6 3D drukas veidi, par kuriem jūs nezināt

---

3D drukāšana tiek izmantota gandrīz visās nozarēs, tostarp automobiļu rūpniecībā, celtniecībā, zobārstniecībā un juvelierizstrādājumos. Tomēr jūsu 3D izdruku kvalitāti var ietekmēt jūsu izmantotā 3D drukas tehnoloģija.

Ir daudzas 3D drukāšanas tehnoloģijas, ko varat izmantot, lai izveidotu 3D drukātus objektus. Visizplatītākie ir stereolitogrāfija, selektīvā lāzera saķepināšana un kausētā nogulsnēšanās modelēšana.

Šajā rakstā ir apskatīti 3D drukas tehnoloģiju veidi.

1. Stereolitogrāfija (SLA)

Stereolitogrāfija jeb SLA ir viena no senākajām 3D drukas tehnoloģijām, un tā tiek izmantota arī mūsdienās. Tehnoloģija izmanto tvertnes fotopolimerizācijas procesu, lai izgatavotu 3D objektus.

SLA priekšmets tiek izgatavots, pakļaujot fotopolimēra sveķus gaismai, parasti UV gaismai. Process ietver lāzera stara novirzīšanu pāri šķidrā fotopolimēra tvertnei (tvertnei), tā selektīvi sacietē un sacietē, kā arī veido pa vienam slānim.

Detaļas, kas drukātas, izmantojot šo tehnoloģiju, parasti ir precīzi pēc izmēriem ar gludu virsmu, lai gan tajās ir iekļautas atbalsta struktūras. SLA tiek izmantots kosmosa, automobiļu un medicīnas nozarēs, lai pieminētu dažas.

2. Selektīva lāzera saķepināšana (SLS)

Selektīvā lāzera saķepināšana (SLS) ir 3D drukas tehnoloģijas veids, kura pamatā ir pulvera slāņa saplūšanas process. Šī tehnoloģija galvenokārt ir rūpnieciska un ir ideāli piemērota sarežģītām ģeometrijām, tostarp negatīvām un iekšējām iezīmēm, iegriezumiem un plānām sienām.

Saķepināšana ir cietas materiāla masas veidošanas process, to karsējot, bet ne līdz kušanai. Siltuma avots ir jaudīgs lāzers, ko izmanto pulverveida termoplastu saķepināšanai, veidojot funkcionālas daļas. Visbiežāk izmantotais materiāls SLS ir neilons.

Gan SLS, gan SLA ir balstīti uz pulvera slāņa saplūšanas procesu, un tiem ir līdzīga darbības metode. Bet atšķirībā no SLA, SLS nav vajadzīgas atbalsta konstrukcijas, jo apstrādājamo priekšmetu ieskauj nesaķepināts pulveris. Turklāt SLA daļas parasti ir stingrākas nekā SLA, un tām ir raupjāka virsmas apdare nekā pēdējam.

3. Kausētā nogulsnēšanās modelēšana (FDM)

FDM, dažreiz saukta par Fused Filament Fabrication (FFF), ir populāra 3D drukas tehnoloģija, kurā tiek izmantots materiāla ekstrūzijas process. Šī tehnoloģija ir viena no visrentablākajām metodēm pielāgotu termoplastisko detaļu un prototipu ražošanai.

FDM printeris izgatavo objektus, slāņojot izkausētas termoplastmasas ekstrūzijas, izmantojot kustīgu, apsildāmu sprauslu uz konstrukcijas platformas, kur tas atdziest un sacietē. Lai gan parasti tie ir funkcionāli, gatavie priekšmeti mēdz būt ar raupju virsmu, un tiem nepieciešama papildu apstrāde un apdare.

FDM ir viena no visplašāk izmantotajām tehnoloģijām mājas galddatoru printeru modeļos. Piemēram, jūs varat izmantojiet FDM printeri, lai drukātu miniatūras uz galda mājās.

FDM ir viena no nedaudzajām 3D drukāšanas tehnoloģijām, kas izmanto ražošanas kvalitātes termoplastu, lai drukātu detaļas, kurām ir lieliskas termiskās, ķīmiskās un mehāniskās īpašības. Izmantotie termoplastiskie pavedieni ietver polietilēntereftalātu (PET), polilaktikskābi (PLA) un akrilnitrila butadiēna stirolu (ABS). Parasti FDM lietojumi ietver ēku 3D drukāšanu un 3D desertu gatavošanu.

Metāla saistvielu strūkla (MBJ) ir 3D drukas tehnoloģija, kas izmanto saistvielu strūklas procesu, lai izgatavotu metāla priekšmetus. Saistvielu strūkla veido objektus, selektīvi uzklājot saistvielu virs pulvera materiāla slāņa.

MBJ saistvielu uzklāj ar drukas galviņām uz metāla pulvera slāņa, veidojot objektus ar sarežģītu ģeometriju. Saistviela "salīmē" metāla pulveri kopā slāņos un starp slāņiem.

Lai izveidotu objektu, slāņi tiek novietoti viens virs otra, līdz vēlamais objekts ir pabeigts. Kad tas ir pabeigts, jums būs jāievieš pēcapstrādes metodes, piemēram, saķepināšana vai infiltrācija, lai ražotu funkcionālus metāla priekšmetus.

Šo tehnoloģiju var izmantot ar dažādiem materiāliem (smilšu kompozītmateriāliem, keramikas pulveriem un akrilu), ja saistviela tos efektīvi savieno. Saistvielu strūkla ļauj arī pievienot saistvielai krāsu pigmentus, lai iegūtu pilnkrāsu drukas daļas.

Metāla saistvielu izsmidzināšana ir ātrs process. Tomēr tas rada detaļas ar graudainu virsmas apdari, kas ne vienmēr ir piemērotas konstrukcijas daļām. Šī iemesla dēļ tehnoloģija ir ideāli piemērota 3D metāla drukāšanai un funkcionālu metāla detaļu zemu izmaksu sērijveida ražošanai.

5. Digitālā gaismas apstrāde (DLP)

Digitālā gaismas apstrāde jeb DLP ir tvertnes polimerizācijas tehnika. 3D drukas tehnoloģija darbojas ar polimēriem un ir ļoti līdzīga SLA. Abas tehnoloģijas veido daļas pa slānim, izmantojot gaismu, lai selektīvi sacietētu šķidros sveķus tvertnē.

Kad detaļas ir izdrukātas, tās būs jānotīra no liekajiem sveķiem un jāpakļauj gaismas avotam, lai uzlabotu to izturību. Tāpat kā SLA, arī DLP var izmantot, lai izveidotu detaļas ar augstu izmēru precizitāti.

Abām tehnoloģijām ir līdzīgas prasības atbalsta konstrukcijām un pēcapstrādei. To galvenā atšķirība ir gaismas avots; DLP izmanto tradicionālākus gaismas avotus, piemēram, loka lampas.

DLP var strādāt arī ar nelielu daudzumu sveķu, lai ražotu precīzas detaļas, ietaupot materiālu un ekspluatācijas izmaksas. Tomēr dažreiz 3D izdrukas neizdodas. Labā ziņa ir tā, ka jūs vienmēr varat pārstrādāt neizdevušās 3D izdrukas.

Gan DMLS, gan SLM ir līdzīgi SLS, izņemot to, ka šajās tehnoloģijās izmanto metāla pulveri, nevis plastmasu, lai izveidotu detaļas. Procesā tiek izmantots lāzers, lai izkausētu metāla pulvera daļiņas, sapludinot tās pa slāni. Tipiski izmantotie materiāli ir varš, titāna sakausējumi un alumīnija sakausējumi.

Atšķirībā no SLS, gan DMLS, gan SLM ir nepieciešamas atbalsta struktūras, jo procesa laikā ir nepieciešama augsta temperatūra. Jūs varat noņemt atbalsta konstrukcijas pēcapstrādē.

Turklāt gan SLM, gan DMLS galaprodukti mēdz būt stiprāki un ar lielisku virsmas apdari. Viena ievērojama atšķirība ir tā, ka DMLS tikai uzsilda metāla daļiņas līdz saplūšanas vietai, bet SLM tās pilnībā izkausē. Vēl viena atšķirība ir tā, ka DMLS var veidot detaļas no metālu sakausējumiem, savukārt SLM ražo viena elementa detaļas, piemēram, titānu.

Kāda ir labākā 3D drukāšanas tehnoloģija jūsu projektam?

Izvēloties 3D drukāšanas tehnoloģiju, jāņem vērā vairāki faktori, tostarp nepieciešamais materiāls, gala objekta vizuālās vai fiziskās īpašības un funkcionalitāte.

Katrai 3D drukas tehnoloģijai ir savas stiprās un vājās puses, kas padara to piemērotāku konkrētiem projektiem.

Visbiežāk izmantotās 3D drukas tehnoloģijas ir stereolitogrāfija (SLA), selektīvā lāzera saķepināšana (SLS) un fused deposition modeling (FDM). Šajā rakstā ir apskatīti dažādi pieejamo 3D drukāšanas tehnoloģiju veidi, lai palīdzētu jums izvēlēties tehniku, kas vislabāk atbilst jūsu prasībām.

8 3D drukāšanas kļūdas, no kurām jāizvairās, lai iegūtu labāku izdruku

Lasiet Tālāk

Par autoru