6 типов 3D-печати, о которых вы не знали

---

3D-печать используется практически во всех отраслях, включая автомобилестроение, строительство, стоматологию и ювелирные изделия. Однако качество ваших 3D-печатей может зависеть от используемой вами технологии 3D-печати.

Существует множество технологий 3D-печати, которые можно использовать для создания 3D-печатных объектов. Общие из них включают стереолитографию, селективное лазерное спекание и моделирование методом наплавления.

В данной статье рассматриваются виды технологий 3D-печати.

1. Стереолитография (SLA)

Стереолитография или SLA — одна из самых ранних технологий 3D-печати, которая используется до сих пор. Технология использует процесс фотополимеризации в ванне для создания трехмерных объектов.

В SLA объект создается путем воздействия на фотополимерную смолу света, обычно УФ-излучения. Процесс включает в себя направление лазерного луча на резервуар (чан) с жидким фотополимером, выборочное отверждение и отверждение его, а также наращивание его по одному слою за раз.

Детали, напечатанные с использованием этой технологии, обычно имеют точные размеры с гладкой поверхностью, хотя они включают в себя опорные конструкции. SLA используется в аэрокосмической, автомобильной и медицинской промышленности, и это лишь некоторые из них.

2. Селективное лазерное спекание (SLS)

Селективное лазерное спекание (SLS) — это тип технологии 3D-печати, основанный на процессе сплавления в порошковом слое. Эта технология является преимущественно промышленной и идеально подходит для сложной геометрии, включая отрицательные и внутренние элементы, поднутрения и тонкие стенки.

Спекание – это процесс изготовления твердой массы материала путем его нагревания, но не до плавления. Источником тепла является мощный лазер, используемый для спекания порошкообразных термопластов для формирования функциональных деталей. Обычно используемый материал в SLS — нейлон.

И SLS, и SLA основаны на процессе плавки в порошковом слое и имеют схожий метод работы. Но в отличие от SLA, для SLS не нужны опорные конструкции, поскольку заготовка окружена неспеченным порошком. Кроме того, детали SLA, как правило, прочнее, чем SLA, и имеют более грубую поверхность, чем последние.

3. Моделирование методом наплавления (FDM)

FDM, иногда называемый «изготовление плавленых нитей» (FFF), — это популярная технология 3D-печати, в которой используется процесс экструзии материала. Эта технология является одним из наиболее рентабельных методов изготовления нестандартных термопластичных деталей и прототипов.

FDM-принтер создает объекты, накладывая экструзии расплавленных термопластов через движущееся нагретое сопло на рабочую платформу, где они охлаждаются и затвердевают. Хотя готовые объекты обычно функциональны, они, как правило, имеют грубую поверхность и требуют дополнительной обработки и отделки.

FDM — одна из наиболее широко используемых технологий для моделей домашних настольных принтеров. Например, вы можете использовать принтер FDM для печати настольных миниатюр дома.

FDM — одна из немногих технологий 3D-печати, в которой для печати деталей с отличными термическими, химическими и механическими свойствами используются термопласты промышленного класса. Используемые термопластичные нити включают полиэтилентерефталат (ПЭТФ), полимолочную кислоту (ПЛА) и акрилонитрилбутадиенстирол (АБС). Общие области применения FDM включают 3D-печать зданий и изготовление 3D-десертов.

Metal Binder Jetting (MBJ) — это технология 3D-печати, которая использует процесс струйной обработки связующим для изготовления металлических объектов. Струйное распыление связующего формирует объекты путем выборочного нанесения связующего на слой порошкового материала.

В MBJ связующее вещество наносится печатающими головками на слой металлического порошка, создавая объекты сложной геометрии. Связующее вещество «склеивает» металлический порошок внутри и между слоями.

Чтобы создать объект, слои накладываются друг на друга до тех пор, пока желаемый объект не будет завершен. Как только это будет завершено, вам нужно будет применить методы постобработки, такие как спекание или инфильтрация, для создания функциональных металлических объектов.

Вы можете использовать эту технологию с различными материалами (песочные композиты, керамические порошки и акрил), при условии, что связующее эффективно соединяет их. Струйное распыление связующего также позволяет добавлять в связующее цветные пигменты для получения полноцветных печатных деталей.

Струйная обработка металлического связующего – быстрый процесс. Однако он создает детали с зернистой поверхностью, которая не всегда подходит для конструкционных деталей. Благодаря этому технология идеально подходит для 3D-печати металлом и недорогого серийного производства функциональных металлических деталей.

5. Цифровая обработка света (DLP)

Цифровая обработка света или DLP — это метод полимеризации в ванне. Технология 3D-печати работает с полимерами и очень похожа на SLA. Обе технологии формируют детали слой за слоем, используя свет для выборочного отверждения жидкой смолы в ванне.

После того, как детали будут напечатаны, вам нужно будет очистить их от излишков смолы и подвергнуть их воздействию источника света, чтобы улучшить их прочность. Как и SLA, DLP можно использовать для создания деталей с высокой точностью размеров.

Эти две технологии также имеют схожие требования к опорным конструкциям и постобработке. Их главное отличие — источник света; DLP использует более традиционные источники света, такие как дуговые лампы.

DLP также может работать с небольшим количеством смолы для производства точных деталей, экономя на материалах и эксплуатационных расходах. Однако иногда 3D-печать терпит неудачу. Хорошая новость в том, что вы всегда можете перерабатывать неудачные 3D-отпечатки.

И DMLS, и SLM аналогичны SLS, за исключением того, что в этих технологиях для создания деталей используется металлический порошок вместо пластика. В процессе используется лазер для расплавления частиц металлического порошка, сплавляя их слой за слоем. Типичные используемые материалы включают медь, сплавы титана и сплавы алюминия.

В отличие от SLS, как DMLS, так и SLM нуждаются в опорных конструкциях из-за высоких температур, необходимых во время процесса. Вы можете удалить опорные структуры в постобработке.

Кроме того, как конечные продукты SLM, так и DMLS, как правило, более прочные и с отличным качеством поверхности. Одно заметное отличие состоит в том, что DMLS только нагревает металлические частицы до точки плавления, в то время как SLM полностью их плавит. Еще одно отличие состоит в том, что DMLS может формировать детали из металлических сплавов, в то время как SLM производит детали из одного элемента, такие как титан.

Какая технология 3D-печати лучше всего подходит для вашего проекта?

При выборе технологии 3D-печати следует учитывать несколько факторов, в том числе требуемый материал, визуальные или физические характеристики конечного объекта, а также функциональность.

Каждая технология 3D-печати имеет свои сильные и слабые стороны, которые делают ее более подходящей для конкретных проектов.

Наиболее часто используемые технологии 3D-печати — это стереолитография (SLA), селективное лазерное спекание (SLS) и моделирование методом наплавления (FDM). В этой статье рассматриваются различные типы доступных технологий 3D-печати, которые помогут вам выбрать метод, который лучше всего соответствует вашим требованиям.

8 ошибок 3D-печати, которых следует избегать, чтобы получить более качественную печать

Читать дальше

Об авторе