Что нельзя распечатать на 3d принтере
Что можно напечатать на 3D принтере для продаж в малом бизнесе?
На 3D-принтере можно печать товары для различных сфер потребителей. 3D-принтер просто создан для малого бизнеса. Он дал людям доступную новую возможность, достойно зарабатывать и занимаясь своим любимым делом. Какие продаваемые товары можно напечатать на 3D-принтере, чтобы запустить домашний бизнес?
Бытовому 3D-принтеру присвоили еще пока скромные характеристики, но если детально проанализировать их можно увидеть широкий спектр удовлетворения потребителей эксклюзивных товаров мелкосерийного производства. От игрушек до обуви.
Можно организовать свой интернет магазин эксклюзивных товаров и по мере заказов печатать продукцию на продажу. Таким способом управлять торговлей в магазине без остатков на складе. Также технология объемной печати даст многим людям возможность реализовать свои инновационные идеи. Полезные изобретения теперь можно тестировать и оттачивать в домашних условиях без больших денежных расходов.
Рассмотрим все, что можно напечатать на 3D-принтере для организации успешного малого бизнеса в домашних условиях. Сначала определим общую характеристику производимой продукции. Для этого обратим внимание на промышленные особенности устройства для 3D ремесла:
Преимущества домашнего производства организованного с помощью 3D-принтера за 3000$:
— высокая точность;
— печать с хорошим разрешением;
— низкая цена сырья;
— поддержка обоих видов пластика.
Недостатки:
— малая производительность;
— размеры изделий ограниченны (в пределах 30-ти см).
Учитывая данные особенности производства можно с уверенностью охарактеризовать основную категорию производимой продукции. Это будут эксклюзивные товары высокого качества из пластмасс мелкосерийного производства. Ну и некоторые другие изделия за рамками данной категории. На 3D-принтере можно напечатать следующие товары:
Эксклюзивные аксессуары:
— чехлы с современным дизайном для смартфонов и планшетов;
— оригинальные брелки для ключей (с эмблемами, с животными, с элементами фэн-шуй и др.);
— визитницы в фирменном стиле; сувенирные шкатулки.
2. Сувенирная продукция:
— миниатюры выдающихся архитектурных зданий;
— статуэтки скульптур и инженерных сооружений;
— мини-копии людей созданных по их фотографиям;
— бижутерия (красивые кольца, браслеты).
3. Эксклюзивные аксессуары:
— Пластиковый чехол для смартфона.
— чехлы с современным дизайном для смартфонов и планшетов;
— оригинальные брелки для ключей (с эмблемами, с животными, с элементами фэн-шуй и др.);
— визитницы в фирменном стиле; сувенирные шкатулки.
— Сувенирная продукция:
— Архитектура из пластика.
— миниатюры выдающихся архитектурных зданий;
— статуэтки скульптур и инженерных сооружений;
— мини-копии людей созданных по их фотографиям;
— бижутерия (красивые кольца, браслеты).
3. Средства для модельеров:
— можно напечатать на 3D-принтере обувь с уникальным дизайном;
— элементы для одежды (стильные пуговицы или заклепки);
— разные заколки, обручи, короны и др.
4. Эксклюзивные игрушки для детей:
— герои мультфильмов и компьютерных игр;
— основы для флокирования и оформления игрушечных зверей;
— детали сложных конструкций и механизмов для сложения в одну большую игрушку;
— конструкторы для моделирования.
5. Все для дома:
— Оригинальная посуда из пластика.
— эксклюзивная посуда с различными дизайнерскими формами;
— элементы декора для оформления интерьеров;
— уникальная фурнитура для мебели;
— оригинальную сборную детскую мебель.
6. Копии сломанных или изношенных деталей. Здесь самые всевозможные варианты: пластмассовые шестерни, втулки, колпачки, уплотнители, кнопки, защелки и др.
7. Учебные стенды. Например: устройство автомобиля, структуры молекул, макет ДНК, устройство человека и т.д. А также инструменты и средства для лабораторных работ.
Стенды принципов работы в 3D.
8. Оформление наружной рекламы (надписи, 3D логотипы и т.п.).
Трехмерная печать текста.
Некоторые мастера на 3D-принтере печатают детали 3D-принтеров определенных моделей. Таким образом, можно даже задуматься о производстве собственных 3D-принтеров простых моделей. Это автоматически наталкивает на идею не только копировать, но и масштабировать эти удивительные роботизированные компьютерные устройства.
3D-принтер – это революционное устройство для домашнего бизнеса. Теперь реализация хороших промышленных идей стала доступна малому бизнесу. Больше творческих людей смогут самостоятельно реализоваться и развиваться, зарабатывая себе на жизнь и занимаясь любимым делом одновременно.
Следует учесть прогнозируемый рост конкуренции. Но честная конкуренция – это скорее хорошо, чем плохо. В ближайшее время 3D-принтер станет бытовым устройством. Это значит, что прейдет новое важное изменение в современном мире. Возрастет количество потребителей 3D моделей созданных в программах для трехмерного моделирования. Этот факт повлияет первую возможность заработка от популярности бытовых трехмерных печатающих устройств. Не принтером единым! Сегодня уже существует несколько стоков по продажи трехмерных изображений (3D моделей). А через год взлетит спрос, который подымет цену за труды 3D дизайнеров и инженеров. Ведь легко представить, как люди поздравляют друг друга по электронной почте или в социальных сетях, но в качестве подарка будут слать не электронные «прикольные» открытки, а файлы готовых 3D моделей. Именинник сможет их распечатать на своем бытовом 3D-принтер и получить свой полезный подарок. Важно отметить, что один файл может продаваться огромное количество раз.
К списку идей на тему: «Что можно напечатать на 3D-принтере?» следует добавить пункт: «торговля файлами для трехмерных принтеров». Благодаря 3D-принтеру можно зарабатывать еще до его наличия. Торговля трехмерными изображениями – это первый и резидуальный (пассивный) доход от продаж файлов для трехмерной печати из пластика. Учиться 3D дизайну нужно начинать уже сегодня, чтобы завтра быть одним из первых среди продавцов.
С помощью 3D-принтеров создают инновационные изобретения
Прекрасный пример того как можно напечатать на 3D-принтере свою идею и воплотить ее в жизнь, дав миру новое полезное изобретение. Дуг Гонтерман и Джессика Лайнбери с помощью 3D-принтера воплотили в жизнь свой инновационный продукт. Они изобрели ложечку, которая помогает детям быстрее научиться кушать самостоятельно, не пачкая себя и все вокруг.
Из безопасного пластика домашние изобретатели напечатали два вида свих изобретений. Ложечка со сквозным отверстием с необычной формой – для густой каши. И ложка со специальными углублениями для жидкой пищи. Но чтобы добиться наилучшего результата, нужно было пройти целый ряд испытаний. И те ложки, которые получились с наилучшим эффектом, существенно отличаются от тестовых версий. Проделать изобретательскую работу, неоднократное тестирование, оттачивание изделий для достижения наилучшего результата позволила технология 3D-печати. А сколько еще идей хранится в мыслях малых и домашних предпринимателей, которыми люди еще много раз будут восхищаться.
Выбираем 3D-принтер для малого бизнеса
Cubify 3D Printer. Что нужно знать при выборе 3D-принтера для малого и домашнего бизнеса:
— Цена. В интернете можно найти разные предложения. Но если приобретать принтер для изготовления уникальных и качественных изделий на продажу, то в сторону меньше чем 1000$ не стоит и смотреть. Также следует учитывать цену на расходные материалы. Бабины с пластиковой нитью находятся в ценовом диапазоне, от 35$ до 55$ за 1кг. (в зависимости от цвета и качества пластика). При покупке следует учитывать производителя устройства, так как на сегодняшний день еще очень мало официальных представителей и могут возникнуть проблемы с поставками запчастей.
— Поддержка видов пластика. Пластик для бытовых 3D-принтеров изготавливают из нефтяных продуктов – АБС-пластик или из возобновляемых ресурсов (из кукурузы или сахарного тростника) – ПЛА-пластик. Из второго производят пластиковую посуду и пластмассовые игрушки для маленьких детей. АБС-пластик более термостойкий и долговечный. Но при выборе 3D-принтера лучше, когда имеется поддержка двух видов пластиковых нитей.
— Диаметр печатающего сопла. Максимальное разрешение печати важная характеристика для каждого вида принтера. Уже сегодня в продаже существуют бытовые 3D-принтеры, которые могут печатать полосой незаметной для человеческого глаза (50 микрон). А готовые изделия получаются гладкими. 250 микрон это дешевый принтер. 100 микрон вполне достаточно для домашнего производства. С другой стороны менее качественная печать занимает меньше времени.
— Ограничение размера готового изделия. Дешевые 3D-принтеры печатают детали размером до 12 кубических сантиметров. Принтер за 3000$ способен напечатать детали объемом до 30 куб.см. и весом до 5кг. Следует учитывать возможность производимых изделий складываться или склеиваться с нескольких деталей. Этот факт существенно влияет на возможность не ограничиваться максимальными размерами напечатанных деталей трехмерным принтером.
— Многоцветная печать моделей. Делать объемную 3D-печать многоцветной могут только самые дорогие модели принтеров. У них несколько печатающих головок, которые комбинируются в процессе работы. Данный пункт не играет важнейшей роли в домашнем производстве, поэтому здесь лучше сэкономить, а изделия можно подкрасить вручную. Или производить одно изделие несколькими отдельными деталями, меняя цвет нити для каждой из них.
Учитывая выше описанные советы для анализа характеристик при выборе устройства, можно брать за пример соотношение цены и качества модели Cubify 3D Printer.
3D-принтеры прогрессивно усовершенствуются под малый бизнес
Технология 3D-печати активно набрала популярность и постоянно развивается, усовершенствуется. Хоть сейчас существует ряд недостатков у технологии трехмерной печати (низкая скорость, ограничение в размерах) при росте потребностей и расширения бизнеса можно печатать не одним 3D-принтером. К тому же прогресс не стоит на месте.
Компания HP (Hewlett-Packard) заявила о выпуске новой модели 3D-принтера специально ориентированного для малого бизнеса. Важнейшим конкурентным преимуществом нового устройства является:
Более высокая скорость трехмерной печати за счет инновационного принципа работы, который будет отличаться от привычной экструзии.
Относительно не высокая цена – 15000$.
Учитывая такую цену понятно, что намерения компании нацелены на промышленный малый бизнес и предоставление услуг 3D-печати. Для бытовых целей сложно будет найти покупателя. Объемная печать 3D моделей – это, безусловно, перспективное направление для малого бизнеса. Обучаться технологии моделирования в 3D графике стоит начать уже сейчас. Идет время для новых возможностей. На дорогих промышленных 3D-принтерах сегодня печатают двух этажные дома за 24 часа. Придет время, их цена станет доступна малому бизнесу.
Что такое 3D-печать? Принцип работы / Типы / Применение
Концепция 3D-печати была изложена Дэвидом Джонсом (David E.H. Jones) в 1974 году. Однако методы и материалы для изготовления моделей были разработаны только в начале 1980-х годов.
Термин «3D-печать» охватывает многочисленные процессы и методы, которые предлагают широкий спектр возможностей для производства деталей и изделий из различных материалов. В последние годы эти процессы значительно развились и в настоящее время могут играть решающую роль во многих областях применения.
Эта обзорная статья призвана объяснить различные типы и процессы 3D-печати, как они работают, и каковы их использование и преимущества на текущем рынке. Давайте начнем с самого главного вопроса.
Что такое 3D-печать?
3D-печать, также известная как аддитивное производство, представляет собой процесс создания физического объекта из трехмерной цифровой модели или модели САПР. Он включает в себя различные компьютерные технологии, в которых материал соединяется или затвердевает для создания реального объекта.
Как правило, материал (такой как частицы порошка или молекулы жидкости, слитые вместе) добавляется слой за слоем в миллиметровом масштабе. Вот почему 3D-печать также называют процессом аддитивного производства.
Изображение иллюстрирует, как 3D-принтер печатает трехмерные объекты слой за слоем
В 1990-х годах технологии 3D-печати назывались быстрым прототипированием. Они были пригодны только для изготовления эстетических или функциональных прототипов. С тех пор мы прошли долгий путь.
Современная технология 3D-печати достаточно продвинута, чтобы создавать сложные структуры и геометрии, которые иначе было бы невозможно создать вручную.
Как именно это работает?
Все методы 3D-печати основаны на том же принципе: 3D-принтер берет цифровую модель (в качестве входных данных) и превращает ее в физический трехмерный объект, добавляя материал слой за слоем.
Это способ отличается от традиционных производственных процессов, таких как литье под давлением и обработка с ЧПУ, которые используют различные режущие инструменты для построения желаемой структуры из сплошного блока. 3D-печать, однако, не требует никаких режущих инструментов: объекты изготавливаются непосредственно на встроенной платформе.
Процесс начинается с цифровой 3D-модели (проект объекта). Программное обеспечение (специфичное для принтера) нарезает трехмерную модель на тонкие двумерные слои. Затем он преобразует их в набор инструкций на машинном языке для выполнения принтером.
В зависимости от типа принтера и размера объекта печать занимает несколько часов. Печатный объект часто требует постобработки (например, шлифовки, нанесения лака, краски или других видов обычных завершающих штрихов) для достижения оптимальной отделки поверхности, что требует дополнительного времени и ручного труда.
Различные типы 3D-принтеров используют различные технологии, которые обрабатывают различные материалы по-разному. Пожалуй, самое основное ограничение 3D-печати, с точки зрения материалов и приложений, заключается в том, что нет единого универсального решения.
Типы/Процессы 3D-печати
Согласно стандарту ISO / ASTM 52900 все процессы 3D-печати можно разделить на семь групп. Каждый имеет свои плюсы и минусы, связанные с ним, которые обычно включают такие аспекты, как стоимость, скорость, свойства материала и геометрические ограничения.
1. Фотополимеризация VAT
Иллюстрация SLA: лазер (а) избирательно освещает прозрачное дно (с) резервуара, заполненного (б) жидкой фотополимеризующейся смолой. Подъемная платформа (e) постепенно вытягивает затвердевшую смолу (d).
3D-принтер на основе фотополимеризации Vat имеет контейнер, заполненный фотополимерной смолой, которая закалена с помощью источника ультрафиолетового света для создания объекта. Три наиболее распространенные формы полимеризации чана являются:
1A) Стереолитография (SLA): Изобретенная в 1984 году, SLA использует ультрафиолетовый лазер для сшивания химических мономеров и олигомеров с образованием полимеров, которые составляют тело трехмерного твердого тела. Хотя процесс быстрый и может построить практически любую структуру, он может быть дорогим.
1b) Цифровая обработка света (DLP): в нем используются обычные источники света, такие как дуговые лампы (вместо лазеров). Каждый слой объекта проецируется на ванну с жидкой смолой, которая затем затвердевает слой за слоем при подъеме или опускании подъемной платформы.
1c) Непрерывное производство жидкостных интерфейсов (CLIP): оно похоже на стереолитографию, но непрерывно и до 100 раз быстрее. CLIP может производить резиновые и гибкие объекты с гладкими сторонами, которые невозможно создать другими методами.
2. Экструзия материала
Иллюстрация экструзии материала: форсунка (1) наносит материал (2) на сборочную платформу (3).
В этом процессе нить из твердого термопластичного материала проталкивается через нагретое сопло, которое расплавляет материал и осаждает его на строительной платформе по заданному пути. Этот материал в конечном итоге охлаждается и затвердевает, образуя трехмерный объект. Наиболее часто используемые методы в этом процессе являются:
2a) Моделирование наплавки (FDM): в нем используется непрерывная нить из термопластичного материала, такого как нейлон, термопластичный полиуретан или полимолочная кислота.
2b) Робокастинг: Роботизированная обработка включает в себя экструзию пастообразного материала из небольшого сопла, в то время как сопло перемещается по строительной платформе. Этот процесс отличается от FDM тем, что после экструзии не требуется сушка или застывание материала для сохранения его формы.
3. Sheet Lamination – объединение листовых материалов
Некоторые принтеры используют бумагу и пластик в качестве строительного материала, чтобы снизить стоимость печати. В этом методе несколько слоев клеящего пластика, бумаги или металлических ламинатов последовательно соединяются вместе и обрезаются до нужной формы с помощью лазерного резака или ножа.
Разрешение слоя может быть определено исходным материалом. Обычно оно составляет от одного до нескольких листов копировальной бумаги. Процесс может быть использован для изготовления больших деталей, но точность размеров конечного изделия будет значительно ниже, чем у стереолитографии.
4. Направленное осаждение энергии
Метод осаждения направленной энергии широко используется в высокотехнологичной металлургии и в быстром производстве. Печатное устройство содержит сопло, которое крепится к многоосевому манипулятору робота. Сопло наносит металлическую энергию на платформу для сборки, которая затем плавится лазером, плазмой или электронным лучом, образуя твердый объект.
Этот тип 3D-печати поддерживает различные металлы, функционально классифицированные материалы и композиты, включая алюминий, нержавеющую сталь и титан. Он не только может конструировать совершенно новые металлические детали, но также может прикреплять материал (ы) к существующим деталям, что позволяет использовать гибридное производство.
5. Струйная обработка материалов
Части, напечатанные в процессе струйной обработки материала
Струйная печать работает аналогично струйным бумажным принтерам. В этом процессе светочувствительный материал наносится каплями через сопло небольшого диаметра, а затем затвердевает при помощи ультрафиолетового света, создавая деталь послойно.
Материалы, используемые в этой технике, представляют собой термореактивные фотополимеры (акрилы). Также доступны многокомпонентная печать и широкий спектр материалов (включая резиноподобные и прозрачные материалы).
Поскольку струйная печать материалов 3D-печати позволяет создавать детали с высокой точностью размеров с гладкой поверхностью, это привлекательный вариант для изготовления как визуальных прототипов, так и коммерческих инструментов.
6. Струйная переплетная обработка
Полноцветная печать, напечатанная из песчаника с помощью Binder Jetting
Для струйной обработки связующего используется два материала: порошковое основание и жидкое связующее. Порошок распределяется равномерными слоями в строительной камере, а связующее наносится через струйные форсунки, которые «склеивают» частицы порошка для создания нужного объекта.
Воск или термореактивный полимер часто смешивают со связующим порошком для повышения его прочности. После завершения 3D-печати, оставшийся порошок собирается и используется для печати другой структуры.
Так как эта технология очень похожа на струйную печать, она также называется инжекционной 3D-печатью. В основном она используется для печати деталей из эластомеров, свесов и цветных прототипов.
7. Слияние порошкового слоя
Слияние порошкового слоя представляет собой подгруппу аддитивного производства, при котором источник тепла (например, термопечатающая головка или лазер) используется для объединения материала в порошкообразную форму для создания физических объектов. Пятью наиболее распространенными формами этой технологии являются:
7a) Селективное лазерное спекание (SLS): в качестве источника энергии используется лазер для спекания порошкообразного материала, такого как полиамид или нейлон. Здесь термин спекания относится к процессу уплотнения и формирования твердой массы материала путем приложения давления или тепла без плавления его до точки сжижения.
7b) Селективное лазерное плавление (SLM): в отличие от SLS, этот метод предназначен для полного расплавления и плавления металлических порошков вместе. Он может создавать полностью плотные материалы (слой за слоем), которые имеют механические характеристики, аналогичные тем из традиционных изготовленных металлов. Это один из быстро развивающихся процессов, который реализуется как в промышленности, так и в научных исследованиях.
7c) Электронно-лучевая плавка (EBM): в этом процессе сырье (проволока или металлический порошок) помещают в вакуум и сплавляют вместе, используя электронный луч. Хотя EBM можно использовать только с проводящими материалами, он обладает превосходной скоростью сборки благодаря более высокой плотности энергии.
7d) Выборочное тепловое спекание (SHS): в нем используется термическая печатающая головка для подачи тепла на слои порошкообразного термопласта. Как только слой закончен, слой порошка перемещается вниз, и добавляется новый слой материала, который затем спекается для формирования следующего поперечного сечения модели. Этот метод лучше всего подходит для изготовления недорогих прототипов и деталей для функционального тестирования.
Применение
В последнее десятилетие 3D-печать получила значительное развитие. Поскольку ее можно использовать для быстрого изготовления сложных конструкций по более низкой цене, она стала незаменимым инструментом в различных отраслях промышленности, начиная от коммерческого производства и медицины и заканчивая архитектурой и нестандартным дизайном.
Многие технологии производства добавок могут быть использованы для производства пищевых продуктов. Современные 3D-принтеры поставляются с предустановленными рецептами на встроенном компьютере, а также позволяют пользователям удаленно создавать свои продукты питания на компьютерах и смартфонах. Пища, напечатанная на 3D-принтере, может быть изменена по текстуре, цвету, форме, вкусу и питанию.
Технология также доказала свою эффективность в фармацевтических составах. Первый препарат, изготовленный компанией 3D Printing, был выпущен в 2015 году. В том же году FDA одобрило первый планшет с 3D-печатью.
3D-принтер Zero-G отправлен на МКС в 2014 году
В 2014 году компания SpaceX доставила на Международную космическую станцию первый трехмерный принтер. В настоящее время он используется космонавтами для печати таких полезных инструментов, как торцовый ключ.
В настоящее время технологические компании интегрируют аддитивное производство с облачными вычислениями для обеспечения децентрализованного и географически независимого распределенного производства. Некоторые компании предлагают услуги онлайн-3D-печати (через веб-сайт) как частным, так и коммерческим клиентам.
Будущее 3D-печати
Факторы, которые, как ожидается, будут стимулировать рост рынка, включают в себя агрессивные исследования и разработки и растущий спрос на приложения для создания прототипов из различных отраслей промышленности, в частности, автомобильной, аэрокосмической, оборонной и медицинской.
Полное руководство по 3D-печати [часть 1]
Хотя 3D-печать была изобретена в 1980-х годах, в 21 веке ее популярность значительно возросла: 3D-печать пластика стала важным методом создания прототипов, а высококачественное производство с использованием металлических аддитивов теперь широко распространено в аэрокосмической промышленности и медицине.
Хотя аддитивное производство развивается, 3D-принтеры по-прежнему используются преимущественно в качестве инструмента для создания прототипов. Это объясняется тем, что они имеют очень низкие начальные затраты, не требуют оснастки и очень быстро печатают единичные изделия.
В этом руководстве рассматриваются основы 3D-печати, включая основные технологии 3D-печати и материалы, преимущества 3D-печати перед аналогичными процессами, а также общие области применения 3D-печати.
Технологии 3D-печати:
FDM работает путем экструзии постоянного потока термопластичного материала из печатающей головки, которая движется вдоль двух осей (в соответствии с компьютерными инструкциями); экструдированный материал формирует двухмерную форму на печатном слое, охлаждается и в конечном итоге застывает. Затем печатающая головка постепенно поднимается для перехода к следующему 2D-слою, который печатается поверх первого, и этот процесс повторяется до тех пор, пока не будет напечатана вся 3D-форма.
Благодаря широкому выбору материалов, доступности и возможности использования в непромышленных условиях, FDM является доминирующей технологией 3D-печати для потребителей, а также широко используется в профессиональной среде в качестве инструмента для создания прототипов.
Процесс SLA осуществляется путем перемещения высокофокусированного лазерного луча по точному шаблону в ванне со смолой. Поскольку смола является светочувствительной, лазерный луч способствует отвердеванию смолы, но только в тех областях, на которых он сфокусирован. Это позволяет 3D-принтеру SLA формировать твердую двумерную форму в жидкой смоле перед постепенным перемещением строительной платформы для перехода к следующему слою. (В родственной технологии фотополимеризации, цифровой обработке света (DLP), вместо лазерного луча используется проектор).
Во время процесса SLS печатная платформа покрывается тонким слоем порошка. Затем управляемый компьютером лазер рисует в порошке двумерную форму, сплавляя частицы и создавая твердую форму. После завершения создания 2D-слоя платформа для печати перемещается пошагово, чтобы можно было печатать последовательные слои. Поскольку напечатанная деталь всегда окружена неспеченным порошком, для нее не требуются опорные конструкции (своего рода печатные леса, используемые в таких технологиях, как FDM, для удержания детали вместе).
SLS используется как в прототипировании, так и в мелкосерийном производстве. Преимущества включают геометрическую свободу и возможность печати нескольких плотно упакованных деталей за один раз.
Он похож на SLS, но вместо использования лазера для спекания частиц порошка на порошок наносятся специальные чернила, которые поглощают инфракрасный свет; затем инфракрасный свет направляется на порошок, вызывая слияние частиц.
Струйное нанесение материала
Струйные 3D-принтеры обычно печатают жидкими термореактивными фотополимерами, которые могут обладать различными свойствами.
SLM, представляющий собой форму сплавления порошкового слоя, похож на SLS тем, что в нем используется лазер, направленный на слой металлического порошка. Однако частицы могут быть полностью расплавлены, а не просто спечены, и этот процесс используется для обработки различных металлических порошков, а не нейлона и полиамида. Еще одно отличие заключается в том, что для SLM обычно требуется герметичная печатная камера, содержащая инертный газ. Совершенствование технологии SLM сделало ее реальной альтернативой механической обработке и литью.
SLM имеет множество применений, от быстрого создания металлических прототипов до производства конечных аэрокосмических компонентов и титановых медицинских имплантатов.
DMLS похож на SLS тем, что в нем используется лазер для спекания частиц; однако он применяется для металлов, а не нейлона. DMLS также во многом напоминает SLM, но лазер не полностью расплавляет сырье, как это делает SLM. Поэтому DMLS обычно ограничивается металлическими сплавами.
Процесс струйной печати с использованием связующего вещества осуществляется путем покрытия печатного слоя порошком, а затем выборочного распыления порошка со связующим веществом (своего рода клеем) для создания двухмерной формы. Связующее вещество, похожее на клей, скрепляет частицы порошка вместо того, чтобы, например, спекать их вместе. Затем строительная платформа перемещается, чтобы принтер мог скрепить следующий слой, и так далее.
Детали, изготовленные методом струйной печати, обычно нуждаются в термообработке или инфильтрации (другим материалом) после печати, чтобы удалить связующий материал и укрепить деталь.
Процесс печати титанового тормозного суппорта Bugatti Chiron на 3D-принтере SLM:
Материалы для 3D-печати:
Термопластические нити (FDM)
Распространенным универсальным термопластичным материалом для FDM является полимолочная кислота (PLA), которая имеет низкую температуру плавления и является экологически безопасной. Другим популярным выбором является акрилонитрил-бутадиен-стирол (ABS), который имеет более высокую температуру плавления, но легче экструдируется. Другие распространенные материалы для 3D-печати FDM включают PETG и PC.
Хотя большинство термопластов для печати являются жесткими, существуют некоторые гибкие нити FDM, такие как TPE и TPU, которые подходят для изготовления резиноподобных деталей.
Композитные нити (FDM)
Многие 3D-принтеры FDM способны печатать термопласты, армированные такими добавками, как стекло или углеродное волокно. Эти материалы могут значительно превосходить по прочности обычные термопласты (хотя, поскольку кусочки стекла или измельченные волокна ориентированы случайным образом, такие материалы обычно слабее, чем напечатанные непрерывные волокна, которые требуют специальной и дорогой технологии печати).
Жидкие смолы (SLA, DLP)
Материалы для фотополимеризационных процессов 3D-печати, таких как SLA и DLP, поставляются в виде жидких светочувствительных смол, которые содержат мономеры, олигомеры и фотоинициаторы. Эти смолы отверждаются под воздействием источника света для получения твердых печатных деталей.
Нейлоновые/полиамидные порошки (SLS)
Металлические порошки (SLM, DMLS)
Процессы аддитивного производства металлов, такие как SLM, совместимы с металлическими порошками, которые могут быть расплавлены лазерным лучом принтера. Такие порошки часто изготавливаются методом газовой атомизации, в результате чего образуются сферические частицы, которые легко текут.
Широкий спектр металлов доступен в качестве порошков для 3D-печати в SLM и других процессах плавления в порошковом слое. К ним относятся высокопрочные и высокотемпературные титановые сплавы, алюминиевые сплавы, нержавеющие стали, кобальто-хромовые сплавы и никелевые сплавы.
Сравнение SLA и DLP
Программное обеспечение для 3D-печати:
Программное обеспечение для 3D-моделирования
Программное обеспечение для автоматизированного проектирования (CAD), иногда называемое программным обеспечением для 3D-моделирования, используется для проектирования 3D-моделей на экране компьютера, которые в конечном итоге могут быть превращены в физические 3D-печатные объекты.
Такое программное обеспечение позволяет моделировать трехмерные формы визуально, путем выбора параметров или написания кода. Функции могут включать инструменты автоматического моделирования, интеграцию CAM и инструменты моделирования.
Программное обеспечение для восстановления STL
Популярные автономные пакеты восстановления STL включают Magics от Materialize и Netfabb / Meshmixer от Autodesk, в то время как вышеупомянутые Fusion 360 и Blender поставляются с инструментами восстановления STL.
Программное обеспечение для слайсинга
Программное обеспечение для 3D-моделирования создает файлы сетки, которые содержат информацию о 3D-модели, но 3D-принтер не может вычислить эти файлы. Здесь на помощь приходит программное обеспечение для слайсинга 3D-принтеров.
Программное обеспечение для слайсинга разрезает трехмерную сетку на отдельные слои, которые могут быть последовательно напечатаны на 3D-принтере, и экспортирует данные об этих слоях в виде G-кода, который 3D-принтер может считывать и выполнять.
Программное обеспечение для управления печатью
Некоторым пользователям 3D-принтеров, особенно тем, у кого одновременно работает несколько принтеров, может потребоваться программное обеспечение для управления 3D-печатью, чтобы управлять заданиями на печать, контролировать производительность и состояние машины, а также контролировать расход материалов.
Инструменты управления печатью включают удобные веб-инструменты, такие как OctoPrint, вплоть до профессиональных систем управления аддитивным производством (MES), таких как Materialize Streamics и Oqton FactoryOS.
Преимущества 3D-печати:
Использование 3D-печати дает множество преимуществ по сравнению с альтернативными процессами, такими как обработка на станках с ЧПУ и литье под давлением. К ним относятся:
Скорость: особенно для быстрого создания прототипов единичных деталей, 3D-печать является одним из самых быстрых методов изготовления. Цифровые файлы могут быть отправлены на 3D-принтер с минимальной подготовкой. Это может дать компаниям конкурентное преимущество, сокращая циклы НИОКР и время выхода на рынок.
Стоимость: Поскольку не требуется дорогостоящая оснастка, 3D-печать очень дешева для изготовления единичных деталей или коротких партий. Кроме того, потери материала минимальны, поскольку процесс является аддитивным, а не субтрактивным.
Геометрическая свобода: 3D-печать имеет меньше конструктивных ограничений, чем такие процессы, как литье под давлением, что позволяет создавать сложные детали и даже сложные внутренние секции. Это особенно актуально для процессов с порошковым слоем, таких как SLS, поскольку порошок поддерживает напечатанную структуру со всех сторон.
Постоянство: Хотя 3D-печать часто используется для изготовления разовых деталей и прототипов, на самом деле она позволяет получать очень точные копии, поскольку качество деталей не зависит от таких факторов, как срок службы пресс-формы или износ инструмента.
Ограничения 3D-печати включают медлительность при больших объемах, ограниченную прочность деталей по сравнению с субтрактивными и формовочными процессами, стоимость материалов (нить FDM стоит дороже, чем эквивалентные объемы гранул для литья под давлением, например), ограниченный ассортимент материалов и ограниченные возможности окраски.
Если вам понравилась статья, то ставьте лайк, делитесь ею со своими друзьями и оставляйте комментарии!