3D печатът най-често се използва за прототипиране и способността му бързо да произвежда отделни части може да позволи идеите да бъдат бързо проверени и да спестят разходи. Най-често срещаните 3D технологии за печат са SLA, DLP, и FDM, но не само тези видове технологии. Въвеждането и работният принцип на тези 3D технологии за печат ще бъдат обсъдени по-долу.
Стерео литография (SLA)
Стереолитографията (SLA) е оригиналният индустриален 3D процес на печат. SLA принтерите са добри в производството на части с висок детайл, гладка повърхностен завършек и тесни допустими отклонения. Висококачественото повърхностно покритие върху SLA части не само изглежда красиво, но и допринася за функцията на частта — например тестване на приловото на монтажа. Той се използва широко в медицинската индустрия, и общи приложения включват анатомични модели и микрофлуидици.
Принцип: Стереолитографията е компютър, който контролира лазерния лъч, и използва данните за дизайна, предоставени от CAD системата, за да втвърди течния фоточувствителен смола слой по слой. Този метод на свързване по слой е да се съчетае самолетното движение на лазера с платформата. Вертикалното движение се комбинира за създаване на триизмерен обект.
Селективно лазерно синтероване (SLS)
Селективното лазерно синтероване (SLS) топи праховете на найлонова основа в твърди пластмаси. Тъй като SLS части са изработени от истински термопластични материали, те са трайни, подходящи за функционално тестване, и могат да поддържат живи панти и щракания. В сравнение с SL частите са по-силни, но повърхностният завършек е по-груб. SLS не изисква структура за поддръжка, така че цялата платформа за изграждане може да се използва за гнездо на няколко части в една компилация —което го прави подходящ за по-високи брой части от други 3D процеси на печат. Много SLS части се използват за прототипиране и един ден ще бъде инжектиране формован.
Принцип: Лазерният лъч е селективно синтеровен според информацията за пластовата секция под компютърен контрол. След като един слой е завършен, следващият слой е синтериран. След като приключи цялото синтероване, излишният прах се отстранява и може да се получи синтерована част.
Мастиленоструйна технология (PolyJet)
PolyJet е друг пластмасов 3D процес на печат, но има повратна точка. Тя може да произвежда части с разнообразни свойства, като цвят и материал. Дизайнерите могат да използват тази технология, за да направят прототипи на еластомери или свръхформени части. Ако дизайнът ви е единична твърда пластмаса, препоръчваме ви да се придържате към SL или SLS-това е по-икономично. Въпреки това, ако правите прототипи за прекаляване или дизайни от силиконова гума, PolyJet може да ви спести да инвестирате в инструменти в началото на цикъла на разработка. Това може да ви помогне да ититирате и валидирате дизайна си по-бързо и да ви спести пари.
Принцип: Всеки слой фоточувствителен полимерен материал се втвърдява с ултравиолетова светлина веднага след като бъде напръскан, така че да се произведе напълно втвърден модел, който може да бъде транспортиран и използван веднага без втвърдяване след това. Поддържащия материал, подобен на гел, специално проектиран да поддържа сложни геометрии, може лесно да бъде отстранен на ръка или чрез пръскане на вода.
Обработка на цифрова светлина (DLP)
Цифровата обработка на светлината е подобна на SLA, защото използва светлина, за да излекува течната смола. Основната разлика между двете технологии е, че DLP използва цифров светлинен прожекторен екран, докато SLA използва ултравиолетов лазер. Това означава, че DLP 3D принтери могат да изображение на целия слой компилация наведнъж, като по този начин увеличаване на скоростта на изграждане. Въпреки че често се използва за бързо прототипиране, по-високата пропускателни мощности на DLP печат го прави подходящ за дребно партидно производство на пластмасови части.
Принцип: Принципът е да се премине източникът на светлина, излъчван от светлината през кондензираща леща, за да се хомогенизира светлината, а след това да се премине цветово колело (Color Wheel), за да се раздели светлината на RGB три цвята (или повече цветове), след което да се прожектира цветът върху обектива На DND, изображението най-накрая се проектира през проекционния обектив.
Многоструйно топене (MJF)
Подобно на SLS, Multi Jet Fusion също използва найлонов прах, за да направи функционални части. Вместо да използва лазер, за да синтер праха, MJF използва мастиленоструен масив, за да приложи поток върху найлоново прахово легло. Нагревателният елемент след това преминава през леглата, за да предпазител всеки слой. Това води до по-последователни механични свойства и подобрен повърхностен завършек в сравнение с SLS. Друга полза от процеса на МЖФ е да се ускори времето за строеж, като по този начин се намалят производствените разходи.
Принцип: Начинът, по който работи тази технология, е много интересен: първо разстилайте слой прах, след това напръскайте потока и в същото време напръскайте детайлен агент, за да осигурите фиността на ръбовете на отпечатания обект и след това го нанесете отново Източник на топлина. Този слой е завършен. И така нататък, докато не завърши 3D обекта.
Моделиране на слето отлагане (FDM)
Fused Deposition Modeling (FDM) е обща технология за 3D печат на работния плот за пластмасови части. Функцията на FDM принтера е да екструдират пластмасовия нажежен слой по слой върху платформата за изграждане. Това е икономически ефективен и бърз метод за изработване на физически модели. В някои случаи FDM може да се използва за функционално тестване, но технологията е ограничена поради сравнително грубия повърхностен завършек и недостатъчната здравина на частите.
Принцип: FDM процес се топи и екструдира пластмасова тел през накрайник с висока температура. Телта се натрупва, охлажда и втвърдява на платформата или преработения продукт, а обектът се натрупва слой по слой.
Директно метално лазерно синтероване (DMLS)
Металният 3D печат отваря нови възможности за дизайн на метална част. Обикновено се използва за намаляване на металните, многокомпонентните компоненти до отделни компоненти или леки компоненти с вътрешни канали или кухи функции. DMLS може да се използва за прототипиране и производство, защото плътността на частите е толкова плътна, колкото частите, произведени с помощта на традиционни методи за производство на метали като обработка или леене. Създаването на метални части със сложни геометрии го прави подходящ и за медицински приложения, при които дизайнът на частта трябва да имитира органични структури.
Принцип: Металната матрица се разтопява частично чрез използване на високоенергиен лазерен лъч и се контролира от 3D моделни данни, като същевременно се синтерират и втвърдяват прахообразни метални материали и автоматично ги подредят слой по слой, за да генерират плътни геометрични твърди части.
Топене на електронни греди (EBM)
Електронното топене на лъча е друга метална 3D технология за печат, която използва електронен лъч, контролиран от електромагнитна бобина, за да разтопи металния прах. По време на процеса на изграждане печатното легло се нагрява и се поставя във вакуумно състояние. Температурата, при която материалът се нагрява, се определя от използвания материал.
Принцип: Импортирайте триизмерните солидни моделни данни на частта в оборудването на EBM, след което положи тънък слой фин метален прах в работната кабина на оборудването на EBM, и използвайте енергията с висока плътност, генерирана на фокуса, след като високоенергийният електронен лъч бъде отклонена и фокусирана. Сканираният метален прахов слой генерира температура в малка местна област, което кара металните частици да се стопят. Непрекъснатото сканиране на електронния лъч ще накара малките метални разтопени басейни да се предпазителят и втвърдят, и да се свържат, за да образуват линеен и планален метален слой.