3D-печать

В настоящее время в мире существует огромное множество технологий 3D-печати, начиная с самой старой и простой технологии FDM и заканчивая развивающейся технологией 3D-биопринтинга.

Технология производства моделей из жидких фотополимерных смол. Полимеризация смолы происходит за счет облучения ультрафиолетовым лазером в точках соприкосновения материала с лучом. По завершении построения контура рабочая платформа погружается в бак с жидкой смолой на дистанцию, равную толщине одного слоя. После выравнивания поверхности жидкого материала начинается процесс построения следующего слоя. Цикл повторяется до построения полной модели.

Главным преимуществом стереолитографии является высокая точность печати. Минимальная высота слоя может составлять всего 25 микрон.

Из недостатков стоит отметить высокую стоимость производимых моделей за счет высокой цены расходных материалов.

Вот пример напечатанной детали с механическими поддержками.

В процессе данного производства лазер выборочно спекает частицы полимерного порошка, сплавляя их друг с другом и тем самым создавая слой за слоем.

Данная технология обеспечивает высокую точность, детализацию и позволяет производить детали с хорошими и стабильными механическими свойствами в отличие от FDM и SLA. А печать в объеме расходного материала позволяет печатать детали даже самой сложной формы без механических поддержек.

Вот пример детали, напечатанной по данной технологии.

Данная технология основана на послойном построении объекта из фотополимера на базе воска для построения поддержек и полимера со свойствами, выбранными для самой детали.

MJP чем-то схожа с технологией SLA: в обеих используются фотополимерные смолы и ультрафиолетовые лазеры. Но MJP отличается более детализированной печатью и наличием восковых поддержек, что, в свою очередь, позволяет полностью избавиться от постобработки модели.

Так выглядит деталь, изготовленная по данной технологии.

Принцип печати заключается в последовательном нанесении порошкообразных материалов слой за слоем, после чего наносится связующий полимер. Особенность технологии в том, что можно использовать полимеры разных цветов, что позволяет создавать разноцветные и текстурированные детали.

Подобная технология применяется для создания реалистичных прототипов зданий, одежды и обуви, органов человека в медицине, а также изготовления фигурок отсканированных людей.

Печать по данной технологии осуществляется за счет послойного наплавления материала.

Несмотря на то, что технология FDM является самой старой технологией печати, широкое распространение она получила сравнительно недавно. Она заключает в себе простоту изучения и использования, доступность на рынке аддитивных технологий и прекрасное соотношение между ценой и качеством готовых изделий.

Технология FDM позволяет использовать различные типы материала для печати. Каждый материал отличается по своим свойствам и параметрам печати. Это могут быть:

• простые пластики: ABS, PLA;
  
• инженерные пластики: PetG, ePeek;
  
• специальные материалы: PVA, Hips, Flex.
  

1. 3D-модель формата STL загружаем в специальный софт, именуемый слайсером.

2. Располагаем модель так, чтобы минимизировать количество поддержек.

3. Выставляем параметры печати. Обозначаем высоту слоя. Она не должна превышать диаметр установленного на принтере сопла. Чем больше высота слоя, тем быстрее печать, но при этом страдает качество поверхности модели.

4. Выполняем настройки процента заполнения. Они влияют на уровень заполняемости модели: чем выше процент, тем прочнее модель. Но при этом увеличивается расход материала и время печати.

5. Выполняем настройки поддержки. Основными являются зазоры между моделью и телом поддержки во время печати. Настраивая поддержки, необходимо учитывать высоту слоя.

6. Выполняем настройки адгезии. Они позволяют создавать «юбки» вокруг моделей, которые увеличивают площадь контакта модели со столом. Чем меньше площадь контакта, тем шире должна быть «юбка».

7. После установления всех параметров нажимаем Slicing.

8. Сохраняем задание и отправляем его на принтер.

1. Загружаем материал в принтер.

2. В программе заходим в раздел «Пластики», выбираем пункт «Загрузки пластика» и устанавливаем тип пластика, который хотим загрузить.

3. Калибруем принтер. Для этого заходим в раздел «Сервис», выбираем пункт «Настройка стола» и следуем указаниям на экране.

4. Задание может выполняться по одному из профилей скорости печати: черновик, стандарт или качество. Напротив каждого профиля написано приблизительное время печати. Выбираем необходимый профиль.

5. Наносим клей для 3D-печати на салфетку и равномерно распределяем его по столу.

6. Запускаем задание и ждем, когда напечатается деталь.

1. Печать завершена. Даем модели остыть и снимаем со стола.

2. Проводим обзор готового изделия. Снимаем размеры физической модели и сравниваем их с размерами трехмерной модели.

3. Проводим оценку поверхностей модели. Совсем незначительная шероховатость является нормой для FDM-печати. Для достижения идеальных поверхностей модель нуждается в последующей постобработке.