Все 3D: изучение каждой технологии 3D-печати, доступной в 2022 году

3D-печать быстро становится одним из самых популярных увлечений своими руками: только в 2021 году по всему миру было поставлено более 2,2 миллиона принтеров.

Новые типы 3D-печати всегда находятся в активной разработке, и растущий рынок этой технологии стимулирует инновации, благодаря чему многие старые принтеры выглядят практически доисторическими.

Но какие типы 3D-печати доступны в 2022 году? Давайте узнаем ниже.

Сколько существует видов 3D-печати?

Большинство энтузиастов 3D-печати знакомы с экструзией материалов (FDM), полимеризацией в ваннах (SLA, DLP и MSLA) и сплавлением в порошковом слое (SLS и EBM). Но на самом деле существует семь различных типов Технология 3D-печати доступен для любителей и производителей в 2022 году. В каждой из этих категорий можно найти подтипы, что составляет длинный список различных типов 3D-принтеров, доступных на современном рынке.

• Экструзия материалов
• Кубовая полимеризация
• Порошковая кровать Fusion
• Струйная обработка материалов
• Связующее Струйное
• Прямое выделение энергии
• Ламинирование листов

Каковы 3 основных типа 3D-печати?

Хотя сегодня доступно множество типов 3D-принтеров, есть три основные технологии, которые энтузиасты 3D-печати используют дома. Сюда входят FDM (моделирование наплавления), SLA (селективное лазерное спекание) и SLS (селективное лазерное спекание).

Технология 3D-печати будет доступна в 2022 году

Ниже вы можете найти коллекцию всех самых важных технологий 3D-печати, доступных в 2022 году. Основное внимание уделяется типам 3D-принтеров, которые обычные люди могут покупать и использовать дома, но мы также включили 3D-принтеры, доступные производителям.

Типы 3D-печати: экструзия материалов

Экструзия материалов — самый популярный вид 3D-печати для домашнего использования. FDM (моделирование плавленым напылением)/FFF (изготовление плавленых нитей) — единственный тип принтера, который в эту категорию, но стоит помнить, что такие принтеры бывают разных форм и размеры.

3D-принтеры FDM/FFF

3D-принтеры FDM/FFF доступны по цене и с ними относительно легко работать, особенно с современными достижениями, такими как подогреваемые платформы и корпуса. 3D-принтеры FDM работают, укладывая материал слой за слоем с помощью портала или набора приводов. Материал представляет собой твердую нить, которую загружают в принтер и пропускают через нагретый экструдер, в результате чего она плавится.

Типы 3D-печати: Полимеризация в ванне

В отличие от экструзии материала, при полимеризации в ваннах используется жидкий исходный материал, который затвердевает под воздействием света. Лазеры и другие типы прецизионного освещения используются для отверждения фотополимерных смол, которые находятся в ванне, обычно со станиной, которая медленно поднимает объект по мере его изготовления. 3D-печать с полимеризацией в ваннах известна тем, что позволяет производить невероятно детализированные детали без заметных линий слоев, что делает SLA и DLP сильно отличаются от 3D-печати FDM.

SLA (стереолитография) 3D-принтеры

SLA, впервые изобретенная в 1986 году, стала первой технологией 3D-печати, запатентованной в США. Основными компонентами этого типа принтера являются чан с фотополимерной смолой, набор зеркал, называемых гальванометрами, и мощный лазер. Лазер и зеркала работают вместе, чтобы отвердить определенные части смолы для создания детализированной модели. Как и 3D-принтеры FDM, принтеры SLA формируют один слой за раз, а платформа перемещается в положение для следующего слоя.

DLP (прямая световая обработка) 3D-принтеры

3D-принтеры DLP очень похожи на принтеры SLA, за исключением того, что они используют цифровой световой проектор, а не лазер для отверждения смолы. Преимущество этого заключается в ускорении времени печати, поскольку цифровые световые 3D-принтеры могут отверждать целые слои одной вспышкой своих световых проекторов, а не фокусироваться на отдельных точках.

Другие типы 3D-принтеров для полимеризации в ванне

• Программируемая фотополимеризация (P3)
• Маскированная стереолитография (MSLA)
• Быстрая печать больших площадей (HARP)
• Производство металла на основе литографии (LMM)
• Легкое аддитивное производство (LEAP)
• Проекционная микростереолитография (PµSL)
• Производство цифровых композитов (DCM)

Типы 3D-печати: порошковая технология Fusion

Сварка в порошковом слое уникальна в том смысле, что вместо нити или смолы в этих принтерах используются порошкообразные материалы, сплавляемые под действием тепловой энергии. Это не только открывает двери для металлической и керамической 3D-печати, но и устраняет необходимость в раздражающих опорах; порошок делает работу за вас.

3D-принтеры SLS (селективное лазерное спекание)

3D-принтеры с селективным лазерным спеканием начинают каждый отпечаток с нанесения тонкого слоя полимерного порошка, который почти плавится, на нагретый стол. Затем используется лазер, аналогично SLA, для выборочного сплавления частей порошка. После того, как слой готов, добавляется еще один слой порошка, и процесс начинается снова.

EBM (электронно-лучевая плавка) 3D-принтеры

3D-принтеры EBM работают аналогично SLS-принтерам, за исключением того, что они работают с металлическими порошками и используют электронный луч, а не лазер. У этого луча более высокая плотность энергии, чем у лазера, что позволяет EBM-принтерам работать быстрее, чем их аналоги, при этом жертвуя мелкими деталями.

Другие типы 3D-принтеров Fusion с порошковым покрытием

• Прямое лазерное спекание металлов (DMLS)
• Селективное лазерное плавление (SLM)
• Многоструйный синтез (MJF)

Типы 3D-печати: распыление материала (MJ)

3D-принтеры со струйной обработкой материалов работают очень похоже на обычный 2д принтер. Жидкий материал наносится на рабочую пластину и отверждается с помощью лазеров или цифровых световых проекторов, при этом точные струи укладывают материал слой за слоем. Принтеры DOD MJ могут даже наносить как полимерные, так и восковые материалы для изготовления подложек.

Типы материалов для струйных 3D-принтеров

• Доставка по запросу (DOD)
• Струйная обработка наночастиц (NPJ)
• Цветная струйная печать (CJP)

Типы 3D-печати: струйная обработка связующим

Струйное распыление связующего представляет собой нечто среднее между струйным распылением материала и плавлением в порошковом слое. Слои механизированного материала добавляются к сборочной пластине, а сопло распыляет связующий материал в определенные места для построения каждого слоя готовой модели. Для этого процесса используются песок, металл и полимеры, хотя для каждого материала требуется собственное оборудование.

Типы струйных 3D-принтеров связующего

• Струйное вяжущее вещество для песка
• Струйное пластиковое связующее
• Струйная обработка металлического связующего

Типы 3D-печати: прямое осаждение энергии

3D-принтеры DED работают аналогично принтеру FDM; сопло перемещается вокруг печатной платформы, нанося материал слоями для построения модели. Вместо расплавленной пластиковой нити в 3D-принтерах с прямым осаждением энергии используется металлический порошок или проволока, которая нагревается и плавится на выходе из сопла. Такие принтеры будут иметь лазерный, электронный или плазменный луч для нагрева материала.

Типы 3D-принтеров с прямым осаждением энергии

• Электронно-лучевое аддитивное производство (EBAM)
• Лазерное формирование сетки (LENS)
• Холодный спрей
• Прямое осаждение металла (DMD)
• Аддитивное производство с проволочной дугой (WAAM)
• Быстрое плазменное осаждение (RPD)

Типы 3D-печати: Листовое ламинирование

3D-принтеры с листовым ламинированием уникальны в мире 3D-печати, поскольку они не могут закончить изготавливаемые изделия самостоятельно. Слои бумаги, пластика или металла ламинируются с помощью клея, тепла или звука, прежде чем из них вырезается фигура с помощью лазерного резака или станка с ЧПУ. Этот метод 3D-печати доступен и быстр по сравнению с другими методами.

Типы листового ламинирования 3D-принтеры

• Производство ламинированных объектов (LOM)
• Ультразвуковая консолидация (UC)
• Производство композитных объектов с селективным ламинированием (SLCOM)
• Ламинирование пластиковых листов (PSL)
• Компьютеризированное производство ламинированных технических материалов (CAM-LEM)
• Селективное ламинирование осаждением (SDL)
• Аддитивное производство на основе композитов (CBAM)

Выберите правильный тип 3D-принтера для вас

Большинство людей будут придерживаться 3D-принтеров FDM или чановой полимеризации, когда дело доходит до домашнего использования, поскольку они являются самыми дешевыми и простыми принтерами для покупки и обслуживания. Однако это не означает, что вы ограничены этими вариантами, и мы рекомендуем вам изучить все эти варианты, которые мы обсуждали, когда вы в следующий раз будете покупать 3D-принтер.