Sedam glavnih vrsta tehnologija 3D ispisa

3D ispis, nazvan i aditivna proizvodnja, obuhvaća nekoliko različitih procesa . Iako su različiti, svi dijele iste ključne korake ., na primjer, sav 3D ispis započinje digitalnim modelom, jer je digitalna tehnologija ., a proizvod je prvo osmišljen iz dijela datoteke ili dobivenog dijela datoteke. u slojeve za stvaranje uputa za stazu za 3D pisač koji slijedi .

Zašto sedam vrsta?

Aditivna proizvodnja može se kategorizirati na temelju proizvoda koje proizvodi ili materijala koje koristi ., ISO ga je klasificirao u sedam općih tipova . Međutim, ovih sedam kategorija 3D ispisa također se bore za pokrivanje sve većeg broja tehničkih podruka i hibridnih tehnologija.

Estruzija materijala 3D ispis

Materijal ekstrudiranje ispunjava do svog imena: Materijali se guraju kroz mlaznicu . Obično, materijal je plastična filament, koja se otopi i istiskiva kroz grijanu mlaznicu ., printer deponira materijal na platformu za izgradnju, a to je. thats i ovaj cools}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}} od 3D ispisa . Iako zvuči jednostavno, s obzirom na raznolikost materijala koji se mogu ekstrudirati, uključujući plastiku, metale, beton, bio gelove i razne hrane, ovo je zapravo vrlo široka kategorija . 3 d printera ove vrste u cijeni od {8 do {{Ofss Ofss suss

 Podtipovi ekstruzije materijala: spojeno modeliranje taloženja (FDM), konstrukcija 3D ispis, mikro 3D ispis, bio 3D ispis .
 Materijali: plastika, metali, hrana, betoni itd. .
 Dimenzionalna točnost: ± 0 . 5% (donja granica ± 0,5 mm).
 Uobičajene aplikacije: prototipiranje, električna kućišta, testiranje oblika i fit, jigs i učvršćenja, uzorci za lijevanje, zgrade itd. .
 Prednosti: metoda 3D troška 3D ispisa sa širokim rasponom materijala .
 Nedostaci: općenito niži materijalni učinak (čvrstoća, trajnost itd. .) i obično niže dimenzionalne točnosti .

1. spojeno modeliranje taloženja (FDM)
 

Dijelovi FDM -a mogu se izraditi na raznim 3D pisačima pomoću metala ili plastike

Postoji tržište više od milijardu dolara za FDM 3D pisače, s tisućama strojeva u rasponu od osnovnih do složenih industrijskih modela . FDM strojevi također se nazivaju FOUNED FAPLENT FORMACIJA (FFF), što je potpuno ista tehnologija . poput 3D -a, a to je 3D tehnologija, a savez na digitalni fdm, FDM Slijedite . u FDM -u, ubacite kalem filamenta (ili nekoliko odjednom) u 3D printer, koji ga unosi u mlaznicu za ekstruder pisača ., pisač zagrijava mlaznicu ili mlaznice na potrebnu temperaturu za ublažavanje filata i oblikovanja na obvezu na obvezu na obvezu na obrok na obvezu i formira

Dok pisač pomiče ekstruder duž određene koordinate ravnine xy ravnine, on postavlja prvi sloj ., ekstruder se tada diže na sljedeću visinu (z ravnina), ponavljajući sloj procesa prema sloju dok se objekt ne formira {} {1}, ovisno o objektu, nosačima, nosačima. Materijali su se otopili u vodi ili drugim otopinama .

FDM 3D pisači nude širok raspon strojeva za hobiste, male tvrtke i proizvođače (izvori: kreality, poprimilo3d, stratasys) .

2. 3 d Bioprinting

3D Bioprinting sličan je tradicionalnom 3D ispisa, ali korišteni su materijali značajno različiti .

3D Bioprinting, ili bio 3D ispis, je proces aditivnog proizvodnje koji kombinira organske ili biološke materijale, poput živih stanica i hranjivih sastojaka, kako bi se stvorio prirodno trodimenzionalno tkivo poput struktura ., može proizvesti bilo što od skeletnog tkiva, i inovacije, i razvoja, i u razvoju, i korištenih tkiva u tmerama {} {3}. Regenerativne terapije medicine . Stvarna definicija 3D bioprintinga još uvijek se razvija . u osnovi, djeluje slično kao FDM 3D ispis i spada u kategoriju materijalne ekstruzije (iako ekstruzija nije jedina metoda bioprintiranja) .

U 3D bioprintintu, materijal (bio tinta) je ekstrudiran iz igle kako bi se stvorio slojevi ispisa . bio tinte uglavnom sastoje se od živih tvari, poput stanica unutar materijala za nosač ., na primjer, kolagena, želatina, hijaluronska kiselina, svilena, ili Nanocelul, ili NanocelUl, ili nanokel Podrška .

3. konstrukcija 3D ispis

Konstrukcija 3D ispis

Konstrukcija 3D tisak je brzo rastuće podskupove materijalne ekstruzije . Tehnika uključuje korištenje predimenzioniranih 3D printera (obično do visokih desetaka metara) kako bi se ekstruirali građevinski materijali poput betona iz mlaznice . Ovi strojevi koji se koriste za građevinski oblik ili robotske sustave {{{4 U rasponu od vodenih bušotina do zidova . Neki istraživači kažu da bi mogla značajno transformirati građevinsku industriju smanjujući potrebe rada i građevinski otpad .

U SAD -u i Europi postoje deseci 3D ispisanih kuća {., u tijeku je razvoj 3D tehnologije konstrukcije kako bi se koristili materijali koji se nalaze na Mjesecu i Mars za izgradnju staništa za buduće ekspedicije . ispis s lokalnim tlom kao održiviji način izgradnje također dobiva pažnju {{4}

SONSISENE 3D ispis ili fotopolimerizaciju koristi svjetlost za selektivno liječenje tekuće smole . Nakon što se svaki sloj očvrsne, platforma za izgradnju lagano se pomiče (0.01 0.05 mm), a postupak se ponavlja dok se objekt ne pojača na njemu i pojačava objekt na njen objekt. objekt .

Uobičajeni oblici ovog postupka uključuju stereolitografiju (SLA), digitalnu obradu svjetla (DLP) i tekući kristalni prikaz (LCD)/maskirani SLA (MSLA) . Ključne razlike između ovih tehnologija leže u njihovim izvorima svjetlosti i metodama stvrdnjavanja .

Polimerizacija kante koristi svjetlost za stvrdnjavanje fotoosjetljivog sloja smole prema sloju .

Neki proizvođači 3D -a, posebno oni koji izrađuju strojeve za profesionalne ocjene, razvili su jedinstvene, patentirane varijante fotopolimerizacije ., dakle, različite nazvane tehnologije vidljive su na tržištu . ugljika, industrijskog 3D proizvođača printera, upotrijebili digitalno svjetlo (DATS) u njegovom vatrizacijskom fotopolu Fotopolizacija (P3), FormLabs nudi stereolitografiju niske sile (LFS), a AZUL 3D prvi komercijalizirani PDV fotopolimerizaciju u obliku brzog tiska visokog područja (HARP) . na tržištu također ima litografsku proizvodnju (lmm) (lmm), i digitalni mikrofoni), i stereolitografiju (p µSSLE u tekuću smolu .

Vrste tehnologija 3D ispisa: Stereolitografija (SLA), prikaz tekućeg kristala (LCD), digitalna obrada svjetla (DLP), mikro stereolitografija (μSLA), itd. .
Materijali: fotopolimeri (kasni, transparentni, industrijski, biokompatibilni itd. .)
Dimenzionalna točnost: ± 0,5% (donja granica od ± 0,15 mm ili 5 nm s μSLA)
Uobičajene primjene: Prototipiranje i krajnje uporabe polimernih dijelova, nakita, stomatologija, potrošačkih proizvoda
Prednosti: glatke površine, fini detalji

1 Stereolitografija (SLA)

Stereolitografija (SLA) primjeri iz 3D sustava, DWS i FormLabs .

Stereolitografiju (SLA), prvu svjetsku tehnologiju 3D ispisa, izumio je Chuck Hull u 1986. patentirao ga je i postavio 3D sustave za komercijalizaciju ., sada ga koriste hobisti i profesionalci putem mnogih 3D proizvođača pisača .

SLA koristi laser za učvršćivanje slojeva smole . Većina SLA pisača koristi lasere od solidnog stanja . u usporedbi s DLP -om, SLA -ov točki laser traje duže da bi pronašao objektne slojeve, dok DLP otvrhuje čitav sloj, koji se ne može snaći, koji mogu proizvoditi, sl. treba .

Mikro - stereolitografija (μSLA)

Može ispisati komponente mikro -skale s rezolucijama 2 - 50 mikrona . Za usporedbu, ljudska kosa prosječno iznosi 75 mikrona u širini . kao "mikro 3D ispis", μSLA izlaže se u ultravioletama {{{6 stvoriti izuzetno male žarišne točke .
 

NanoScribe i Microlight3d su dva vodeća proizvođača dva - fotonska polimerizacija (TPP) 3D pisača (izvori: nanoscribe, microlight3d) .

Dva - polimerizacija fotona (TPP)

2pp, je još jedna mikro - 3 d tehnologija ispisa i oblik SLA . pomoću pulsiranih femtosekundnih lasera usredotočenih na mjesto u PDV -u posebne smole, TPP može tiskati dijelove kao 0 . {{6. i gradi sloj dijelova slojem . Koristi se u istraživanju, medicinskim primjenama i proizvodnji mikro -komponenti, poput mikro -elektroda i optičkih senzora.
 

2 Digitalna obrada svjetla (DLP)

DLP 3D ispis koristi projektor digitalnog svjetla za bljeskanje slike svakog sloja na smolu u jednom potezu (ili više puta za veće dijelove) . češći od SLA, DLP je učinkovit za proizvodnju većih dijelova u jednoj seriji, jer je vrijeme izlaganja svakog sloja ujednačen, a svaki je dijelovi {} {2}. Voxels . Svjetlost se projicira na smolu putem LED zaslona ili UV svjetla, pri čemu digitalni mikromirrorski uređaj (DMD) usmjerava svjetlost na površinu zgrade .

Moderni DLP projektori koriste tisuće mikrometra - veličine LED -ova kao izvora svjetlosti, pojedinačno kontrolirani kako bi povećali XY rezoluciju . dlp 3D pisači značajno se razlikuju na temelju snage izvora svjetlosti, objektiva, kvalitete DMD -a i drugih komponenti, s cijenama koje se kreću od 300 USD do preko 200} {{5 {{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{}

U "Top - Down" DLP ispis, izvor svjetlosti je na vrhu pisača, a blistajući na koricu smole . Ovi tiskari bljesne sliku s vrha, izliječite sloj, a zatim utapaju očvršćeni sloj natrag u vat. u obnovu na gornjem dijelu vat -a snižava . Proizvođači tvrde da ova metoda, koja se ne bori protiv gravitacije, daje stabilnije rezultate za veće dijelove . Suprotno tome, "dno - up" dlp pisači imaju ograničenu težinu za viseće dijelove s ploče za izgradnju . Potreba za vrijeme "Podrška za" OPREMEN "

Projekcijska mikro - stereolitografija (PμSL)
 

Kao jedinstvena vrsta fotopolimerizacije PDV -a, pμsl je DLP podkategorija i mikro - 3 d - Tehnologija ispisa . koristi UV svjetlost iz projektora za izliječenje posebno formuliranih slojeva smole {}} {} {{4} micron Relovil i {4} {}} {} {} {}} {}} {}} {}} {}} {}} {}} {}} {}} {}} {}} {}} {}} {}} {}} Tehnika se razvija zbog svoje niske cijene, točnosti, brzine i svestrane svestranosti (polimeri, biomaterijali, keramika) . pokazuje potencijal u mikrofluidikama, inženjerstvu tkiva, mikro -optika i biomedicinske mikro -uređaje .

Litografija - proizvodnja metala sa sjedištem (LMM)

Druga DLP - srodna tehnologija, LMM stvara sitne metalne dijelove za kirurške alate i mikro - mehaničke komponente . u LMM -u, metalni prah se raspršuje u fotopolimernoj smoli i selektivno učvršćeno putem izlaganja plavom - laganom projektu {}}}} dijela, dio je u uklanjanju polimera, metriranja Materijali uključuju nehrđajući čelik, titan, volfram, mjed, bakar, srebro i zlato .

Mikro -metalni 3D ispisani dio izrađen pomoću LMM tehnologije na inkus 3D pisaču .

LCD, ili MSLA, je poput DLP -a, ali koristi LCD zaslon umjesto DMD -a, čineći tiskare pristupačnijim . LCD određuje zrno ispisa, fiksirajući XY preciznost . za razliku od DLP -a, LCD koristi niz eMatters {{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{} Koristite .

LCD može ispisati brže od SLA -a u nekim slučajevima zbog izlaganja sloja . njegov niski trošak LCD jedinice čini ga popularnim za proračunske pisače za smole na radnoj površini . Međutim, on se koristi i profesionalno, s nekim industrijskim proizvođačima 3D pisača koji guraju svoja ograničenja {4 {4.

Fuzija u prahu (PBF) je postupak 3D ispisa u kojem izvor topline selektivno toli čestice u prahu (plastika, metali ili keramika) u području gradnje, stvarajući čvrste predmete slojem {}}} u PBF 3D pisačima, tanki sloj praha {jcer, ili se preko blade, ili obično raste, ili se bavi, ili je raširio u prahu. Na sloju praha . tada se tada deponira i spoji još jedan sloj praha s prethodnim . Ovaj se postupak ponavlja dok se cijeli objekt ne ugradi, s netaknutim prahom koji podržava i zatvara konačni proizvod .

Sveobuhvatni vodič za 7 glavnih tehnologija 3D ispisa i njihove aplikacije (SEO optimizirano)

Kako tehnologije za proizvodnju aditiva (3D ispis) i dalje sazrijevaju, više industrija prihvaća različite metode ispisa kako bi ispunile zahtjeve za složenim strukturama, materijalima visokih performansi i prilagodbom male serije ., ovaj članak istražuje sedam mainstream 3D tehnologija za tisak, a primjenjuju se, SLS, LPB, EBBM, EBERTH, EBMM, EMBINERS, EBSF, EBSF, EBSF, EMBM, EBRINGE, DESTINGE, BESTION, LPB, EBRINGE, EBSF, DESTING, LPB, EBSF, EBSF, EBSF, EBINERS, ISTOČENSKE ISPISENSA, AMPLENTS, SLUS, i BERSF, {{3}.. Metode .

1. Tehnologija Fuzije praškastih slova (PBF)

PBF omogućava proizvodnju visokih čvrstoća, otpornih na habanje i izdržljivih dijelova, koji se obično koriste u potrošačkim proizvodima, industrijskim alatima i funkcionalnim komponentama .

Uobičajeni materijali: plastični prah, metalni prah, keramički prah
Dimenzijska točnost: ± 0,3% (minimalno ± 0,3 mm)
Reprezentativne tehnologije:
SLS (selektivni laserski sintering)
LPBF (fuzija laserskog praška)
EBM (topljenje elektronske zrake)

 1.1 Selektivno lasersko sintering (SLS)

SLS koristi laser za sinteru polimernih prahova (e {.} g ., najlon PA12) sloj prema sloju, a ne zahtijeva nikakve potporne strukture ., idealno je za šuplje i složene dizajne, široko korištene u funkcionalnim dijelovima, i medicinskom modeliranju i medicinskom modeliranju i medicinskom modelu i medicinskom modeliranju {{5.

 1.2 Mikro selektivni laserski sintering (μSLS)

μSLS je pogodan za vrlo precizne mikro-metalne strukture s rezolucijama ispod 5 μm, koje se koriste u proizvodnji elektroničkih mikro-komponenti .

 1.3 Fuzija sloja laserskog praha (LPBF)

LPBF prvenstveno ispisuje metalne komponente kao što su legure od titana, nehrđajući čelik i legure na temelju nikla . njegovo visoko snage laser i inertni plinski okruženje osiguravaju gustoću dijela i mehaničke performanse, koji se obično koriste u zrakoplovnim, medicinskim i industrijskim primjenama .

 1.4 Rastopivanje snopa elektrona (EBM)

EBM koristi elektronsku zraku za sinteriranje metalnog praha u vakuumu, prikladnom za provodljive i reflektirajuće materijale poput bakra i titana . okruženje visokotemperaturnog gradnje smanjuje zaostali stres, idealno za ortopedske implantate i turbinske noževe .

Materijal mlaznice na temelju kapljica naslažu fotoosjetljivu smolu ili vosak, omogućujući tisak visoke rezolucije, multi-materijala i pune boje .
Uobičajeni materijali: Fotopolimerska smola, vosak, kompoziti
Dimenzionalna točnost: ± 0,1 mm
Podtipovi:
M-Jet (polimerni materijal mlaznice)
NPJ (Jetting nanočestica)
M-Jet se koristi u prototipiranju automobila, medicinskog i industrijskog dizajna s višebojnim, multi-materijalnim izlazom . NPJ ciljevi precizno taloženje metalnih i keramičkih nanočestica za složene metalne izrade dijelova .

Obloge Jetting kombinira tehnologije u prahu i inkjet tehnologijama taloženjem veznog sredstva na sloj u prahu, sloj prema sloju, kako bi formirao 3D strukture .
Uobičajeni materijali: metal, keramika, pijesak, polimeri
Dimenzionalna točnost: ± 0,2 mm (metal) ili ± 0,3 mm (pijesak)
Varijante:
Metalno vezivo mlaz
Polimerno vezivo
Jezganje pijeska

Ova tehnologija ne zahtijeva nikakve potporne strukture i nudi visoku učinkovitost proizvodnje, pogodne za proizvodnju prototipova u boji i funkcionalne metalne dijelove . Metalni dijelovi obično podvrgavaju se debanju i sinteriranju nakon obrade kako bi se poboljšala mehanička čvrstoća .

Ded koristi laser, luk ili elektronske grede za otoplju i taloženje metalnih žica ili praha, idealno za veliku strukturu ispisa i popravak komponenti .

Materijali: nehrđajući čelik, legura od titana, legura nikla
Dimenzionalna točnost: ± 0,1 mm
Tipične podvrste:
Laser Ded (l-ded)
Electron Beam Ded
WAAM na bazi luka (proizvodnja aditiva žičanog luka)
Hladni sprej

DED se široko primjenjuje u zrakoplovnoj, energetskoj i teškoj industriji za popravak dijelova i velike proizvodnje .
 

Slojevi lima laminiranja lima slojeva papira, polimera ili metalnih listova i koristi lasere ili alate za rezanje za oblikovanje, idealno za brzu proizvodnju nefunkcionalnih prototipa .
Uobičajeni materijali: papir, polimeri, metalne folije
Dimenzionalna točnost: ± 0,1 mm
Prednosti: Multi-materijalna kombinacija, brza proizvodnja

Nedostaci: visoki materijalni otpad, niža preciznost

Razvijen od strane HP -a, MJF kombinira taloženje praha s primjenom osigurača i detaljnih sredstava, a zatim koristi infracrveno grijanje za selektivno taljenje materijala .

Materijali: Termoplastika poput najlona i polipropilena
Aplikacije: industrijski dijelovi, funkcionalni prototipi, medicinski uređaji
Prednosti: Brzi ispis, bez potporne strukture, prah koji se može reciklirati

Hladni sprej: veže metalni prah bez grijanja, idealan za brzu proizvodnju aditiva .
Molten Ded: Deponira tekući metali (E . g ., aluminij), potencijalno koristeći reciklirane materijale .
Kompozitna aditivna proizvodnja (CBAM/SLCOM): kombinira ugljična vlakna ili staklena vlakna za strukturne dijelove visoke čvrstoće .
VLM (viskozna proizvodnja litografije): Omogućuje multi-materijalne kombinacije na prozirnom filmu s lako uklonjivim potpornim strukturama .

Zaključak

3D ispis preoblikova proizvodni krajolik, nudeći neusporedivu fleksibilnost i dizajn masovne proizvodnje slobode od personalizirane prilagodbe . razumijevanjem ovih sedam mainstream aditivnih procesa, poduzeća i inženjera mogu odabrati najprikladnije 3D rješenje za tisak na temelju materijalnih potreba, i proračuna {4}