Технологии 3D-печати (SLS, SLA, FDM, MJM)

В последние несколько лет популярность 3д-печати и ее революционных технологий достигла самого пика. Что вы знаете про технологии 3d печати?

Ежедневно новости пестрят новыми открытиями и шедеврами в сфере трехмерной печати. 3D-принтер сегодня успешно применяется в промышленности, медицине, образовании, моде и т.д.

Печать 3d моделей пользуется огромным спросом среди конструкторов, разработчиков, архитекторов и дизайнеров. Технология 3d печати позволяет им получить качественные прототипы будущих изделий, пробные модели и макеты для презентации.

3D печать – это ряд операций, повторением которых происходит создание объемной модели объекта, путем последовательного нанесение одного слоя материала на другой.  Выделяют несколько видов технологий печати на 3д-принтере, отличающихся между собой способом нанесения материала и используемыми материалами. Рассмотрим подробнее технологии 3d печати.

Стереолитография (StereoLithography Apparatus, SLA)

Данная технология 3d печати использует в качестве исходного материала жидкий фотополимер.

Суть технологии SLA: система сканирования направляет луч лазера на фотополимер, в результате чего происходит процесс затвердевания материала. Как фотополимер используют твердый или хрупкий практически прозрачный материал, который достаточно легко склеивается, окрашивается и обрабатывается.

Преимущества стереолитографии (SLA):

• высокая точность готовой модели;
• возможность получить модели очень большие по габаритам до 150*75*55 см и до 150 кг по весу;
• получаемая модель очень прочная и выдерживает температурное воздействие до 100°С;
• возможность изготавливать сложные модели с сохранением мелких элементов декора;
• небольшое количество отходов;
• простота постобработки модели, в случае необходимости.

Недостатки SLA:

• небольшой выбор материалов;
• отсутствие возможности цветной печати и использования в одном цикле разных материалов;
• низкая скорость печати;
• массивность оборудования, высокая стоимость таких 3d-принтеров.

Выборочное лазерное спекание (Selective Laser Sintering, SLS)

Метод выборочного лазерного спекания имеет немало сходств с технологией SLA, однако в качестве исходного компонента используется порошок, который распределяется равномерными слоями на горизонтальной плоскости, а затем под действием луча лазера спекается в нужных участках. 

Тот порошок, который остался не запеченным служит в качестве поддержки, в случаях когда создаются нависающие элементы модели,  потребность в специальных поддерживающих структурах автоматически отпадает.

Материалами для SLS могут быть: пластик, стекло, металл, керамика и литейный воск. По окончанию процесса часто требуется постобработка полученных модели, в частности полировка, в связи с шероховатостью поверхности и слоистостью 3д-модели.
SLS печать позволяет работать с крупными объектами (до 55*55*75 см).

Прототипы, полученные по технологии SLS прочны и устойчивы к механическим воздействиям, благодаря чему данная технология применяется для изготовления полнофункциональных моделей изделия.

Преимущества выборочного лазерного спекания:

• большой выбор материалов, которые используются для создания модели;
• возможность создания сложных моделей;
• достаточно высокая скорость печати;
• используется для мелкосерийного производства и в сфере ювелирного мастерства.

Недостатки:

• необходимость применения герметичной камеры и мощного лазера;
• требует предварительного длительного подогрева порошка, а также необходимо дождаться остывания готовой модели перед удалением остатков порошка;
• необходимость постобработки готового изделия.

Послойное наплавление (Fusing Deposition Modeling, FDM печать)

При получении модели путем FDM технологии также используется технология послойного наращивания.

Для создания слоев используется термопластичный материал, который нагревается до полужидкого состояния на печатающей головке 3д-принтера и выдавливается на поверхность в качестве нити.

В качестве исходных материалов могут быть использованы: различные виды пластика, олово и другие сплавы металлов, и даже шоколад.

Преимущества послойного наплавления:

• высокая точность готового прототипа (Как создать прототип?);
• высокая скорость изготовления модели;
• возможность применения широкого спектра материалов, различных полимеров;
• низкая стоимость создания прототипа изделия.

Недостатки FDM технологии:

• ограничения размерности модели, печатаемой на 3д-принтере;
• необходимость и сложность последующей постобработки готового прототипа.

Многоструйное моделирование (Multi-jet Modeling,  MJM)

Многоструйное моделирование – одна из самых перспективных технологий. В качестве исходных материалов применяются: фотополимеры, пластик, воск – для потребительских товаров и создания прототипов и специальные составы – для изготовления протезов, медицинских имплантатов и ювелирных украшений.

Принцип работы MJM: основной и вспомогательный материалы подаются на горизонтальную поверхность сквозь мельчайшие сопла печатающей головки принтера. Количество сопел может варьировать от десятков до нескольких сотен. Основной материал – фотополимер или воск, наносится слой за слоем, закрепляемые с помощью ультрафиолетовой лампы, по заданному алгоритму. Вспомогательный материал заполняет образующиеся пустоты, что сохраняет целостность готового объекта.

3d технология – MJM позволяет изготавливать 3д-объекты с отличными физическими свойствами и высоким качеством поверхности, с достаточно сложной геометрией модели.

Все вышеперечисленные технологии 3d имеют свои преимущества и недостатки.

Специалисты компании КЛОНА помогут вам выбрать максимально выгодную для вашего случая технологию. Технический арсенал нашей компании, высококачественное оборудование и использование передовых технологий помогут вам воплотить в жизнь даже самые нереальные проекты заказчика.