3D принтер для чего нужен: Что такое 3D принтер. С чем и как его едят. Бонус: рецепт приготовления — Статьи

Зачем нужен 3D принтер дома? Примеры применения

3D принтер: применение

Буквально несколько лет назад о 3D принтерах в Украине мало кто слышал, а сегодня они уже набирают популярность. Но пока в других странах 3D печать покоряет производство, мы находимся на стадии освоения настольных 3D-принтеров. Ввиду их относительно высокой стоимости о повальном распространении последних пока рано говорить, но мы однозначно движемся к популяризации 3D-технологий. Итак, в сегодняшней статье мы постараемся подробно разобраться, зачем нужен 3D принтер.

Вы наверняка уже слышали массу информации на эту тему и знаете, что 3D принтер, применение которому находится практически в каждой сфере, устройство чрезвычайно полезное. Так, SLA 3D принтеры незаменимы в области стоматологии и создания ювелирных изделий, а 3Д принтеры по металлу находят себя на крупных заводах по производству компонентов к самолетам и автомобилям. И это не говоря уже о том, сколько пользы приносит 3D-печать в медицине. Но это разговор о глобальных возможностях. Что касается частного применения, здесь все не менее интересно.

Зачем нужен 3D принтер дома

Итак, зачем нужен 3D принтер дома? Применений ему масса, и вот основные из них:

Ремонт и восстановление поврежденных деталей

Настольный 3Д-принтер поможет вам сэкономить время и деньги в случае поломки каких-либо деталей. Все, что понадобится, это 3D модель необходимого компонента и оптимальный материал для его воссоздания.

Дизайн

3D-печать – признанный инструмент дизайнеров, за счет которого возможно вывести свой творческий потенциал на новый уровень. Чего только не печатают умельцы: восхитительные дизайнерские музыкальные инструменты, украшения, предметы домашнего декора, элементы одежды и т.д. Благодаря бескрайним возможностям моделирования и огромному количеству доступных материалов для печати воплотить в жизнь можно любое задание.

Создание прототипов инженерных приборов

Основная задача 3Д-печати заключается как раз в быстром прототипировании, потому она с легкостью справится с любым проектом в этом направлении. А разнообразие 3D пластика будет только способствовать выполнению поставленных задач.

Изготовление сувениров и игрушек

Многие фанаты используют 3D принтер для создания фигурок персонажей и атрибутов из любимых игр и фильмов. Уже сейчас в открытом доступе можно найти 3D модели популярных элементов масс-медиа. И вдобавок, всегда можно смоделировать что-то свое.

Печать полезных мелочей для дома

Вы сами знаете, какие вещи упростили бы вашу жизнь и представляете, как лучше воплотить их в реальность. А 3D принтер способен в этом помочь. Понадобятся лишь навыки моделирования и немного фантазии.

Производство макетов

Не забывайте, что все 3D-печатные объекты поддаются постобработке. Таким образом, создание реалистичных макетов – лишь дело времени.

Так стоит ли купить 3D принтер?

Теперь вы имеете определенное представление о том, зачем нужен 3D принтер в доме. На основе этого уже можно определять, стоит ли купить 3D принтер, или можно обойтись без него. Конечно, при необходимости печатать постоянно, выбор лучше сделать в пользу покупки.

Но если острой необходимости в этом нет, проще будет обратиться в специальный сервис, к примеру, в 3DDevice. Мы не только поможем реализовать ваши проекты, но и при необходимости проведем консультацию и поможем с выбором оборудования. Обращайтесь, будем рады помочь!

Вернуться на главную

4 причины, по которым это пустая трата денег / 3D-принтеры, станки и аксессуары / iXBT Live

Для работы проектов iXBT.com нужны файлы cookie и сервисы аналитики.
Продолжая посещать сайты проектов вы соглашаетесь с нашей
Политикой в отношении файлов cookie

Есть ли у вас интерес к 3D-печати? Есть ли у вас 3D-принтер? Если вы ответили на оба вопроса утвердительно, то можно предположить, что вы понимаете преимущества и возможности использования 3D-принтера. 

ru.pinterest.com

Владение 3D-принтером помогает вам создавать собственные прототипы, проекты или пробные образцы аксессуаров и других изделий. Учитывая все его преимущества, означает ли это, что каждый должен приобрести его? Не обязательно.

https://ru.pinterest.com/pin/297659856593251184/

Есть несколько веских причин, по которым вам не стоит приобретать 3D-принтер. Ниже я подробно рассмотрю четыре причины и расскажу, почему покупка 3D-принтера не лучшее решение.

На момент написания этой статьи на рынке представлено множество различных типов 3D-принтеров. Хотя многие из них существуют уже почти десять лет, технология находится в состоянии постоянного развития.

www.slav-dvor.ru

Лучшие 3D-принтеры сегодня будут значительно отличаться от 3D-принтеров десятилетней давности, но они всё ещё не могут выдать хороший результат без предварительной настройки, в то время как большинство людей покупают 3D-принтеры, потому что слышали, что они простые в использование.

Это может быть правдой, при условии, что, вы уже знакомы с технологией не понаслышке, 3D-печать всё ещё находится на относительно ранней стадии, и даже самые дорогие модели не будут выдавать вам идеальный результат прямо из коробки, а это дополнительные траты на материал на время обучения и только от вас зависит, как быстро вы освоите 3D — печать и перестанете переводить материал для печати.  

3D-печать — отличная технология, но она подходит не всем. Если вы инженер или «творец», вы можете быть отличным кандидатом для 3D-печати. Но если вы не планируйте зарабатывать на жизнь как дизайнер или просто любите создавать вещи, возможно, не стоит вкладывать деньги в 3D-принтер.

 Стоимость 3D-принтера значительна. Хоть цена на 3D-принтеры потребительского класса значительно снизилась за последние несколько лет, они всё ещё остаются роскошью. Если вы хотите просто иногда создавать продукты для личного пользования или печатать сувениры для своей семьи, лучше не вкладывать деньги в 3D-принтер.

Все мы знаем, что 3D-печать — относительно новый продукт. Это может вызвать ошибочное суждение, что можно просто купить 3D-принтер и печатать всё, что захотите. Но это не так.

Единственный способ понять, подходит ли вам 3D-принтер, — это изучить различные модели, а затем купить ту, которая отвечает вашим потребностям. Для многих людей это означает покупку базового 3D-принтера с необходимыми функциями.

ru.pinterest.com

Это не означает, что вы должны купить принтер как можно дешевле. Вы просто должны убедиться, что принтер обладает необходимыми вам функциями. Это может означать вложение средств в принтер с большим объёмом печати, то есть максимальным расстоянием, на котором можно напечатать объект. 

Мы все знаем, что 3D-печать может быть использована для создания удивительных вещей. Однако многие не используют полный потенциал своего 3D — принтера. Многие люди, например, рассматривают 3D-печать как способ печатать пластиковые пистолеты. Хотя это далеко не единственное качественное применение 3D-печати.

stockimg.net

Одно из лучших применений 3D-печати можно найти на Kickstarter. Kickstarter — это сайт, на котором создатели могут размещать проекты, которые они пытаются профинансировать. Эти проекты могут варьироваться от новых продуктов до новых идей и новых технологий.

Взято на https://www.kickstarter.com/projects/rocket1/kirin-ultimate-dsp-4k-light-engine-for-3d-printing?ref=discovery&term=3d%20printer

Проекты, размещённые на Kickstarter, часто вдохновляются чьими-то насущными потребностями: дизайнера, которому нужны средства на создание продукта, учёного, которому нужны средства на создание нового продукта, или человека, которому просто нужны средства, чтобы помочь вывести свою идею на рынок.

ru.pinterest.com

Эти проекты также являются отличным способом узнать, какие виды продукции создаются с помощью 3D-принтеров. Изучая типы продуктов, которые люди создают с помощью 3D-принтеров, вы сможете лучше понять, на что способен 3D-принтер.

3D-печать — это отличная технология. Но она не для всех. Если вы просто хотите делать «прикольные вещи» лучше воспользуйтесь услугами 3D — печати, а не покупайте полноценный 3D — принтер, если у вас нет чёткой цели, вы просто потратите деньги впустую на материал для обучения и сам 3D — принтер. 

stockimg.net

Что думайте по этому вопросу? Пишите в комментарии. 

Так же рекомендую к прочтению:

Дешевый и токсичный: обзор ABS-пластика

Обзор филамента Hi-Tech Plast: самый дешёвый PLA-пластик, что я видел

Бесцветный PLA прочнее цветного? Как цвет PLA-филамента влияет на его физические свойства

Новости

Публикации

Ноутбук Dere T11 очень смахивает на планшет из-за диагонали экрана в 11 дюймов, небольшой толщины и компактного размера, но процессор выводит модель из данной категории в ноутбук. Все стандартные…

FIIO M11 Plus это
почти топовый ( по начинке ) плеер, с
актуальной версией android,
с огромным функционалом и набором всего, что требуется современному любителю
музыки. И когда у меня появилась…

Одной из главных особенностей Linux по сравнению с Windows, помимо возможностей гибкого управления программными компонентами операционной системы и ресурсами ПК, является обширная коллекция…

О мобильном ЦАПе Sonata BHD у нас уже был очень подробный разговор. Сегодня же компания TempoTec решила возродить свой некогда успешный проект, наделив его балансным выходом с куда более…

Среди информации о свопах попался анонс мероприятия под названием ДАРмарка. Это бесплатная ярмарка вещей или фримаркет. Принцип такой: отдавай то, что уже не нужно тебе, бери бесплатно все, что…

Хочется максимально обезопасить своего ребенка и дать ему «всё». При помощи сушилки для овощей и фруктов OLTO HD-30 сытным, а главное полезным перекусом мой ребенок обеспечен. Кстати, ребенок…

3D-печать: что это такое, как это работает и примеры

3D-принтеры могут показаться кадрами из научно-фантастического фильма, но они доказали свою полезность в самых разных отраслях. | Изображение: Shutterstock

Как работают 3D-принтеры?

3D-печать является частью семейства аддитивных технологий и использует те же методы, что и традиционный струйный принтер, хотя и в 3D. Аддитивное производство описывает процесс создания чего-то слоями, непрерывно добавляя материал, пока не будет завершен окончательный дизайн. Этот термин чаще всего относится к литью и 3D-печати.

Для создания трехмерного объекта с нуля требуется сочетание передового программного обеспечения, порошкообразных материалов и точных инструментов. Ниже приведены несколько основных шагов, которые предпринимают 3D-принтеры для воплощения идей в жизнь.

Как работает 3D-принтер?

3D-принтеры относятся к аддитивному производству. 3D-принтеры используют компьютерный дизайн для понимания дизайна. Когда дизайн готов, материал, который можно подавать через горячее сопло или прецизионный инструмент, печатается слой за слоем, чтобы создать трехмерный объект с нуля.

Программное обеспечение для 3D-моделирования

Первым этапом любого процесса 3D-печати является 3D-моделирование. Для максимальной точности — а также потому, что 3D-принтеры не могут волшебным образом угадать, что вы хотите напечатать — все объекты должны быть спроектированы в программном обеспечении для 3D-моделирования. Некоторые конструкции слишком сложны и детализированы для традиционных методов производства. Вот где на помощь приходит программное обеспечение САПР. 

Моделирование позволяет печатникам настраивать свою продукцию до мельчайших деталей. Способность программного обеспечения для 3D-моделирования обеспечивать точность проектирования — вот почему 3D-печать считается настоящим прорывом во многих отраслях. Это программное обеспечение для моделирования особенно важно для такой отрасли, как стоматология, где лаборатории используют 3D-программное обеспечение для разработки элайнеров, точно подходящих для конкретного человека. Это также жизненно важно для космической отрасли, где они используют программное обеспечение для проектирования некоторых из самых сложных частей ракетного корабля.

Произошла ошибка.

Невозможно выполнить JavaScript. Попробуйте посмотреть это видео на сайте www.youtube.com или включите JavaScript, если он отключен в вашем браузере.

3D-ПРИНТЕРЫ ИСПОЛЬЗУЮТ ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ И НАРЕЗКИ, ЧТОБЫ НАПРАВЛЯТЬ ПРИНТЕР ПРИ СОЗДАНИИ КАЖДОГО ОБЪЕКТА. Видео: Digital Trends

Нарезка модели

После создания модели пришло время ее «нарезать». Поскольку 3D-принтеры не могут концептуализировать концепцию трех измерений, как люди, инженерам необходимо разбить модель на слои, чтобы принтер мог создать конечный продукт.

Программное обеспечение для нарезки сканирует каждый слой модели и сообщает принтеру, как двигаться, чтобы воссоздать этот слой. Слайсеры также сообщают 3D-принтерам, где «заливать» модель. Эта заливка придает 3D-печатному объекту внутренние решетки и колонны, которые помогают формировать и укреплять объект. После того, как модель нарезана, она отправляется на 3D-принтер для фактического процесса печати.

Процесс 3D-печати

Когда моделирование и нарезка 3D-объекта завершены, наступает время для 3D-принтера. Принтер действует в целом так же, как традиционный струйный принтер в процессе прямой 3D-печати, когда сопло перемещается вперед и назад, распределяя воск или пластикоподобный полимер слой за слоем, ожидая, пока этот слой высохнет, а затем добавляя следующий уровень. По сути, он добавляет сотни или тысячи 2D-отпечатков друг на друга, чтобы создать трехмерный объект.

Материалы для 3D-печати

Существует множество различных материалов, которые принтер использует для воссоздания объекта в меру своих возможностей. Вот несколько примеров:

Акрилонитрил-бутадиен-стирол (АБС)

Пластик, которому легко придать форму и который трудно сломать. Тот же материал, из которого сделаны LEGO.

Нити из углеродного волокна

Углеродное волокно используется для создания предметов, которые должны быть прочными, но при этом очень легкими.

Проводящие нити

Эти пригодные для печати материалы все еще находятся на экспериментальной стадии и могут быть использованы для печати электрических схем без использования проводов. Это полезный материал для носимой техники.

Гибкие нити

Гибкие нити позволяют создавать гибкие, но прочные отпечатки. Эти материалы можно использовать для печати чего угодно, от наручных часов до чехлов для телефонов.

Металлическая нить

Металлическая нить изготовлена ​​из тонко измельченных металлов и полимерного клея. Они могут быть из стали, латуни, бронзы и меди, чтобы получить истинный внешний вид металлического предмета.

Древесная нить

Эти нити содержат мелкоизмельченный древесный порошок, смешанный с полимерным клеем. Они, очевидно, используются для печати объектов, похожих на деревянные, и могут выглядеть как более светлое или темное дерево в зависимости от температуры принтера.

Процесс 3D-печати занимает от нескольких часов для очень простых отпечатков, таких как коробка или мяч, до нескольких дней или недель для более крупных детализированных проектов, таких как полноразмерный дом.

Сколько стоят 3D-принтеры?

Стоимость 3D-принтеров варьируется в зависимости от размера, специализации и использования. Самые дешевые 3D-принтеры для любителей начального уровня обычно стоят от 100 до 500 долларов. Более продвинутые модели могут стоить от 300 до 5000 долларов. Промышленные 3D-принтеры могут стоить до 100 000 долларов.

Процессы и методы 3D-печати

Здесь также представлены различные типы 3D-принтеров в зависимости от размера, детализации и масштаба проекта. Каждый тип принтера будет немного отличаться в зависимости от того, как будет напечатан объект.

Моделирование методом наплавления (FDM)

FDM, вероятно, является наиболее широко используемой формой 3D-печати. Это невероятно полезно для изготовления прототипов и моделей из пластика.

Технология стереолитографии (SLA)

SLA — это тип печати для быстрого прототипирования, который лучше всего подходит для печати сложных деталей. Принтер использует ультрафиолетовый лазер для изготовления объектов в течение нескольких часов.

Цифровая обработка света (DLP)

DLP — одна из старейших форм 3D-печати. DLP использует лампы для получения отпечатков с более высокой скоростью, чем печать SLA, поскольку слои высыхают за секунды.

Непрерывное производство жидкостного интерфейса (CLIP) 

CLIP является одним из наиболее быстрых процессов, использующих фотополимеризацию в ванне. Процесс CLIP использует технологию цифрового синтеза света для проецирования последовательности УФ-изображений на поперечное сечение 3D-печатной детали, что обеспечивает точно контролируемый процесс отверждения. Затем деталь запекают в термальной ванне или печи, вызывая несколько химических реакций, которые позволяют детали затвердеть.

Струйное распыление материала

Струйное распыление материала наносит капли материала через сопло небольшого диаметра слой за слоем для создания платформы, которая затвердевает под действием УФ-излучения.

Впрыскивание связующего 

Впрыскивание связующего использует порошковый основной материал, равномерно наложенный вместе с жидким связующим, который наносится через струйные сопла, чтобы действовать как клей для частиц порошка.

Моделирование плавленым напылением (FDM)

FDM, также известное как Изготовление плавленых нитей (FFF), работает путем разматывания пластиковой нити с катушки и пропускания через нагретое сопло в горизонтальном и вертикальном направлениях, формируя объект сразу после расплавления. материал твердеет.

Селективное лазерное спекание (SLS) 

Форма сплавления в порошковом слое, SLS сплавляет мелкие частицы порошка вместе с помощью мощного лазера для создания трехмерной формы. Лазер сканирует каждый слой на порошковом слое и выборочно сплавляет их, затем понижает слой порошка на одну толщину и повторяет процесс до завершения.

Multi-Jet Fusion (MJF) 

Другая форма порошковой сварки, MJF использует подметающую руку для нанесения порошка и руку со струйным принтером для выборочного нанесения связующего сверху. Затем для точности вокруг агента детализации применяется агент детализации. Наконец, тепловая энергия применяется, чтобы вызвать химическую реакцию. Прямое лазерное спекание металлов (DMLS) также использует тот же процесс, но конкретно с металлическим порошком.

Листовое ламинирование

Листовое ламинирование связывает материал в листы под действием внешней силы и сваривает их вместе с помощью послойной ультразвуковой сварки. Затем листы фрезеруются на станке с ЧПУ, чтобы сформировать форму объекта.

Направленное нанесение энергии

Направленное нанесение энергии широко распространено в металлургической промышленности и осуществляется с помощью устройства 3D-печати, прикрепленного к многоосевой роботизированной руке с соплом для нанесения металлического порошка. Порошок наносится на поверхность и источник энергии, который затем расплавляет материал, образуя твердый объект.

Что такое 3D-печать? — Определение и типы технологии

3D-печать, также известная как аддитивное производство, представляет собой метод создания трехмерного объекта слой за слоем с использованием компьютерного дизайна.

3D-печать — это аддитивный процесс, при котором слои материала создаются для создания 3D-детали. Это противоположно субтрактивным производственным процессам, когда окончательный дизайн вырезается из большего куска материала. В результате 3D-печать создает меньше отходов материала.

Эта статья является одной из серии часто задаваемых вопросов TWI.

3D-печать также идеально подходит для создания сложных изделий на заказ, что делает ее идеальной для быстрого прототипирования.

Содержимое

1. Какие материалы можно использовать?
2. История
3. Технологии
4. Типы процессов
5. Сколько времени это займет?
6. Преимущества и недостатки
7. Что такое файл STL?
8. Отрасли
9. Услуги
10. Часто задаваемые вопросы

TWI

TWI является организацией, основанной на промышленном членстве. Эксперты TWI могут предоставить вашей компании расширение ваших собственных ресурсов. Наши специалисты стремятся помочь промышленности повысить безопасность, качество, эффективность и прибыльность во всех аспектах технологии соединения материалов. Промышленное членство в TWI в настоящее время распространяется на более чем 600 компаний по всему миру, охватывающих все отрасли промышленности.

Вы можете узнать больше, связавшись с нами, ниже:

[email protected]

Существует множество материалов для 3D-печати, в том числе термопласты , такие как акрилонитрилбутадиенстирол (АБС), металлы (включая порошки), смолы  и  90 171 керамика .

Кто изобрел 3D-печать?

Самое раннее производственное оборудование для 3D-печати было разработано Хидео Кодама из Муниципального научно-исследовательского института промышленности Нагои, когда он изобрел два аддитивных метода изготовления 3D-моделей.

Когда была изобретена 3D-печать?

Основываясь на работе Ральфа Бейкера в 1920-х годах по созданию декоративных изделий (патент US423647A), ранняя работа Хидео Кодамы по быстрому прототипированию смолы, отверждаемой лазером, была завершена в 1981 году. Его изобретение было расширено в течение следующих трех десятилетий с введением стереолитографии. в 1984 году. Чак Халл из 3D Systems изобрел первый 3D-принтер в 1987 году, в котором использовался процесс стереолитографии. Затем последовали такие разработки, как, среди прочего, селективное лазерное спекание и селективное лазерное плавление. Другие дорогие системы 3D-печати были разработаны в XIX в.90-х-2000-х годов, хотя их стоимость резко упала, когда в 2009 году истек срок действия патентов, что открыло технологию для большего числа пользователей.

Существует три основных типа технологии 3D-печати; спекание , плавление и стереолитография .

• Спекание  это технология, при которой материал нагревается, но не до точки плавления, для создания изделий с высоким разрешением. Металлический порошок используется для прямого лазерного спекания металлов, а термопластичные порошки используются для селективного лазерного спекания.
• Плавление  методы 3D-печати включают сплавление в порошковом слое, плавление электронным лучом и прямое осаждение энергии. В них используются лазеры, электрические дуги или электронные лучи для печати объектов путем сплавления материалов вместе при высоких температурах.
• Стереолитография использует фотополимеризацию для создания деталей. Эта технология использует правильный источник света для избирательного взаимодействия с материалом для отверждения и затвердевания поперечного сечения объекта тонкими слоями.

Типы 3D-печати

3D-печать, также известная как аддитивное производство, процессы были разделены на семь групп в соответствии с ISO/ASTM 52900 Аддитивное производство — общие принципы — терминология. Все формы 3D-печати относятся к одному из следующих типов:

• Струйная печать
• Прямое осаждение энергии
• Экструзионный материал
• Струйная обработка материала
• Порошковая кровать Fusion
• Ламинирование листов
• НДС Полимеризация

Распыление связующего

Распыление связующего наносит тонкий слой порошкового материала, например, металла, полимерного песка или керамики, на рабочую платформу, после чего печатающая головка наносит капли клея, чтобы связать частицы вместе. При этом деталь строится слой за слоем, и после завершения может потребоваться постобработка для завершения сборки. В качестве примеров последующей обработки металлические детали могут быть термически спечены или пропитаны металлом с низкой температурой плавления, таким как бронза, в то время как полноцветные полимерные или керамические детали могут быть пропитаны цианоакрилатным клеем.

Струйное распыление связующего может использоваться для различных целей, включая 3D-печать металлом, полноцветные прототипы и крупномасштабные керамические формы.

Прямое энергетическое осаждение

Прямое энергетическое осаждение использует сфокусированную тепловую энергию, такую ​​как электрическая дуга, лазер или электронный луч, для сплавления проволоки или порошкового сырья по мере его осаждения. Процесс выполняется горизонтально для построения слоя, а слои складываются вертикально для создания детали.

Этот процесс можно использовать с различными материалами, включая металлы, керамику и полимеры.

Экструзия материала

Экструзия материала или моделирование методом наплавления (FDM) использует катушку нити, которая подается в экструзионную головку с нагретым соплом. Экструзионная головка нагревает, смягчает и укладывает нагретый материал в заданных местах, где он охлаждается, создавая слой материала, а платформа для сборки затем перемещается вниз, готовая к следующему слою.

Этот процесс экономически эффективен и требует короткого времени выполнения, но также имеет низкую точность размеров и часто требует последующей обработки для получения гладкой поверхности. Этот процесс также имеет тенденцию создавать анизотропные детали, что означает, что они слабее в одном направлении и, следовательно, не подходят для критически важных приложений.

Струйное нанесение материала

Струйное нанесение материала работает аналогично струйной печати, за исключением того, что чернила не наносятся на страницу, а наносятся слоями жидкого материала с одной или нескольких печатающих головок. Затем слои отверждаются, прежде чем процесс начинается снова для следующего слоя. Струйная обработка материала требует использования опорных конструкций, но они могут быть изготовлены из водорастворимого материала, который можно смыть после завершения сборки.

Точный процесс, струйная обработка материала — один из самых дорогих методов 3D-печати, а детали имеют тенденцию быть хрупкими и со временем разрушаться. Однако этот процесс позволяет создавать полноцветные детали из различных материалов.

Плавка в порошковом слое

Плавка в порошковом слое (PBF) — это процесс, при котором тепловая энергия (такая как лазер или электронный луч) избирательно сплавляет области порошкового слоя, образуя слой, и слои накладываются друг на друга для создания часть. Следует отметить, что PBF охватывает как процессы спекания, так и процессы плавления. Основной метод работы всех систем с порошковым слоем одинаков: лезвие или валик для повторного покрытия наносят тонкий слой порошка на платформу сборки, затем поверхность порошкового слоя сканируется источником тепла, который выборочно нагревает частицы, чтобы связать их. вместе. Как только слой или поперечное сечение были просканированы источником тепла, платформа перемещается вниз, чтобы позволить процессу начаться снова на следующем слое. Конечным результатом является объем, содержащий одну или несколько сплавленных частей, окруженных нетронутым порошком. Когда сборка завершена, станина полностью поднимается, чтобы можно было извлечь детали из незатронутого порошка и начать любую необходимую постобработку.

Селективное лазерное спекание (SLS) часто используется для изготовления полимерных деталей и хорошо подходит для прототипов или функциональных деталей из-за получаемых свойств, а отсутствие опорных структур (порошковый слой действует как опора) позволяет создавать детали сложной геометрической формы. Производимые детали могут иметь зернистую поверхность и внутреннюю пористость, что означает необходимость последующей обработки.

Прямое лазерное спекание металла (DMLS), селективное лазерное плавление (SLM) и сплавление порошка в электронно-лучевом слое (EBPBF) аналогичны SLS, за исключением того, что эти процессы создают детали из металла, используя лазер для связывания частиц порошка друг с другом слой за слоем. слой. В то время как SLM полностью расплавляет металлические частицы, DMLS только нагревает их до точки плавления, в результате чего они соединяются на молекулярном уровне. И SLM, и DMLS требуют опорных конструкций из-за высоких затрат тепла, необходимых для процесса. Эти поддерживающие структуры затем удаляются в эфире постобработки вручную или с помощью станков с ЧПУ. Наконец, детали могут быть подвергнуты термической обработке для снятия остаточных напряжений.

Как DMLS, так и SLM производят детали с превосходными физическими свойствами, часто более прочными, чем сам обычный металл, и с хорошим качеством поверхности. Их можно использовать с металлическими суперсплавами, а иногда и с керамикой, которые трудно обрабатывать другими способами. Однако эти процессы могут быть дорогими, а размер производимых деталей ограничен объемом используемой системы 3D-печати.

Листовое ламинирование

Листовое ламинирование можно разделить на две разные технологии: производство ламинированных объектов (LOM) и ультразвуковое аддитивное производство (UAM). LOM использует чередующиеся слои материала и клея для создания изделий с визуальной и эстетической привлекательностью, а UAM соединяет тонкие листы металла с помощью ультразвуковой сварки. UAM — это низкотемпературный низкоэнергетический процесс, который можно использовать с алюминием, нержавеющей сталью и титаном.

Фотополимеризация НДС

Фотополимеризация НДС можно разделить на два метода; стереолитография (SLA) и цифровая обработка света (DLP). Оба этих процесса создают детали слой за слоем с помощью света для выборочного отверждения жидкой смолы в ванне. SLA использует одноточечный лазер или источник УФ-излучения для процесса отверждения, в то время как DLP наносит одно изображение каждого полного слоя на поверхность ванны. Детали необходимо очистить от излишков смолы после печати, а затем подвергнуть воздействию источника света, чтобы повысить прочность деталей. Любые опорные конструкции также необходимо будет удалить, и можно использовать дополнительную постобработку для создания более качественной отделки.

Идеально подходит для деталей с высокой точностью размеров. Эти процессы позволяют создавать сложные детали с гладкой поверхностью, что делает их идеальными для производства прототипов. Однако, поскольку детали более хрупкие, чем при моделировании наплавлением (FDM), они менее подходят для функциональных прототипов. Кроме того, эти детали не подходят для использования вне помещений, так как цвет и механические свойства могут ухудшиться под воздействием ультрафиолетового излучения солнца. Требуемые опорные конструкции также могут оставлять дефекты, для удаления которых требуется постобработка.

Время печати зависит от ряда факторов , включая размер детали  и параметры , используемые для печати. Качество готовой детали также важно при определении времени печати, поскольку производство изделий более высокого качества занимает больше времени. 3D-печать может занять от нескольких минут до нескольких часов или дней . Здесь важными факторами являются скорость, разрешение и объем материала.

Преимущества 3D-печати включают:

• Индивидуальное, экономичное создание сложной геометрии :
  Эта технология позволяет легко создавать индивидуальные геометрические детали, где дополнительная сложность не требует дополнительных затрат. В некоторых случаях 3D-печать дешевле субтрактивных методов производства, поскольку не используется дополнительный материал.
• Доступные начальные затраты :
  Поскольку пресс-формы не требуются, затраты, связанные с этим производственным процессом, относительно низки. Стоимость детали напрямую связана с количеством используемого материала, временем, затраченным на создание детали, и любой последующей обработкой, которая может потребоваться.
• Полностью настраиваемый :
  Поскольку процесс основан на автоматизированном проектировании (САПР), любые изменения продукта можно легко внести без ущерба для производственных затрат.
• Идеально подходит для быстрого прототипирования :
  Поскольку технология позволяет производить небольшие партии и собственное производство, этот процесс идеально подходит для прототипирования, что означает, что продукты могут создаваться быстрее, чем при использовании более традиционных производственных технологий, и без зависимости от внешних каналы поставок.
• Позволяет создавать детали с особыми свойствами :
  Хотя пластмассы и металлы являются наиболее распространенными материалами, используемыми в 3D-печати, существуют также возможности для создания деталей из специально подобранных материалов с заданными свойствами. Так, например, детали могут быть созданы с высокой термостойкостью, водоотталкивающими свойствами или повышенной прочностью для конкретных применений.

К недостаткам 3D-печати относятся:

• Может иметь меньшую прочность, чем при традиционном производстве :
  Хотя некоторые детали, например изготовленные из металла, обладают превосходными механическими свойствами, многие другие напечатанные на 3D-принтере детали более хрупкие, чем детали, созданные традиционными методами производства. Это связано с тем, что детали наращиваются слой за слоем, что снижает прочность на 10–50 %.
• Повышенная стоимость при больших объемах :
  Большие производственные циклы обходятся дороже при 3D-печати, поскольку эффект масштаба не влияет на этот процесс, как при использовании других традиционных методов. Оценки показывают, что при прямом сравнении идентичных деталей 3D-печать менее эффективна с точки зрения затрат, чем обработка на станках с ЧПУ или литье под давлением в количестве более 100 единиц, при условии, что детали могут быть изготовлены обычными способами.
• Ограничения точности :
  Точность печатной детали зависит от типа машины и/или используемого процесса. Некоторые настольные принтеры имеют более низкие допуски, чем другие принтеры, а это означает, что конечные детали могут немного отличаться от дизайна. Хотя это можно исправить с помощью постобработки, следует учитывать, что 3D-печатные детали не всегда могут быть точными.
• Требования к постобработке :
  Большинство деталей, напечатанных на 3D-принтере, требуют той или иной формы постобработки. Это может быть шлифование или сглаживание для создания требуемой отделки, удаление опорных стоек, позволяющих придать материалам заданную форму, термообработка для достижения определенных свойств материала или окончательная механическая обработка.

Файл STL представляет собой простой портативный формат, используемый системами автоматизированного проектирования (САПР) для определения твердотельной геометрии деталей, пригодных для 3D-печати. Файл STL предоставляет входную информацию для 3D-печати путем моделирования поверхностей объекта в виде треугольников, которые имеют общие края и вершины с другими соседними треугольниками для платформы сборки. Разрешение файла STL влияет на качество 3D-печатных деталей: если разрешение файла слишком велико, треугольники могут перекрываться, а если разрешение слишком низкое, в модели будут зазоры, что сделает ее непригодной для печати. Многим 3D-принтерам для печати требуется файл STL, однако эти файлы можно создать в большинстве программ САПР.

Благодаря универсальности процесса 3D-печать находит применение в ряде отраслей, например:

Аэрокосмическая промышленность

3D-печать используется в аэрокосмической (и астрокосмической) промышленности из-за возможности создавать свет, но геометрически сложные детали, такие как блиски. Вместо создания детали из нескольких компонентов 3D-печать позволяет создавать предмет как единый компонент, сокращая время выполнения заказа и потери материала.

Автомобилестроение

Автомобильная промышленность приняла 3D-печать из-за присущего ей снижения веса и стоимости. Он также позволяет быстро создавать прототипы новых или изготовленных на заказ деталей для тестирования или мелкосерийного производства. Так, например, если той или иной детали уже нет в наличии, ее можно изготовить в рамках небольшого, заказного тиража, в том числе и на изготовление запасных частей. В качестве альтернативы, элементы или приспособления могут быть напечатаны за ночь и готовы к тестированию перед более крупным производственным циклом.

Медицинский

Медицинский сектор нашел применение 3D-печати в создании имплантатов и устройств по индивидуальному заказу. Например, слуховые аппараты можно быстро создать из цифрового файла, сопоставленного со сканом тела пациента. 3D-печать также может значительно сократить затраты и время производства.

Рельс

Железнодорожная промышленность нашла ряд применений для 3D-печати, включая создание нестандартных деталей, таких как подлокотники для машинистов и крышки корпусов для сцепок поездов. Детали, изготовленные на заказ, — это лишь одно из применений в железнодорожной отрасли, которая также использовала этот процесс для ремонта изношенных рельсов.

Робототехника

Скорость производства, свобода дизайна и простота настройки дизайна делают 3D-печать идеально подходящей для индустрии робототехники. Это включает в себя работу по созданию экзоскелетов на заказ и гибких роботов с повышенной маневренностью и эффективностью.

TWI предлагает один из наиболее точных диапазонов услуг 3D-печати, включая селективное лазерное плавление, лазерное напыление, аддитивное производство проволоки и дуги, аддитивное производство проволоки и электронно-лучевого аддитивного производства, а также мелкосерийное прототипирование методом порошковой электролизной сварки и многое другое.

Аддитивное производство

TWI предоставляет компаниям поддержку, охватывающую все аспекты аддитивного производства металлов (AM), от простых технических возможностей и проектов изготовления до полного внедрения и интеграции систем аддитивного производства металлов.

Лазерное напыление металла

Компания TWI занимается разработкой технологии LMD в течение последних десяти лет. Чтобы получить полную информацию о наших возможностях в этой области, а также узнать больше о процессе и преимуществах, которые он может принести вашему бизнесу.

Селективное лазерное плавление

В течение последнего десятилетия компания TWI разрабатывает технологию селективного лазерного плавления. Узнайте все подробности о наших возможностях в этой области и преимуществах, которые это может принести вашему бизнесу.

Можно ли использовать 3D-печать для массового производства?

Хотя в области 3D-печати достигнуты большие успехи, она все еще не может соответствовать другим производственным технологиям для крупносерийного производства. Такие методы, как литье под давлением, позволяют значительно ускорить массовое производство деталей.

Куда движется 3D-печать в будущем?

Поскольку технология 3D-печати продолжает совершенствоваться, она может демократизировать производство товаров. По мере того, как принтеры становятся быстрее, они смогут работать над крупномасштабными производственными проектами, а снижение стоимости 3D-печати поможет распространить ее использование за пределы промышленных предприятий, в дома, школы и другие места.

Какой материал для 3D-печати самый гибкий?

Термопластичный полиуретан (ТПУ) обычно считается наиболее гибким материалом, доступным для индустрии 3D-печати. ТПУ обладает гибкими и эластичными характеристиками, которых нет у многих других нитей.

Какой материал для 3D-печати самый прочный?

Поликарбонат считается самым прочным материалом для 3D-печати с пределом прочности на разрыв 9800 фунтов на квадратный дюйм по сравнению, например, с нейлоном, который выдерживает всего 7000 фунтов на квадратный дюйм.

Почему важна 3D-печать?

3D-печать важна благодаря многим преимуществам, которые она дает. Это позволяет пользователям производить изделия с геометрией, которую сложно или невозможно изготовить традиционными методами. Он также позволяет пользователям с ограниченным опытом редактировать проекты и создавать детали по индивидуальному заказу. 3D-печать по запросу также экономит затраты на инструменты и ускоряет выход продукта на рынок. 3D-печать важна для таких отраслей, как аэрокосмическая промышленность, где с ее помощью можно создавать легкие, но сложные детали, обеспечивая в результате снижение веса, связанное с этим сокращение расхода топлива и более благоприятное воздействие на окружающую среду. Это также важно для создания прототипов, которые могут продвинуть промышленность.

Заменит ли 3D-печать традиционное производство?

3D-печать способна изменить традиционное производство за счет демократизации производства, а также производства пресс-форм, инструментов и других деталей на заказ. Однако проблемы, связанные с массовым производством, означают, что 3D-печать вряд ли заменит традиционное производство, где требуется крупносерийное производство сравнительно простых деталей.

Опасны ли пары 3D-печати?

Испарения при 3D-печати могут быть опасны для вашего здоровья, поскольку в процессе выделяются токсичные пары нити. Эти выбросы производятся по мере того, как пластиковые нити плавятся для создания продукта слой за слоем. Однако правильные процедуры, такие как обеспечение достаточной вентиляции или использование экстракторов, могут решить эту проблему.

Существуют ли дальнейшие разработки помимо 3D-печати, такие как 4D- и 5D-печать?

Да, в мире аддитивного производства постоянно происходят улучшения, включая 4D- и 5D-печать. В то время как 3D-печать фокусируется на создании трехмерных объектов слой за слоем, 4D-печать добавляет в процесс элемент времени. По сути, напечатанные объекты могут самостоятельно собираться или изменять форму в ответ на внешние факторы, такие как температура или влажность, после того, как они были созданы.

С другой стороны, 5D-печать включает в себя более продвинутый подход, который сосредоточен на оптимизации использования материалов и создании конструкций с повышенной прочностью и меньшим весом. Это достигается за счет использования высокоточных многоосевых машин, способных печатать объекты более сложным образом, чем обычные методы.

Эти передовые технологии обещают произвести революцию в различных отраслях промышленности, предлагая новые возможности для дизайна и функциональности продуктов.