Tyxo.bg counter

Време ли е за покупка на 3D принтер? Ултимативен наръчник, част II

В предния материал по темата обяснихме в детайли какво представлява триизмерното отпечатване, с какви цели се използва 3D печата, какви са ползите и какви са недостатъците на технологията. Сега продължаваме темата със...  



Видовете 3D печатане

Ако сте се интересували от триизмерния печат, със сигурност сте се сблъскали с редица съкращения, като FDM, SLA, SLS, EBM и др. Но какво значат те и каква е разликата по между им? Това са различните технологии на печат и макар не всички от тях да са комерсиално достъпни, накратко ще ги обясним всичките.

FDM (Fused Deposition Modeling – синтезирано моделиране на отлагания)

FDM е най-разпространеният метод на 3D печат, използван при десктоп системите. При него термопластични нишки се нагряват и екструдират през екструзионна глава, която разстила разстопената пластмаса и слой по слой образува предмет. Ако даден обект има надвиснали части, той обаче ще се нуждае от поддържащи структури, които могат да бъдат премахнати след приключване на отпечатването.

Този тип 3D принтери са най-евтините и се използват за бързото създаване на прототипи на различни продукти.

 

SLA (Stereolithography - стереолитография)

SLA е най-старата от 3D технологиите, за пръв път изобретена от Чък Хъл (Chuck Hull) през 1983-та година.

SLA действа, като излага слой от фоточувствителна течна смола към UV-лазер, така че смолата се втвърдява и се превръща в солиден обект. И тук, изграждането на предмета става слой по слой.

Стереолитографията е идеална за създаването на гладки форми с изключителна прецизност. Технологията става все по-популярна в индустрии, като бижутерията и козметичната стоматология.



CLIP (Continuous Liquid Interface Productionнепрекъснато производство на течен интерфейс)

CLIP може да е следващото голямо нещо при 3D отпечатването. Технологията е наследник на SLA и също използва смола и ултравиолетов лъч. Разликата е в кислородно-пропусклива мембрана, която се намира под смолата и прави процеса много по-бърз. CLIP може да създава обекти до 100 пъти по-бързо от стандартния SLA метод, както и да работи с промишлени материали.

Първите CLIP 3D принтери вече са в тестова фаза.



DLP (Digital Light Processingдигитална обработка чрез светлина) 

DLP и SLA имат много общо по между си. И двата типа използват течни фотополимери, които изглеждат като смола. И двата типа обработват смолата чрез светлина, само че SLA го прави с лазер, а DLP го прави със специален прожектор.

DLP технологията е изобретена през 1987-ма година от Лари Хорнбек (Larry Hornbeck) за популярната и в момента компания Texas Instruments.

DLP използва компютърно-контролирана микро-огледална мрежа разположена върху чип. Тези миниатюрни огледала се накланят напред и назад, за да отразяват светлината и да създадат ярък пиксел; ако се наклонят на другата страна, създават тъмен пиксел. Звучи ли ви познато? Точно така, това е технологията зад филмовите проектори, клетъчните телефони, както и DLP принтирането.

DLP 3D принтерите основно се използват в професионалните среди, тъй като работят много бързо, създават много здрави части и оперират с отлична резолюция.

 

SLS (Selective Laser Sintering – селективно лазерно синтероване)

И този метод е подобен на SLA, но разликата е, че SLS използва прахов материал наместо течна смола. Лазер се използва за селективно синтероване (техника за топлинна обработка – предизвиква атомна дифузия чрез нагряване) на слой гранули, който свързва гранулите заедно, за да създаде твърда структура. Когато обектът е напълно оформен, той се оставя да се охлади в машината, преди да бъде изваден.

SLS може да работи с широк диапазон от материали – от найлон, стъкло и керамика, до алуминии, сребро и дори стомана. Проблемът е, че изисква скъпи и много силни лазери, които го правят нерентабилен за потребителя, но идеален за промишлени цени, изработка на прототипи и части, където се изисква здравина.



SLM (Selective Laser Melting – селективно топене с лазер)

SLM може да се счете като подкатегория на SLS, но както подсказва името, SLM използва мощен лазер, за да стопи напълно метални праховe и да ги превърне в солидни триизмерни части. Обикновено използваните материали са неръждаема стомана, алуминий, титан и кобалт хром. За приложенията си в аеронавтиката или ортопедичната индустрия, SLM създава части с комплексна геометрия, тънки стени и скрити канали и пролуки. А както можете да видите от видеото по-долу, SLM се използва като метод за направата на специфични турбини за енергийната индустрия.



EBM (Electron Beam Melting – топене с електронен лъч)

За разлика от SLM, EBM техниката използва компютърно-контролиран електронен лъч във вакуум, за да стопи напълно метален прах при температура от 1000 °C. Този тип 3D печат работи с чист титан, инконел 718 и инконел 625 (супер-сплави бразирани на никел-хром) и изработва части за аеронавтиката и медицински импланти. За съжаление, поне към момента този метод за 3D печатане макар да може да създава много здрави части е прекалено бавен и скъп.



LOM (Laminated Object Manufacturing – ламинирано производство)

LOM използва слоеве от хартия смесена с лепило, пластмаса или метални ламинати, които чрез нагряване и налягане се оформят с прецизни разрези водени от компютър. В зависимост от крайния продукт, понякога процеса е последван от машинна обработка и разпробиване. 3D обекта се създава слой по слой и след като излишния материал се отстрани, обекта се запечатва с фин пясък и боя.

Макар точността в размерите да не е съвършена за този тип принтери, LOM са най-бързият и евтин метод за създаване на големи части. Освен това, позволява пълно оцветяване на отпечатания продукт.



BJ (Binder Jetting – свързващоструен метод)

Този тип 3D печат е изобретение на MIT (масачузетския технологичен университет), но е познат с много имена - "печат на прахово легло", "мастилено-струен 3D печат", "прахово печатане" или най-често "свързващоструен метод". Всички тези имена описват процес, който работи с два материала: гипс в прахообразно състояние (или производен материал) и спойващ елемент. Обикновено свързващото вещество се екструдира в течна форма от печатащата глава – мислете за обикновен 2D принтер и мастиленоструйните принтери. След като един слой бъде завършен, плочата за изграждане се снишава и процесът се повтаря.

BJ печата има едно огромно предимство и също толкова значим недостатък. Предимството е, че заради метода си на работа, може да печата пълноцветно с добавянето на различни пигменти от свързващото вещество (циан, магента, жълто, черно и бяло). Затова и BJ е популярен метод за правене на 3D селфита. Недостатъка идва от материалите, с които работи – структурно завършения продукт е крехък.



Material Jetting (MJ) / Wax Casting (материално изливане / отливане с восък)

Тук не можем да посочим изобретател, тъй като техниката се използва от бижутерите от векове насам. Процеса позволява да се направят сложни по дизайн бижута с много високо качество на изработката и от различни метали. Но с 3D печата, най-накрая процеса е автоматизиран – и за повечето хай-тек бижутери, това е сериозна стъпка напред. За експерименти с комплексни форми в малък размер и отливки, това е идеалната 3D технология.


Но как всъщност, работи? Разтопен восък се отлага върху алуминиева платформа на слоеве. За целта се използват няколко дюзи, които се промушват в зоната на изграждане на обекта. Загрятият материал изтича върху плочата за изграждане и се втвърдява. Различен тип восък и с по-ниска температура на топене се депозира под обекта, действайки като поддържащ материал. При завършване на печата се поставят в загрята баня, която разтваря материала служещ за подпора.

В момента на пазара има редица професионални принтери от този тип, като Wax Jet на компанията Statasys. Ако искате да експериментирате с технологията, не е необходимо да купувате принтера, а да се възползвате от услугите на Shapeways или Sculpteo.

 


Следва продължение...

Twitter icon Facebook icon
Този сайт използва бисквитки (cookies). Ако желаете можете да научите повече тук.