Общие технологии 3D -печати: Полное руководство для каждого пользователя

Если вы инженер охотится на правильную технологию, чтобы сделать сложные детали, Идеи прототипа дизайнерского тестирования, или владелец малого бизнеса, желающий сократить производственные затраты, знание Общие технологии 3D -печати это ключ. Каждая технология обладает уникальными сильными сторонами - некоторые Excel в точности, Другие со скоростью или низкой стоимостью - и выбрать неверное можно тратить время и деньги. Это руководство разрушает наиболее широко используемые технологии 3D -печати, с реальными примерами, данные, и советы, которые помогут вам выбрать, что работает для вас.

1. Обзор основных технологий 3D -печати

Прежде чем погрузиться в детали, Давайте начнем с быстрого снимка Общие технологии 3D -печати и их ключевые черты. Этот стол помогает вам сравнивать их с первого взгляда, Таким образом, вы можете быстро сузить варианты.

2. Глубокое погружение в каждую общую технологию 3D -печати

Давайте внимательнее рассмотрим каждую технологию - как это работает, где он используется, И что нужно следить. Мы включим реальные случаи, чтобы показать вам, как они выступают в реальном мире.

2.1 СЛА (Стереолитмикромография): Точность для подробных частей

Как это работает: SLA использует Жидкая фоточувствительная смола это затвердевает (лечение) когда поразил ультрафиолето (Укр) лазер. Лазер сканирует слой смолы на слое, Создание 3D -объекта.

Ключевые сильные стороны: Это одна из самых точных технологий 3D -печати, с высоты слоя до 0,02 мм - отличный для гладких, Подробные поверхности.

Пример реального мира: Стоматологическая лаборатория использовала SLA для создания индивидуальной ортопедии для пациентов. Высокая точность технологии (Маржа ошибки под 0,1 мм) гарантировал, что ортопедика идеально подходит, Сокращение пострадавших от пациентов посещением 60% по сравнению с традиционными методами.

Ограничения:

• Оборудование и смола стоят дорого (Литр смолы SLA может стоить \(50- )200).
• Смолы токсичны и должны храниться в темных контейнерах (свет вызывает преждевременное отверждение).
• Доступно только несколько типов смол, Ограничение использования для деталей с высокой или тяжелой нагрузкой.

2.2 СЛС (Селективное лазерное спекание): Универсальность для металла & Неметаллические детали

Как это работает: SLS использует мощный лазер для нагрева и предохранителя (спекания) порошкообразные материалы–Ва нейлона, металл, или стекло. В отличие от SLA, ему не нужны поддержки, потому что неиспользованный порошок удерживает деталь на месте.

Ключевые сильные стороны: Вы можете напечатать практически с любым порошком, от пластика до нержавеющей стали. Это идеально подходит для сложных форм, которые трудно сделать с другими технологиями.

Пример реального мира: Аэрокосмическая компания использовала SLS для печати больших, Сложные кронштейны двигателя. Кроншеты были 30% легче металлических, сделанных с традиционной обработкой, и время производства упало с 6 недели до 10 дни.

Ограничения:

• Печатные детали имеют шероховатую поверхность (нуждается в шлифовании или полировке для сглаживания).
• Процесс может освободить вредные газы (как формальдегид) от некоторых порошков, требует надлежащей вентиляции.
• Металлические машины SLS очень дороги (часто заканчивается $100,000), сделать их недоступными для малого бизнеса.

2.3 ФДМ (Моделирование сплавленного осаждения): Доступность для повседневного использования

Как это работает: FDM растает нити (тонкая пластиковая нить, как PLA или ABS) и проталкивает его через нагретую насадку. Сопло движется вперед и назад, Внесение расплавленного пластикового слоя за слой - в то же время, как работает горячий клейкий пистолет.

Ключевые сильные стороны: Это самый удобный и недорогой вариант. Машины FDM достаточно малы для офисов или домов, и нити дешевые (катушка затрат на PLA \(20- )50).

Пример реального мира: Средняя школа использовала принтеры FDM в своем классе дизайна. Студенты напечатали прототипы для небольших проектов (как телефонные подставки и игрушечные машины) Потому что машины было легко эксплуатировать (Обучение заняло просто 2 часы) и материалы были в безопасности (Нет токсичных паров).

Ограничения:

• Низкая точность - высота слоя начинается с 0,1 мм, Таким образом, части имеют видимые линии слоя.
• Медленная печать (Небольшая телефонная подставка может занять 2–3 часа, по сравнению с 30 минут со СЛА).
• Поверхностная отделка грубая - части часто нужно шлифовать, чтобы выглядеть гладко.

2.4 3Дп (3D Печать/Клейтная струя): Скорость для многоцветных моделей

Как это работает: 3DP похож на 2D -струйный принтер, Но вместо чернил, это спрея клей на ложе из порошка (как гипс или крахмал). Клей связывает порошок, слой по слою, для формирования трехмерного объекта. Он также может распылять цветные клеев для многоцветных деталей.

Ключевые сильные стороны: Это быстро - напечатка небольшой модели занимает всего 1-2 часа. Это также отлично подходит для многоцветных или подробных декоративных деталей.

Пример реального мира: Бренд домашнего декора использовал 3DP для создания обычаев, многоцветные фигурки. Технология позволяет им печатать 50 фигурки в 8 часы (каждый с 5+ цвета), по сравнению с 2 Дни с традиционными методами живописи.

Ограничения:

• Детали слабы - они не могут справиться с тяжелыми нагрузками (Большинство частей 3DP ломаются под 5 кг давления).
• Порошок может быть грязным - нельзя очистить и осторожно очистить и использовать повторно повторно.
• Части пористые (поглощать воду), поэтому им нужно защитное покрытие для долговечности.

2.5 Мопс (Вакуумное литье): Скорость для производства мелких партий

Как это работает: Мопс использует Силиконовая плесень (Сделано из главной модели) скопировать части. Смола выливается в форму под вакуумом (Чтобы избежать пузырьков воздуха), затем вылечился. Это не «печать» в традиционном смысле, Но это ключевая технология, связанная с 3D для небольших партий.

Ключевые сильные стороны: Это быстро - вы можете сделать 10–50 копий части в день. Формы дешевые (Стоимость силиконовой плесени \(50- )300) и легко сделать.

Пример реального мира: Фильм -студия использовала мопс, чтобы сделать 30 идентичные мечи опоры для фильма. Силиконовые формы позволяют им производить реквизит в 3 дни (по сравнению с 2 Недели с традиционным кастингом), И каждая опора стоит просто $15 сделать.

Ограничения:

• Материалы плесени имеют низкую производительность - они не могут справиться с высокими температурами (более 80 ° C.) или повторное использование (Большинство форм ломаются после 50–100 экземпляров).
• Часты часто имеют дефекты, такие как пузырьки или отсутствующий материал (Из -за неровного потока смолы в форме).

3. Другие важные категории технологий 3D -печати

За пределами ядра 5 технологии, Есть другие типы, сгруппированные по тому, как они работают. Они полезны для конкретных потребностей ниши:

• Материал экструзия: Включает в себя подтипы FDM Plus Архитектурная 3D -печать (Печать больших конструкций с бетоном) и Биологическая 3D -печать (Печать человеческой ткани с био-резинами). Например, Строительная компания использовала архитектурную 3D -печать, чтобы построить небольшой дом в 72 часы - вытягивание затрат на рабочую силу 40%.
• Восстановление полимеризации: Использует свет, чтобы вылечить смолу, как SLA и DLP (Цифровая обработка света) (который использует проектор вместо лазера для более быстрого отверждения). Дизайнер ювелирных изделий использовал DLP для печати 100 Маленькие серьги в 4 часы - так же быстро, как SLA.
• Направленное отложение энергии (Дед): Плавит материал (как металлический провод) с лазерным или электронным пучком и откладывает его прямо на поверхность. Он используется для ремонта больших деталей - автомобильный магазин, используемый DED для починки треснувшего блок двигателя грузовика, Экономия клиента $5,000 (вместо покупки нового блока).
• Листовая ламинирование: Клейкие тонкие листы материала (как бумага или металл) вместе и обрезает их в форму лазером. Упаковочная компания использовала это для создания прототиповых коробок - на нашу коробку занялась 15 минуты для печати, и они проверили 20 Проекты за день.

4. Yigu Technology использует общие технологии 3D -печати

В Yigu Technology, Мы верим Общие технологии 3D -печати это инструменты для решения конкретных проблем, а не одноразмерные решения для всех. Мы помогли клиентам выбрать правильную технологию: Малые предприятия часто начинают с FDM для недорогого прототипирования, В то время как медицинские или аэрокосмические клиенты используют SLA/SLS для точности. Сначала мы советуем сосредоточиться на ваших целях (НАПРИМЕР., «Мне нужна подробная часть» против. «Мне нужно 100 дешевые копии ») Чтобы не перерасходовать. Как технологические достижения, Мы видим более доступные металлические машины SLS и более безопасные смолы, что делает 3D -печать доступной для еще большего количества пользователей.

Часто задаваемые вопросы

1 квартал: Какая технология 3D -печати лучше всего подходит для начинающих?

FDM - лучший выбор. Это дешево (Машины начинаются с $200), простой в использовании (У большинства есть удобное программное обеспечение), и материалы безопасны (PLA нетоксичен). Новичок может научиться печатать простую часть за час.

2 квартал: Может ли любая технология 3D -печати сделать металлические детали?

Да, Но в основном SLS и DED. SLS использует металлический порошок (как нержавеющая сталь или титан) и хорошо для небольших и средних металлических деталей. DED лучше для больших деталей или ремонта существующих металлических компонентов. Примечание: Металлические 3D -печатные машины дороги (часто $50,000+), так что для небольших партий, иногда дешевле использовать традиционную обработку.

Q3: Сколько времени нужно, чтобы напечатать часть с общими 3D -технологиями?

Это зависит от технологий и размера части:

• ФДМ: Небольшая часть (НАПРИМЕР., брелок) занимает 1–3 часа; большая часть (НАПРИМЕР., стул) занимает 12–24 часа.
• СЛА: Небольшая детальная часть (НАПРИМЕР., Шарм ювелирных изделий) принимает 30 минуты - 2 часа.
• СЛС: Средняя часть (НАПРИМЕР., Кронштейн двигателя) занимает 5–12 часов.
• 3Дп: Многоцветная статуэтка занимает 1–3 часа.
• Мопс: Как только плесень сделана, Каждая часть занимает 10–30 минут (Создание формы занимает 1–2 дня).