6 tüüpi 3D-printimist, mille olemasolust te ei teadnud

---

3D-printimist kasutatakse peaaegu kõigis tööstusharudes, sealhulgas autotööstuses, ehituses, hambaravis ja juveelitööstuses. Teie 3D-printide kvaliteeti võib aga mõjutada teie kasutatav 3D-printimise tehnoloogia.

3D-prinditud objektide loomiseks saate kasutada palju 3D-printimise tehnoloogiaid. Levinud on stereoolitograafia, selektiivne laserpaagutamine ja sulatatud sadestamise modelleerimine.

Selles artiklis käsitletakse 3D-printimise tehnoloogiate tüüpe.

1. Stereolitograafia (SLA)

Stereolitograafia ehk SLA on üks varasemaid 3D-printimise tehnoloogiaid ja seda kasutatakse ka tänapäeval. Tehnoloogias kasutatakse 3D-objektide valmistamiseks vaagna fotopolümerisatsiooni protsessi.

SLA-s valmistatakse objekt fotopolümeervaigu valgusega, tavaliselt UV-valgusega. Protsess hõlmab laserkiire suunamist üle vedela fotopolümeeri mahuti (vanni), selle selektiivset kõvendamist ja kõvenemist ning selle ülesehitamist ühe kihi kaupa.

Selle tehnoloogiaga trükitud osad on tavaliselt mõõtmetelt täpsed ja sileda pinnaviimistlusega, kuigi need sisaldavad tugikonstruktsioone. SLA-d kasutatakse lennunduses, autotööstuses ja meditsiinitööstuses, kui mainida mõnda.

2. Selektiivne laserpaagutamine (SLS)

Selektiivne laserpaagutamine (SLS) on teatud tüüpi 3D-printimise tehnoloogia, mis põhineb pulberkihi sulamisprotsessil. See tehnoloogia on valdavalt tööstuslik ja sobib ideaalselt keerukate geomeetriate, sealhulgas negatiivsete ja sisekujunduste, sisselõigete ja õhukeste seinte jaoks.

Paagutamine on tahke materjalimassi valmistamine kuumutamise teel, kuid mitte sulamiseni. Soojusallikaks on võimas laser, mida kasutatakse pulbriliste termoplastide paagutamiseks funktsionaalsete osade moodustamiseks. SLS-is tavaliselt kasutatav materjal on nailon.

Nii SLS kui ka SLA põhinevad pulberkihi sulamisprotsessil ja neil on sarnane töömeetod. Kuid erinevalt SLA-st ei vaja SLS tugistruktuure, kuna toorik on ümbritsetud paagutamata pulbriga. Samuti on SLA osad üldiselt sitkemad kui SLA ja nende pinnaviimistlus on viimastest karedama.

3. Sulatatud sadestamise modelleerimine (FDM)

FDM, mida mõnikord nimetatakse sulatatud filamentide tootmiseks (FFF), on populaarne 3D-printimise tehnoloogia, mis kasutab materjali ekstrusiooniprotsessi. Tehnoloogia on üks kulutõhusamaid meetodeid kohandatud termoplastiliste osade ja prototüüpide tootmiseks.

FDM-printer valmistab objekte, kihistades sula termoplasti ekstrusiooni liikuva, kuumutatud düüsi kaudu ehitusplatvormile, kus see jahtub ja tahkub. Kuigi tavaliselt on need funktsionaalsed, on viimistletud objektidel tavaliselt krobeline pinnaviimistlus ning need nõuavad täiendavat töötlemist ja viimistlemist.

FDM on üks enim kasutatavaid tehnoloogiaid koduste lauaprinterite mudelite jaoks. Näiteks võite kasutage miniatuuride printimiseks FDM-printerit kodus.

FDM on üks väheseid 3D-printimise tehnoloogiaid, mis kasutavad suurepäraste termiliste, keemiliste ja mehaaniliste omadustega osade printimiseks tootmiskvaliteediga termoplasti. Kasutatavate termoplastiliste filamentide hulka kuuluvad polüetüleentereftalaat (PET), polülaktihape (PLA) ja akrüülnitriilbutadieenstüreen (ABS). FDM-i levinumad rakendused hõlmavad hoonete 3D-printimist ja 3D-magustoitude valmistamist.

Metal Binder Jetting (MBJ) on 3D-printimise tehnoloogia, mis kasutab metallesemete valmistamiseks sideaine joustamist. Sideainejoa abil moodustatakse objekte, kandes sideaine valikuliselt üle pulbrilise materjali kihi.

MBJ-s sadestatakse sideaine trükipeade abil metallpulbri kihile, tekitades keeruka geomeetriaga objekte. Sideaine "liimib" metallipulbri kihtide sees ja vahel kokku.

Objekti loomiseks asetatakse kihid üksteise peale, kuni soovitud objekt on valmis. Kui see on lõpetatud, peate funktsionaalsete metallesemete tootmiseks rakendama järeltöötlustehnikaid, nagu paagutamine või infiltratsioon.

Seda tehnoloogiat saate kasutada erinevate materjalidega (liivakomposiidid, keraamilised pulbrid ja akrüül), eeldusel, et sideaine ühendab need tõhusalt. Sideainejoa abil saate lisada sideainele värvipigmente, et toota prindiosi täisvärvides.

Metallist sideaine pihustamine on kiire protsess. See aga loob teralise pinnaviimistlusega osi, mis ei sobi alati konstruktsiooniosade jaoks. Tänu sellele on tehnoloogia ideaalne 3D metalliprintimiseks ja funktsionaalsete metallosade madala hinnaga partii tootmiseks.

5. Digitaalne valgustöötlus (DLP)

Digital Light Processing ehk DLP on vat polümerisatsioonitehnika. 3D-printimise tehnoloogia töötab polümeeridega ja on väga sarnane SLA-ga. Mõlemad tehnoloogiad moodustavad osad kiht-kihi haaval, kasutades valgust, et selektiivselt kõvendada vedelat vaiku vaatis.

Kui osad on prinditud, peate need puhastama liigsest vaigust ja jätma need valgusallika kätte, et suurendada nende tugevust. Sarnaselt SLA-ga saab DLP-d kasutada kõrge mõõtmete täpsusega osade loomiseks.

Mõlemal tehnoloogial on sarnased nõuded tugistruktuuridele ja järeltöötlusele. Nende peamine erinevus on valgusallikas; DLP kasutab tavapärasemaid valgusallikaid, näiteks kaarlampe.

DLP võib töötada ka väikese koguse vaiguga, et toota täpseid osi, säästes materjali- ja jooksvaid kulusid. Mõnikord aga 3D-printimine ebaõnnestub. Hea uudis on see, et saate alati ebaõnnestunud 3D-printide taaskasutamine.

Nii DMLS kui ka SLM on sarnased SLS-iga, välja arvatud see, et need tehnoloogiad kasutavad osade loomiseks plasti asemel metallipulbrit. Protsess kasutab laserit metallipulbri osakeste sulatamiseks, sulatades need kihtide kaupa. Tüüpilised kasutatavad materjalid on vask, titaanisulamid ja alumiiniumisulamid.

Erinevalt SLS-st vajavad nii DMLS kui ka SLM tugistruktuure protsessi käigus vajalike kõrgete temperatuuride tõttu. Tugistruktuurid saate eemaldada järeltöötluses.

Lisaks kipuvad nii SLM kui DMLS lõpptooted olema tugevamad ja suurepärase pinnaviimistlusega. Üks märkimisväärne erinevus on see, et DMLS soojendab metalliosakesi ainult sulamispunktini, samas kui SLM sulatab need täielikult. Teine erinevus seisneb selles, et DMLS võib moodustada osi metallisulamitest, samas kui SLM toodab üheelemendilisi osi, näiteks titaani.

Mis on teie projekti jaoks parim 3D-printimise tehnoloogia?

3D-printimise tehnoloogia valikul tuleb arvesse võtta mitmeid tegureid, sealhulgas vajalik materjal, lõppobjekti visuaalsed või füüsilised omadused ning funktsionaalsus.

Igal 3D-printimise tehnoloogial on oma tugevad ja nõrgad küljed, mis muudavad selle konkreetsete projektide jaoks sobivamaks.

Kõige sagedamini kasutatavad 3D-printimise tehnoloogiad on stereolitograafia (SLA), selektiivne laserpaagutamine (SLS) ja sulatatud sadestamise modelleerimine (FDM). See artikkel hõlmab saadaolevaid erinevat tüüpi 3D-printimise tehnoloogiaid, mis aitavad teil valida teie vajadustele kõige paremini vastava tehnika.

8 3D-printimise viga, mida peaksite vältima, et paremat printimist saada

Loe edasi

Autori kohta