0b4369c2

Что из себя представляет 3D печать и работает 3D принтер

Вначале история. Хотя и очень много стали рассуждать о 3D печати лишь последние 3 года, действительно данная технология существует довольно достаточно давно.

В 1984 году компания Carl Hull спроектировала технологию трехмерной печати для воссоздания объектов с применением цифровых данных, а 2-мя годами позднее дала наименование и запатентовала технику стереолитографии.

В тот же день данная компания спроектировала и сделала первый промышленный 3д принтер профессиональный. Потом эстафету утвердила компания 3D Systems, создавшая в 1988 году модель сканера для 3Д печати в домашних условиях SLA – 250.

В том же году организацией Scott Grump было придумано моделирование плавлеными осаждениями. После пары лет условного затишья, в 1991 году компания Helisys разрабатывает и производит на рынок технологию для производства двухслойных объектов, а в следующем году, в 1992, в компании ДТМ выходит в свет первая система избирательного лазерного спаивания.

Потом, в 1993 году базируется компания Solidscape, которая и переходит к стоковому изготовлению принтеров на струйчатой базе, способные выполнять незначительные компоненты с оптимальной поверхностью, при этом при сравнительно незначительных издержек.

В тот же день Массачусетский университет патентует технологию трехмерной печати, такую струйчатой технологии стандартных 2D принтеров. Однако, наверное, пик развития и репутации 3D печати все-таки пришелся на свежий, 21 век.

В 2005 году был замечен первый 3D принтер, способный печатать в оттенке, это творение компании Z Corp под наименованием Spectrum Z510, а практически через 2 года был замечен первый принтер, способный отражать 50% своих комплексов.

Сейчас круг перспектив и сфер применения 3Д печати регулярно повышается. Этим технологиям выяснилось подчиненно все — от кровяных сосудов до пунцовых рифов и мебели. Тем не менее, о сферах применения данных технологий мы побеседуем немного позднее.

Так вот, что представляет собой печать на 3d принтере?
Кратко — это возведение настоящего объекта по разработанному на ПК эталону 3D модификации. Потом цифровая трехмерная модель сохраняется в формате STL-файла, затем 3D принтер, на который вводится документ для печати, формирует настоящее изделие.

Сам процесс печати – это ряд циклических циклов, сопряженных с образованием трехмерных модификаций, нанесением на десктоп (хомут) сканера пласта материалов, движением десктопа вверх на уровень готового пласта и уничтожением с плоскости стола отходов.

Циклы постоянно следуют 1 за иным: на первый пласт источника наносится следующий, хомут вновь спускается и так до того времени, пока на десктопе не будет готовое изделие.

Применение трехмерной печати – это солидная альтернатива классическим способам прототипирования и мелкосерийному изготовлению. Трехмерный, или 3д-принтер, в отличии от стандартного, который вводит двухмерные картинки, фотографии и т. д. на бумагу, позволяет вводить масштабную информацию, другими словами формировать трехмерные физические субъекты.

В настоящее время оборудование этого класса может работать с фотополимерными смолами, разными вариантами пластмассовой нити, керамическим порошком и металлоглиной.

В базу механизма работы 3d сканера заложен принцип незаметного (послойного) образования жесткой модификации, которая насколько бы «выращивается» из установленного источника, о котором будет произнесено несколько позднее. Преимущества 3D печати перед обычными, ручными способами возведения модификаций — большая скорость, легкость и сравнительно незначительная стоимость.

К примеру, для образования 3D модификации или какой-нибудь компоненты вручную может потребоваться достаточно много времени — от нескольких суток до лет. Так как сюда входит не только лишь сам процесс изготовления, но также и ориентировочные работы — рисунки и модели будущего изделия, которые все равно не позволяют полного видения заключительного итога.

В конечном итоге существенно растут затраты на подготовку, возрастает период от подготовки изделия до его стокового производства.

3D технологии же дают возможность целиком отчислить ручной труд и потребность делать рисунки и расплаты на бумаге — так как платформа дает возможность заметить модель во всех ракурсах на дисплее, и ликвидировать выраженные минусы не в ходе образования, как это бывает при ручном создании, а прямо при подготовке и создать модель за пару часов.

Есть разные технологии трехмерной печати. Разница между ними состоит в методе наложения оболочек изделия. Разберем главные из них.

Наиболее известными считаются СЛС (избирательное лазерное соединение), НРМ (предписание оболочек жидких материалов) и SLA (стереолитиография).

Наиболее большое распределение благодаря повышенной скорости возведения объектов обрела технология стереолитографии или SLA.

Технология SLA. Технология работает так: лазерный поток устремляется на фотополимер, затем источник затвердевает.

В роли фотополимера могут применяться самые различные материалы. Их физико-механические характеристики могут значительно отличаться между собой. Но ни одному производителю пока не получается создать на самом деле крепкий источник. Характеристики смол по стабильности сопоставимы с эпоксидной смолой.

После отвердевания он без проблем поддается слипанию, машинной обработке и окрашиванию. Десктоп располагается в емкости с фотополимером. После прохождения через полимер лазерного луча и отвердения пласта рабочая плоскость стола сдвигается вверх.

Технология СЛС. Соединение порошковых реагентов под действием лазерного луча – оно же СЛС — единственная технология 3D печати, которая используется при создании фигур, как для железного, так и пластикового литья.

Пластиковые модификации владеют прекрасными машинными свойствами, благодаря которым они могут применяться для изготовления полнофункциональных изделий. В СЛС технологии используются материалы, ближайшие по свойствам к маркам конечного продукта: майолика, порошочный пластик, сплав.

Устройство 3d сканера смотрится так: порошковые вещества причиняются на плоскость элеватора и спекаются под действием лазерного луча в уверенный пласт, аналогичный характеристикам модификации и устанавливающий ее форму.

Еще не так давно, около 2017 года, 3d-принтеры для печати фотополимером были дорогими. Но открытие печати на базе проницаемых матриц LCD поменяло картину в корне. На половину 2019 года можно купить фотополимерный 3d-принтер отличного качества приблизительно за 30 000 руб.

LCD матрица для 3d сканера представляет собой экран сообразно с дисплеем мобильного телефона. Сама такая матрица не источает свет. Она может лишь менять степень светопропускания в разных областях. Так создается иллюстрация пласта печати. А ресурс излучения располагается за lcd матрицей. Так что для образования такого 3д-принтера надо было лишь заменить лампу-излучатель на ресурс уф-излучения. Напоминаем, что большинство фотополимеров замирают под действием как раз УФ излучения.

Технология DLP – начинающий на рынке трехмерной печати. Стереолитографические печатные устройства сегодня позиционируются, как главная альтернатива FDM оборудованию. Сканеры этого вида используют технологию цифровой обработки светом. Очень многие задаются вопросом, чем издает 3d принтер этого примера?

Вместо пластмассовой нити и нагревающей головки для образования трехмерных персон используются фотополимерные смолы и DLP-проектор.

В первый раз услышав про DLP 3d принтер, что это такое – вполне наглядный вопрос. Невзирая на мудреное наименование, устройство не отличается от прочих настольных печатных аппаратов. Надо сказать, его создатели, в лице компании QSQM Technology Корпорэйшн, пустили в линейку первые эталоны технологичного оборудования. Смотрится оно так:

Необходимо отметить, технологии СЛС/DMLS – далеко не единственные в сфере печати сплавом. Сейчас для образования железных трехмерных объектов обширно применяется электронно-лучевая плавка. Лабораторные изучения продемонстрировали, что использование железной проволоки для послойного наплавления при создании точных компонентов непродуктивно, потому техники спроектировали особый источник – металлоглину.

Металлическая глина, применяемая в роли чернил в процессе электронно-лучевой трусы производится из смеси естественного клея, железной стружки и установленного числа воды. Чтобы преобразовать бесславило в уверенный субъект, его надо подогреть до температуры, при которой клей и жидкость выгорят, а шпон спустится между собой в монолит.

Интересно, что этот принцип также применяется при функционировании с СЛС сканерами. Однако в отличии от них, EBM-аппараты производят для трусы металлоглины нацеленные электронные импульсы вместо лазерного луча. Стоит отметить, что этот способ гарантирует отличное качество печати и прекрасную прорисовку маленьких компонентов.

Позволяет формировать не только лишь модификации, но также и конечные компоненты из нормальных, конструкционных и высокоэффективных термопластиков. Это единственная технология, применяющая термопластики производственного класса, которые обеспечивают не имеющую аналогов машинную, тепловую и синтетическую надежность компонентов.

Печать по технологии НРМ выгодно отличается аккуратностью, простотой использования и пригодностью для применения в кабинете. Компоненты из термопластика устойчивы к повышенным температурам, машинным перегрузкам, разным синтетическим реагентам, увлажненной или сухой среде.

Растворимые добавочные материалы дают возможность формировать трудные многоуровневые формы, полости и окна, которые было бы трудно получить стандартными способами. 3D-принтеры, работающие по технологии НРМ, формируют компоненты пласт за слоем, разогревая источник до полужидкого состояния и выдавливая его в соответствии сделанными на ПК способами.

Для печати по технологии НРМ применяется 2 разных источника — из одного (главного) будет заключаться готовая деталь, и добавочного, который применяется для помощи. Нити двух материалов сервируются из отсеков 3D-принтера в издающую головку, которая перемещается связи от перемены координат X и Y, и наплавляет источник, формируя нынешний пласт, пока основание не двинется вверх и не стартует следующий пласт.

Когда 3D-принтер закончит образование компоненты, остается изолировать дополнительный источник машинально, или развести его моющим средством, затем изделие готово к применению.

Любопытно, что в наше время известностью пользуются не только лишь автоматические настольные HPM сканеры, но также и приспособления для ручной печати. При этом, верно было бы назвать их не печатными устройствами, а ручками для рисования трехмерных объектов.

Ручки выполнены по той же схеме, что и сканеры, применяющие технологию послойного наплавления. Пластмассовая нить сервируется в ручку, где плавится до необходимой смеси и сразу выжмется через малое насадка! При надлежащей ухватке выходят вот такие уникальные искусственные фигуры:

Ну и разумеется, также, как и технологии, отличаются друг от дружки и сами сканеры. Если у вас принтер, работающий по SLA, то технологию СЛС на нем использовать будет нельзя, т. е. любой принтер сделан лишь под установленную технологию печати.

Эта технология единственная в собственном виде, которая дает возможность получать субъекты во всем дешевом спектре цветов. Интересно, что окрашивание изделий происходит прямо в процессе их изготовления. Благодаря ей выходят фотореалистичные субъекты. Это и вызывает искренний энтузиазм к ней со стороны дизайнеров.

Часто в роли начального источника используют пигмент, разработанный на базе гипса. Щетки и видеоролики создают не большой слой расходника. Далее при помощи маневренной головки на нужные отделы причиняются микрокапли клееобразного вещества (перед этим его красят в необходимый цвет). Оно напоминает по собственному составу цианокрилат. Послойно формируется готовый многоцветный субъект. Последняя обработка изделия цианоакрилатом гарантирует ему свет и твердость.

Современный рынок предлагает разные разноцветные 3D-принтеры. При их помощи формируются многоцветные субъекты в домашних условиях. Большинство двигателей создано для квалифицированного использования.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *