойкие), литьевые, стоматологические и медицинские (биосовместимые). | Инженерные термопластики. Нейлон 11, Нейлон 12 и их композиты. |
Обучение | Минимальное обучение настройке оборудования, эксплуатации машины и обработке поверхности; непродолжительное обучение техобслуживанию. | Концепция «включил и работай». Минимальное обучение настройке оборудования, техобслуживанию, эксплуатации машины и обработке поверхности. | Непродолжительное обучение настройке оборудования, техобслуживанию, эксплуатации машины и обработке поверхности. |
Требования к помещению | Кондиционируемая среда или желательно индивидуальная вентиляция для настольных машин. | Настольные машины подходят для использования в условиях офиса. | Системы для мастерских имеют умеренные требования к пространству и могут быть установлены в производственной среде. |
Вспомогательное оборудование | Система удаления опор для машин с растворимыми поддерживающими структурами (опционально автоматизирована), инструменты для чистовой обработки. | Станция финальной полимеризации, станция промывки (опционально автоматизированы), инструменты для чистовой обработки. | Станция пост-обработки для очистки моделей и восстановления материалов. |
Так или иначе, вам следует выбирать технологию, которая наиболее подходит для вашего бизнеса. За последние годы цены значительно упали, и сегодня все три технологии предлагаются в компактных и доступных по цене системах.
Расчет затрат на 3D-печать не заканчивается подсчетом первоначальных затрат на оборудование. Расходы на сырье и материалы и трудозатраты оказывают существенное влияние на себестоимость каждой детали в зависимости от области применения и производственных потребностей.
Ниже приведена подробная разбивка по технологиям.
Моделирование методом наплавления (FDM) | Стереолитография (SLA) | Селективное лазерное спекание (SLS) | |
---|---|---|---|
Затраты на оборудование | Цена на бюджетные принтеры и наборы для 3D-принтеров начинаются с нескольких сотен долларов. Предлагающие более высокое качество настольные принтеры среднего класса стоят от $2000 долларов, а промышленные системы — от $15 000. | Настольные принтеры профессионального уровня стоят от $3500 долларов, широкоформатные принтеры для мастерских — от $10 000 долларов, промышленные системы для крупномасштабного производства — от $80 000. | Настольные принтеры для мастерских стоят от $10 000 долларов, промышленные принтеры — от $100 000. |
Стоимость материалов | $50–$150/кг для большинства стандартных и инженерных нитей и $100–$200/кг для вспомогательных материалов. | $50–$150/л для большинства стандартных и инженерных полимеров. | $100/кг для нейлона. SLS не требует поддерживающих структур, и неиспользованный порошок можно использовать повторно, что снижает затраты на материалы. |
Трудозатраты | Ручное удаление поддерживающих структур (может быть автоматизировано для промышленных систем с растворимыми опорами). Для получения высококачественной поверхности требуется длительная пост-обработка. | Промывка и финальная полимеризация (обе операции могут быть автоматизированы). Простая пост-обработка для удаления поддерживающих структур. | Простая очистка для удаления лишнего порошка. |
ИНТЕРАКТИВНЫЙ МАТЕРИАЛ
Попробуйте наш интерактивный инструмент расчета рентабельности инвестиций, чтобы узнать, сколько времени и средств вы можете сэкономить с помощью печати на 3D-принтерах компании Formlabs.
Рассчитать экономию
Прототипы оправы лыжных очков, напечатанные методами FDM, SLA и SLS (слева направо).
Мы надеемся, что эта статья помогла вам сузить диапазон поиска технологии 3D-печати, наиболее подходящей для решения ваших задач.
Воспользуйтесь нашими дополнительными ресурсами, чтобы освоить тонкости 3D-печати, глубже изучить каждую технологию и узнать больше о конкретных системах 3D-печати.
Узнать больше о технологиях 3D-печати
Изготовление нестандартных деталей по требованию
Обработка CNC
Литье под давлением
Изготовление листового металла
Больше
Решения
Аэрокосмическая индустрия
Обеспечьте эффективное производство и более быстрое проектирование до поставки.
Автомобильная
Производите прецизионные детали, превосходящие отраслевые стандарты.
автоматизация
Быстро создавайте и тестируйте продукты, чтобы вывести их на рынок.
Коммуникация
Возможность быстрее внедрять инновации, повышая производительность.
Electronics
Инновации в корпусах для мелкосерийного производства.
Медицинские приборы
Создавайте прототипы и продукты, соответствующие требованиям медицинской безопасности.
Робототехника
Повысьте эффективность благодаря точному, быстрому и стабильному качеству деталей.
Полупроводниковое
Сокращение времени выхода на рынок за счет производства по требованию.
Обработка с ЧПУ для аэрокосмической промышленности
Чрезвычайно высокий уровень точности, необходимый в аэрокосмической промышленности, делает обработку с ЧПУ подходящим производственным процессом для этого сектора.
В этой статье вы найдете полное руководство по аэрокосмической обработке и ее важности.
Блоги
Получите ценную информацию о производственных процессах.
Материалы
Выбирайте из более чем 50 металлов и пластиков для своего проекта.
База знаний
Технический документ, руководство по дизайну, материалы и отделка.
Поверхностные покрытия
Различные варианты отделки улучшают внешний вид и функциональность деталей.
Видео
Откройте для себя нашу библиотеку обучающих видео.
Электронная книга по обработке с ЧПУ
Если вы хотите производить высококачественные обработанные детали с гладким внешним видом, важно учитывать некоторые критические факторы, связанные с обработкой на станках с ЧПУ.
Здесь мы собрали некоторую основную информацию и важные соображения, которые помогут вам достичь желаемых результатов.
О РапидДирект
Наше видение, миссия, история развития и преданная команда.
Отзывы
Реальные отзывы об опыте и мнениях о наших услугах.
Новости
Новости компании, обновления платформы, объявление о праздниках.
Наша платформа
Получите мгновенные котировки с нашей умной онлайн-платформой.
Наши возможности
Быстрое прототипирование и производство по требованию.
Гарантия качества
Поставлять качественные детали, которые соответствуют требованиям и превосходят ожидания.
Свяжитесь с нами
Платформа онлайн-котировок v3.0
Внимание! У нас есть интересные новости, чтобы поделиться с вами. Мы только что запустили новейшую онлайн-платформу версии 3.0!
Обновленная платформа может похвастаться свежим и интуитивно понятным дизайном, а также расширенными функциями, которые упрощают и ускоряют процесс ценообразования, такими как новый производственный процесс, оптимизированная сводная страница котировок и улучшенная страница оформления заказа.
Изготовление деталей на заказ, от быстрого прототипирования до производства по требованию. Мгновенные котировки и анализ DFM за секунды, качественные запчасти за дни.
Наши услуги по производству по требованию
RapidDirect обеспечивает высококачественную прецизионную обработку с невероятным диапазоном производственных возможностей. От прототипирования до массового производства, мы помогаем производить продукты со сложной геометрией и высокими эстетическими требованиями. Наши квалифицированные специалисты и передовые технологии позволяют нам предоставлять широкий спектр производственных услуг по запросу.
Наши надежные возможности, стоящие за числами
0
+
Обслуживаемые компании
0
+
Изготовлены уникальные детали
0
+
Страны доставки
0
+
Годы в бизнесе
0
+
Поставщики сотрудничали
Как работает РапидДирект
Имея многолетний производственный опыт, RapidDirect предлагает лучшие решения для быстрого прототипирования и мелкосерийного производства. Мы оптимизируем инновационный цикл, разделив его на три простых, но эффективных шага.
Получите мгновенную цитату
Загрузите свой дизайн на нашу платформу котировок и получите автоматические мгновенные котировки с бесплатным анализом дизайна для вашего прототипы и серийные детали.
Начать производство
После того, как вы разместите заказ, мы начинаем производственный процесс. Кроме того, наша цифровая платформа предлагает вам обновление в режиме реального времени на этапе производства.
Получите ваши нестандартные детали
После того, как детали проходят проверку качества, они хорошо упаковываются для доставки. Будьте уверены с нашей 30-дневной гарантией качества.
Почему выбирают РапидДирект
Превратите свою концепцию в реальность с помощью выдающихся производственных услуг по запросу. RapidDirect производит простые и сложные прототипы и детали для конечного использования с мощными и эффективными производственными возможностями. Вся наша продукция соответствует строгим критериям допуска и стандартам качества, что делает нас ведущей производственной компанией в Китае.
Умная онлайн-платформа котировок
Мощные производственные возможности
Круглосуточная инженерная поддержка
Воспроизвести видео о RapidDirect Instant Quote
Умная онлайн-платформа котировок
RapidDirect использует самые передовые и эффективные онлайн-сервисы котировок, ориентированные на геометрию и технологичность ваших продуктов. Настройте свои детали и получите производственные расценки с интерактивной платформы расценок за считанные секунды. С помощью бесплатного автоматизированного отчета DFM-анализа цен на станки с ЧПУ вы можете быть уверены в лучшей обрабатываемости, снижении производственных затрат и сокращении сроков выполнения заказов.
Воспроизвести видео о заводе RapidDirect
Мощные производственные возможности
От прототипирования до массового производства RapidDirect сочетает высококачественные материалы с самыми современными технологиями для воплощения продуктов в жизнь. На нашем заводе есть все, что вы можете себе представить, от токарных станков с ЧПУ до фрезерных центров, литьевых машин, передового оборудования для 3D-печати и многого другого. Мы объединяем их с высококвалифицированными и опытными техническими специалистами, которые работают круглосуточно, чтобы обеспечить оптимальное качество продукции.
Круглосуточная инженерная поддержка
RapidDirect предлагает квалифицированных сервисных инженеров с опытом, чтобы ответить на все ваши производственные вопросы. Наши профессиональные инженеры предоставляют профессиональные консультации и отзывы о DFM, которые помогают оптимизировать вашу конструкцию, снизить затраты и добиться лучшего или более последовательного контроля качества за счет стандартизации. Наш профессиональный персонал всегда готов предоставить превосходную инженерную поддержку и помочь вам получить максимальную отдачу от вашего проекта.
От прототипа к производству
Быстрое Прототипирование
Благодаря нашей платформе мгновенных котировок и надежным производственным возможностям мы можем поставлять исключительные прототипы в короткие сроки. Это позволяет быстро тестировать детали-прототипы и быстрее выводить их на рынок.
Производство мостов
Минимизируйте несоответствие между дизайном детали и окончательным запуском продукта. Наша квалифицированная команда инженеров предложит ценные рекомендации по проектированию ваших производственных деталей, обеспечивая практические решения для ваших нужд.
Производство по требованию
Комплексное производственное обслуживание по требованию, которое гарантирует высочайшую точность и качество всей нашей продукции. Наш передовой производственный процесс обеспечивает эффективные темпы производства, что позволяет нам обеспечивать своевременную доставку ваших производственных деталей.
Качество деталей, обеспеченное экспертным опытом
Как компания, сертифицированная по стандарту ISO 9001:2015, мы строго соблюдаем стандарты ISO на всех наших производственных линиях для обеспечения неизменно высокого качества продукции. Наши линии быстрого прототипирования и производственные линии также оснащены передовыми технологиями, обеспечивающими точность и точность изготовления. С помощью современных инструментов для испытаний и измерений мы гарантируем, что каждый компонент соответствует требуемым спецификациям.
Экспертная техническая поддержка
С группой преданных своему делу и компетентных инженеров и техников RapidDirect может помочь решить ваши проблемы с проактивной и профессиональной поддержкой 24/7.
Техническая поддержка один на один
Профессиональная поддержка дизайна
Элитные инженеры и техники
Строгий контроль качества
Мы следуем строгой системе контроля качества, чтобы обеспечить превосходное качество Изготовлены прототипы и серийные детали.
Завод, сертифицированный по ISO 9001 и 13485
Строгие производственные стандарты
Расширенные возможности
Политика доработки и возврата
Если детали не соответствуют требуемым спецификациям, пожалуйста, cсвяжитесь с нами в течение пяти рабочих дней с момента получения вашего заказа, и мы решим вашу проблему в течение 1-3 рабочих дней.
30-дневная гарантия
Отзывчивый ответ и поддержка
Подлинная политика послепродажного обслуживания
Работа с многочисленными отраслями
От прототипа до производства RapidDirect обеспечивает превосходное качество и надежную функциональность. Благодаря широкому выбору промышленных металлических и пластиковых материалов, а также передовым технологиям производства по требованию, мы предлагаем высококачественную продукцию для различных отраслей промышленности.
Автомобильная
Аэрокосмическая индустрия
Потребительские товары
Медицинские приборы
Робототехника
Автомобильная
Наш услуги мелкосерийного производства является идеальным производственным решением для по требованию автомобильные детали.
Узнать больше >>
Аэрокосмическая индустрия
Долговечность и точность, которые наши услуги точного производства обеспечивают удовлетворение сложных потребностей различных этапов аэрокосмической промышленности.
Узнать больше >>
Потребительские товары
Тесные партнерские отношения с ведущими производителями потребительских товаров помогают нам ускорить процесс создания прототипов и улучшить производство потребительских товаров.
Узнать больше >>
Медицинские приборы
Производители медицинских товаров, технологические стартапы и исследовательские лаборатории получают значительную выгоду от решений для прототипирования, которые мы предоставляем.
Узнать больше >>
Робототехника
Наша промышленная робототехника услуги прототипирования и изготовления деталей помощь в непрерывном развитии рынка робототехники.
Узнать больше >>
Узнайте, что говорят о нас наши клиенты
Слова клиента имеют более существенное влияние, чем заявления компании, и посмотрите, что говорят наши довольные клиенты о том, как мы выполнили их требования.
Давайте начнем новый проект сегодня
Последние записи в блоге
Ознакомьтесь с последними отраслевыми тенденциями и черпайте вдохновение в наших обновленных блогах, где вы найдете свежие идеи, которые помогут повысить эффективность вашего бизнеса.
Руководство по проектированию резьбовой втулки | Рекомендации, проблемы и решения
Винтовые бобышки играют жизненно важную роль в литых деталях, выступая в качестве ключевых компонентов. Эти цилиндрические выступы, обычно расположенные на …
19 мая 2023
Что такое вплавляемая этикетка? Повышение долговечности продукта и брендинга
Вплавляемая этикетка (IML) — это распространенный этап литья пластмасс в таких отраслях, как пищевая промышленность, автомобилестроение, средства личной гигиены, косметика и т. д.
12 мая 2023
Легированная сталь против нержавеющей стали: изучение различий
Сталь представляет собой сплав железа и углерода и является основной частью таких отраслей, как строительство и военная промышленность…
27 апреля 2023
8 Типы 3D-печати и ее процессы
С тех пор как в 1980-х годах был разработан первый 3D-принтер, 3D-печать стала термином, описывающим широкий спектр технологий 3D-печати. За последние несколько десятилетий 3D-печать превратилась в хорошо зарекомендовавшую себя группу производственных технологий с множеством уникальных применений.
В этой статье обсуждаются типы 3D-печати, они подразделяются на восемь различных технологических групп и описываются различные процессы, связанные с ними.
1. Polyjet
Процесс 3D-печати Polyjet очень похож на обычную струйную печать. Процесс заключается в размещении капель фотополимера на рабочей пластине. Затем ультрафиолетовый свет проходит над этим слоем и затвердевает. Процесс повторяется до тех пор, пока деталь не будет завершена. Polyjet очень точен и очень быстр. Он также может создавать многоцветные и многокомпонентные детали. На изображении ниже изображен принтер Polyjet:
Слайд 1 из 1
3D-принтер Polyjet.
Изображение предоставлено Морено Соппельса/Shutterstock.com
В таблице ниже показаны преимущества 3D-печати Polyjet: 4 Общие области применения
Материалы
АБС-пластик, имитация полипропилена, оптически прозрачный пластик
Прочность
Точный, многокомпонентный, биосовместимый
Общие области применения
Мягкие изделия, многослойное формование
Точность размеров
0,1–0,3 мм
Таблица 1. Преимущества 3D-печати Polyjet
2. Моделирование методом наплавления (FDM)
Наплавление Моделирование осаждения является одним из самых известных типов 3D-печати. Он работает, проталкивая пластиковую нить через нагретое сопло. Затем расплавленный пластик наносится слой за слоем, пока деталь не будет готова. Доступно множество различных типов 3D нитей — от твердых термопластов до гибких термопластичных эластомеров. На изображении ниже показан пример FDM-принтера:
Слайд 1 из 1
3D-печать FDM орнамента из синего стекла
Изображение предоставлено: Jose Barradas/Shutterstock.com
В таблице ниже показаны преимущества 3D-печати FDM:
Материалы | Сильные стороны | Общие области применения | Точность размеров |
---|---|---|---|
Материалы ABS, PLA, ETG и т. д. | 9 0002 Сильные стороны Дешевый, простой в эксплуатации | Общие области применения Прототипирование, детали для любителей, изготовление шаблонов | Точность размеров 0,5 мм |
Таблица 2. Преимущества 3D-печати FDM
3. Стереолитография (SLA)
Стереолитография была первой коммерчески доступной технологией 3D-печати. Он работает путем отверждения жидкого фотополимера в готовую деталь путем отслеживания мощным лазером формы поперечного сечения детали на рабочей пластине. Этот процесс продолжается, пока каждый последующий слой полимеризуется на предыдущем. Технология позволяет создавать детали с чрезвычайно точными характеристиками. На изображении ниже показан принтер SLA:
Слайд 1 из 1
Стереолитография DPL 3D-принтер.
Изображение предоставлено: asharkyu/Shutterstock.com
В таблице ниже показаны преимущества SLA 3D-печати: Применение
Материалы
Поликарбонат, АБС, полипропилен
Сильные стороны
Высокая детализация
Общие области применения
Модели отливок, прототипы
Точность размеров
0,1 мм
9 0032
Таблица 3. Преимущества SLA 3D-печати
4. Селективное лазерное спекание (SLS)
Селективное лазерное спекание заключается в нанесении слоя порошкообразного пластика и лазерном отслеживании поперечного сечения детали. Этот лазер расплавляет порошок и сплавляет его. Другой слой пластикового порошка накладывается поверх предыдущего, и лазер расплавляет форму поперечного сечения, одновременно вплавляя его в предыдущий слой. Этот процесс позволяет производить детали с высокой точностью, которые можно печатать на месте, при условии наличия выходного канала для нерасплавленного порошка. На изображении ниже показан принтер SLS:
Слайд 1 из 1
3D-принтер SLS.
Изображение предоставлено Морено Соппельса/Shutterstock.com
В таблице ниже показаны преимущества 3D-печати SLS: 4 Общие области применения
Материалы
Полиамид 12, стеклонаполненный нейлон
Прочность
Изотропные материалы, опорные конструкции не требуются
Общие области применения
Огнестойкие компоненты, медицинские устройства
Точность размеров
0,3 мм
9 0062
Таблица 4. Преимущества 3D-печати SLS
5. Прямое лазерное спекание металла (DMLS)
Прямое лазерное спекание металлов — это процесс, используемый для изготовления металлических деталей. Процесс работает путем нанесения тонкого слоя металлического порошка. Затем мощный лазер вычерчивает поперечное сечение детали и спекает металлический порошок. После завершения каждого слоя наносится еще один слой порошка, и процесс повторяется. Следует отметить, что спекание — это не то же самое, что плавление. Металлический порошок расплавляется только на поверхности. На изображении ниже изображен принтер DMLS:
Слайд 1 из 1
3D-печать металлом на машине для лазерного спекания.
Изображение предоставлено: MarinaGrigorivna/Shutterstock.com
В таблице ниже показаны преимущества 3D-печати DMLS: 24 Общие области применения
Материалы
Нержавеющая сталь, алюминий, никелевые сплавы, титан
Прочность
Высокопрочные металлические детали
Общие области применения
Аэрокосмические и автомобильные компоненты
Точность размеров
0. 1 мм
Таблица 5. Преимущества 3D-печати DMLS
FREE SLA 3D Руководство по дизайну печати
6. Электронно-лучевое плавление (EBM)
Электронно-лучевое плавление — это один из наиболее передовых методов 3D-печати, в котором для плавления металлических частиц используется электронный луч. Процесс работает путем нанесения тонкого слоя металлического порошка. Затем электронный луч прослеживает поперечное сечение. Луч может быть разделен для одновременного плавления нескольких областей, что значительно повышает скорость производства. Этот высокоэнергетический луч расплавляет частицы, создавая однородную микроструктуру, в результате чего получаются высокопрочные детали. Чтобы луч работал правильно, в камере сборки должен быть вакуум. На изображении ниже изображен принтер EBM:
Слайд 1 из 1
3D-принтер EBM.
Изображение предоставлено Морено Соппельса/Shutterstock.com
В таблице ниже показаны преимущества 3D-печати EBM: 4 Общие области применения
Материалы
Хром, Титан
Прочность
Быстрее, чем DMLS
9Таблица 6. Преимущества 3D-печати EBM
7. Цифровой световой процесс (DLP)
Цифровая световая обработка — это метод, аналогичный SLA-печати. Однако вместо использования мощного лазера для отверждения фотополимера 3D-принтер DLP использует экран с высоким разрешением для проецирования изображения поперечного сечения детали на рабочую пластину. Для отверждения материала используется обычный источник света (а не ультрафиолетовый свет). Технология DLP, как правило, дешевле, чем SLA, и поэтому демократизировала доступ к технологии фотополимерной печати. DLP может производить высококачественные детали. Деталь по существу состоит из тысяч кубических объемов, называемых вокселами, где размер пикселя экрана соответствует размеру вокселя, поэтому чем выше разрешение экрана, тем выше качество детали. Принтеры DLP также быстрее, чем принтеры SLA, поскольку источник света отверждает весь слой детали сразу, проецируя изображение поперечного сечения слоя на рабочую пластину. Затем источник света полимеризует поперечное сечение. Принимая во внимание, что SLA-принтеры должны отслеживать поперечное сечение с помощью лазера. На изображении ниже показан DLP-принтер:
Слайд 1 из 1
3D-принтер DLP.
Изображение предоставлено: leungchopan/Shutterstock.com
В таблице ниже показаны преимущества 3D-печати DLP: Общие области применения
Материалы
Поликарбонат, АБС, полипропилен
Прочность
Быстрее, чем SLA
Общие области применения
Литье ювелирных изделий, зубные шины, миниатюрные фигурки
Точность размеров
0,1 мм
90 061
Таблица 7. Преимущества 3D-печати DLP
8. Multi Jet Fusion (MJF)
Multi-jet fusion — уникальная машина для 3D-печати. MJF работает, помещая слой пластика на рабочую пластину. Затем нагревательная головка перемещается по порошку, чтобы предварительно нагреть его. Наконец, печатная матрица струйного типа перемещается по порошку и выборочно наносит на порошок фьюзер и агенты для детализации. Затем нагревательные элементы сплавляют слой. Эта технология позволяет использовать многоцветные и многокомпонентные компоненты. На изображении ниже показан принтер MJF:
Слайд 1 из 1
3D-принтер MJF.
Изображение предоставлено: MarinaGrigorivna/Shutterstock.com
В таблице ниже показаны преимущества 3D-печати MJF: 24 Общие области применения
Материалы
Нейлон PA 12, полипропилен, стеклонаполненный нейлон
Прочность
Высокоточный, многокомпонентный, многоцветный
Общие области применения
Визуально точные прототипы
Точность размеров
0,05 мм
Таблица 8. 3D-печать MJF
Какие факторы 3D-печати следует учитывать?
Выбор между различными типами 3D-принтеров зависит главным образом от типа производимого продукта. Если печатается простое одноразовое приспособление, то наиболее целесообразным будет использование FDM-принтера. Точность FDM хорошая, а машины и сырье, как правило, очень дешевые. Однако при печати конечного металлического продукта, который необходимо использовать в экстремальных аэрокосмических условиях, лучше подходит такая технология, как EBM.
Для получения дополнительной информации см. нашу статью «Руководство по 3D-печати».
Какой тип 3D-печати наиболее распространен?
Печать FDM — один из наиболее часто используемых типов 3D-принтеров. Его популярность обусловлена низкой стоимостью и простотой использования. Однако, когда дело доходит до промышленного применения пластика, предпочтение отдается MJF. Изготовление металлических компонентов, как правило, осуществляется с использованием DMLS.
Какой тип 3D-печати лучше всего подходит для начинающих?
3D-печать FDM — самый простой тип 3D-печати для начинающих. Мало того, что процесс прост для понимания, но сырье недорогое, а оборудование также можно найти по очень доступным ценам. DLP-печать также является хорошей отправной точкой, но требует более глубокого понимания методов 3D-печати. DLP также в среднем дороже, чем FDM.
Какой тип 3D-печати материалов лучше всего подходит?
Принтеры MJF имеют самый широкий спектр доступных материалов и могут относительно легко печатать многоцветные и многоцветные детали. Принтеры MJF могут выборочно окрашивать разные части отпечатка, а также помещать разные типы материалов в одну и ту же часть.
Какой тип 3D-печати лучше всего подходит для использования в медицине?
Для медицинских имплантатов требуются современные материалы, такие как нержавеющая сталь или титан. Таким образом, 3D-технология порошкового слоя, такая как DMLS, лучше всего подходит для этих приложений.
Какой тип 3D-печати лучше всего подходит для строительства?
3D-печать в строительной отрасли все еще находится в зачаточном состоянии. Однако в крупных 3D-принтерах успешно используется технология, аналогичная той, что используется в FDM-принтерах для печати бетонных конструкций. Это работает путем печати слоев бетона друг над другом, чтобы построить структуру с нуля.
Какой тип 3D-печати лучше всего подходит для образования?
Принтеры FDM идеально подходят для образовательных целей. Это потому, что их механика проста для наблюдения и понимания. Кроме того, они недороги в эксплуатации, да и сырье тоже очень доступно.
Какой тип 3D-печати лучше всего подходит для архитектуры?
Архитектурные фирмы используют 3D-принтеры для печати масштабных моделей своих проектов, и они обычно считают SLS наиболее подходящим типом технологии 3D-печати. Это связано с большими доступными объемами сборки и способностью SLS создавать детали с исключительной детализацией.
Сколько стоит 3D-принтер?
На рынке представлено множество различных типов 3D-принтеров. Таким образом, 3D-принтер может стоить всего 150 долларов за FDM-машину начального уровня. Стоимость передовых машин DMLS начинается примерно с 250 000 долларов. 3D-принтеры можно приобрести напрямую у поставщиков или на сторонних веб-сайтах, таких как Amazon.
Можно ли начать бизнес с помощью 3D-принтера?
Да, можно начать бизнес с помощью 3D-принтера. Однако порог входа низкий, поэтому рынок вполне может быть насыщен единомышленниками. Тем не менее, использование новейших методов 3D-печати и поставка на нишевый рынок — это хорошее начало.
Является ли 3D-печать прибыльным бизнесом?
Да, 3D-печать может быть прибыльным бизнес-предприятием, особенно если предлагаются передовые услуги и материалы для 3D-печати, поскольку на этих рынках может быть более высокая маржа.
Сколько можно заработать на 3D-печати?
Вопрос о том, сколько можно заработать в бизнесе 3D-печати, полностью зависит от предлагаемых продуктов и услуг. Стоимость печатной продукции также может варьироваться от нескольких центов за пластиковые безделушки до тысяч долларов за передовые металлические детали. Более специализированные технологии и те, в которых используются более экзотические материалы, будут, как правило, иметь более высокую цену и большую прибыль из-за меньшей конкуренции. Однако начальные затраты на оснащение предприятия необходимыми машинами и материалами также могут быть выше.
Резюме
В этой статье были рассмотрены 8 различных технологий 3D-печати и классов процессов.
Чтобы узнать больше о типах 3D-печати и об оптимизации 3D-печатных продуктов, обратитесь к представителю Xometry.
Xometry предлагает полный спектр услуг 3D-печати для нужд вашего проекта. Посетите наш механизм мгновенного расчета стоимости, чтобы получить бесплатное предложение без каких-либо обязательств за считанные минуты.
Заявление об отказе от ответственности
Содержание, представленное на этой веб-странице, предназначено только для информационных целей. Xometry не делает никаких заявлений и не дает никаких гарантий, явных или подразумеваемых, в отношении точности, полноты или достоверности информации. Любые рабочие параметры, геометрические допуски, особенности конструкции, качество и типы материалов или процессов не должны рассматриваться как представляющие то, что будет поставляться сторонними поставщиками или производителями через сеть Xometry. Покупатели, которым нужны расценки на детали, несут ответственность за определение конкретных требований к этим частям. Пожалуйста, ознакомьтесь с нашими условиями для получения дополнительной информации.
Типы технологий 3D-печати
6. Drop on Demand (DOD)
— это технология 3D-печати, в которой также используется процесс струйной печати. Он использует пару струйных принтеров. Один наносит воскообразный строительный материал, второй наносит растворимый поддерживающий материал. Как и другие типичные виды технологии 3D-печати, принтер DOD следует заранее определенному пути для струйной подачи материала при точечном нанесении, создавая площадь поперечного сечения объекта слой за слоем.
В принтерах DOD также используется устройство, называемое «летучая кромка», которое очищает область сборки после создания каждого слоя, обеспечивая идеально ровную поверхность перед началом следующего слоя.
Общие области применения MJ и DOD — полноцветные прототипы продуктов, прототипы, аналогичные литью под давлением, малосерийные литьевые формы и медицинские модели.
Сильные стороны: отделка поверхности, возможность использования различных материалов и полноцветность.
Ограничения включают хрупкость, делающую его непригодным для механических деталей, и более высокую стоимость, чем SLA/DLP.
7. Струйное распыление связующего
— это технология 3D-печати, в которой используется процесс распыления связующего. Этот процесс похож на SLS, так как требует начального слоя порошка, в данном случае песка или кремнезема, на строительной платформе. Он отличается от SLS тем, что вместо использования лазера для спекания порошка печатающая головка перемещается по поверхности, нанося капли связующего, которые связывают порошок вместе, создавая каждый слой объекта.
После того, как слой напечатан, рабочая платформа опускается и новый слой порошка распределяется поверх только что напечатанного слоя. Процесс повторяется до тех пор, пока объект не будет завершен.
Для полноцветных моделей объекты изготавливаются из гипсовой или акриловой пудры вместе с жидким связующим. Сначала печатающая головка выбрасывает связующее вещество, а вторая печатающая головка выбрасывает краску, что позволяет печатать полноцветные модели.
После полного отверждения детали вынимают из несвязанного порошка и очищают. Инфильтрант (быстроотверждаемая смола для укрепления 3D-моделей) часто вводится для улучшения механических свойств. Покрытия также могут быть добавлены для улучшения цвета.
Связующее для песка Гидроструйная обработка представляет собой недорогую технологию изготовления деталей, форм и стержней для литья в песчаные формы. После печати стержни и формы удаляются из зоны сборки и очищаются от рыхлого песка. После этого они готовы к немедленному литью. После отливки форму разбивают и извлекают последний металлический компонент.
8. Струйная обработка металлического связующего
использует распыляющую связующую для изготовления металлических предметов. Металлический порошок связывают с помощью полимерного связующего. Это позволяет производить объекты со сложной геометрией, которые намного превосходят возможности обычных технологий производства.
Функциональные металлические объекты требуют вторичной обработки, такой как пропитка или спекание, без которых деталь будет иметь плохие механические свойства.
При инфильтрации металлический порошок связывается связующим. После отверждения объект помещают в печь, где связующее вещество выжигается. Это оставляет объект с плотностью около 60%, с пустотами, оставленными выгоревшим связующим.
Затем добавляется бронза капиллярным путем для проникновения в пустоты, в результате чего получается объект размером около 90% плотности и гораздо большей прочности. Следует отметить, что объекты, изготовленные с помощью Metal Binder Jetting, обычно имеют более низкие механические свойства, чем изделия, изготовленные с помощью Powder Bed Fusion.
Обычно струйная обработка песком и металлическим связующим применяется для литья в песчаные формы, изготовления функциональных металлических деталей и полноцветных моделей.
К сильным сторонам относятся низкая стоимость и большие объемы сборки, а также функциональные металлические детали.
Ограничение заключается в том, что механические свойства не так хороши, как при плавлении в слое металлического порошка.
После того, как детали полностью отверждены, их вынимают из несвязанного порошка и очищают. Инфильтрант (быстроотверждаемая смола для укрепления 3D-моделей) часто вводится для улучшения механических свойств. Покрытия также могут быть добавлены для улучшения цвета.
Связующее для песка Гидроструйная обработка — это недорогая технология изготовления деталей, форм и стержней для литья в песчаные формы. После печати стержни и формы удаляются из зоны сборки и очищаются от рыхлого песка. После этого они готовы к немедленному литью. После отливки форму разбивают и извлекают последний металлический компонент.
9. Прямое лазерное спекание металлов (DMLS) и селективное лазерное плавление (SLM)
— это технологии 3D-печати, в которых используется сплавление металлических порошков — процесс, в котором источник тепла используется для плавления металлических частиц по одному слою за раз. Оба создают объекты аналогично SLS. Основное отличие заключается в том, что эти технологии используются при производстве металлических деталей вместо пластиковых. Типичными используемыми материалами являются металлический порошок, алюминий, нержавеющая сталь и титан.
DMLS применяется для изготовления деталей из металлических сплавов. Вместо того, чтобы плавить его, DMLS нагревает металлический порошок с помощью лазера до точки, где он сплавляется на молекулярном уровне.
SLM использует лазер для полного расплавления металлического порошка с образованием однородной детали, другими словами, он изготавливает детали из одноэлементных материалов, таких как титан.
Кроме того, в отличие от процессов SLS, DMLS и SLM требуется структурная поддержка, чтобы ограничить возможность деформации, которая может возникнуть в результате высоких температур, используемых во время печати.
9. Прямое лазерное спекание металлов (DMLS) и селективное лазерное плавление (SLM)
— это технологии 3D-печати, в которых используется сплавление металлических порошков — процесс, в котором источник тепла используется для плавления металлических частиц по одному слою за раз. Оба создают объекты аналогично SLS. Основное отличие заключается в том, что эти технологии используются при производстве металлических деталей вместо пластиковых. Типичными используемыми материалами являются металлический порошок, алюминий, нержавеющая сталь и титан.
DMLS применяется для изготовления деталей из металлических сплавов. Вместо того, чтобы плавить его, DMLS нагревает металлический порошок с помощью лазера до точки, где он сплавляется на молекулярном уровне.
SLM использует лазер для полного расплавления металлического порошка с образованием однородной детали, другими словами, он изготавливает детали из одноэлементных материалов, таких как титан.
Кроме того, в отличие от процессов SLS, DMLS и SLM требуется структурная поддержка, чтобы ограничить возможность деформации, которая может возникнуть в результате высоких температур, используемых во время печати.
10. Электронно-лучевая плавка (EBM)
также использует процесс плавки в слое металлического порошка. В отличие от DMLS и SLM, вместо лазера он использует пучок электронов высокой энергии для индукции сплавления металлических частиц в порошке.
Сфокусированный пучок электронов сканирует тонкий слой порошка, вызывая локальное плавление и затвердевание на определенной площади поперечного сечения. Затем области создаются для создания твердого объекта.
Из-за более высокой плотности энергии EBM имеет гораздо лучшую скорость построения, чем DMLS или SLM. Минимальный размер элемента, размер частиц порошка, толщина слоя и качество поверхности обычно выше при EBM.
Кроме того, из-за характера процесса детали EBM должны изготавливаться в вакууме и могут использоваться только с электропроводящими материалами.
Общие области применения этих трех последних технологий 3D-печати — функциональные металлические детали для аэрокосмической, автомобильной, медицинской и стоматологической промышленности.
Прочность – это изготовление самых прочных функциональных металлических деталей и возможность изготовления изделий сложной геометрии.
Всего комментариев: 0