Если вы инженер продукта, выясните, как превратить дизайн в физическую часть, Менеджер закупок, желающий понять технологию, стоящую за 3D-печатными компонентами, Или просто кто-то, кто интересуется тем, как работает строительство по слонуПринцип 3D -печать формования это ключ. В отличие от традиционного производства (где вы разрезаете или измельчите материал для формирования), 3D Печать (илиаддитивное производство) строит объекты, добавляя материал по одному слою за раз. Это руководство ломает свои основные шаги, ключевые соображения, и в реальном мире использование-так что вы можете применить его к своим проектам или решениям о покупке.
1. А 4 Основные шаги 3D -печати формования: От цифрового до физического
Принцип формования 3D -печати сводится к четырем простым, но критическим шагам. Каждый шаг решает конкретную проблему: превращение цифровой идеи в осязаемый объект без отходов или границ проектирования.
Шаг 1: Создать или сканировать цифровую 3D -модель
Каждый 3D -печать начинается сЦифровая 3D -модель- План вашей последней части. У вас есть два основных способа получить один:
- Дизайн с нуля: Используйте программное обеспечение для 3D -моделирования, как CAD (Компьютерный дизайн) или блендер. Например, Инженер -инженер, разрабатывающий новый корпус для зарядного устройства для телефона, в том числе внутренние слоты для проводов.
- Сканировать физический объект: Используйте 3D -сканер, чтобы запечатлеть форму существующего предмета. Производитель мебели, например, может сканировать винтажное кресло, чтобы создать 3D-модель для 3D-печатных реплик.
Как только модель будет готова, это нужно сохранить вФормат STL (Стандарт для 3D -печати). Файлы STL описывают геометрию поверхности объекта, Итак, принтер точно знает, что построить.
Шаг 2: Нарежьте модель с помощью программного обеспечения для нарезки
3D -принтер не может прямо прочитать полную 3D -модель напрямую - для каждого слоя нужны инструкции для каждого слоя. Вот гдеНарезное программное обеспечение входит. Этот инструмент:
- Разрезает трехмерную модель на сотни или тысячи тонких слоев (Обычно 0,1 мм - 0,3 мм толщиной).
- Генерирует G-код (Язык 3D -принтеры понимают), который говорит принтеру, куда двигаться, Сколько материала для выдавливания, И при какой температуре.
Пример реального мира: Запуск, создающий 3D-печать игрушек. Для подробных игрушечных лиц, Они используют 0,1 мм слои (более гладкий, более точно). Для игрушек (Меньше детали необходимы), Они используют 0,3 мм слои (быстрая печать). Это сокращает их общее время производства 25%.
Шаг 3: Накопление материала по слону («Формовочная» часть)
Вот где происходит магия - ваша цифровая модель становится физической. 3D-принтер следует за G-кодом, чтобыМатериал отловить или лечить по одному слою за раз, Связывание каждого слоя с тем, что ниже. Разные принтеры используют разные методы, Но вот три наиболее распространенных:
| Техника печати | Как это работает | Лучше всего для | Тип материала |
|---|---|---|---|
| ФДМ (Моделирование сплавленного осаждения) | Печать пластиковая нить и извлекать его через сопло | Функциональные части (НАПРИМЕР., держатели инструментов) | Плата, АБС, Петг |
| СЛА (Стереолитмикромография) | Использует ультрафиолетовый свет, чтобы вылечить жидкую смолу в твердые слои | Подробные части (НАПРИМЕР., ювелирные изделия, миниатюры) | Смолы (Фотополимеры) |
| СЛС (Селективное лазерное спекание) | Использует лазер для сливки порошкообразного материала (пластик/металл) | Сильный, прочные детали (НАПРИМЕР., аэрокосмические компоненты) | Нейлон, нержавеющая сталь |
Тематическое исследование: Компания по медицинским устройствам использует 3D -печать SLA для создания индивидуальных имплантатов коленного сустава. Точное отверстие для принтера SLA создает имплантаты с крошечными, Подобные кости текстуры-что-то невозможно с традиционным литьем. Это сократило время восстановления пациентов 30%.
Шаг 4: Пост-обработка для окончательного качества
Большинству 3D-отпечатков нужен небольшой подъем для соответствия стандартам качества. Обычные шаги после обработки включают:
- Удаление структур поддержки: Это временные детали, которые принтер добавляет, чтобы удерживать свесы (НАПРИМЕР., птичье крыло на статуэтке).
- Шлифование или полировка: Сглаживает грубые поверхности - критические для деталей, таких как косметические случаи или медицинские имплантаты.
- Окрашивание или живопись: Добавляет цвет для эстетических деталей (НАПРИМЕР., 3D-Printed игрушки или искусство).
Дизайнер мебели, с которым мы работали, сказал нам: «Мы отшлифованы и запечатываем наши 3D-печать ноги стула. Без постобработки, поверхность слишком грубая, но с ней, Клиенты не могут определить разницу между 3D-печатью и традиционными ногами ».
2. Ключевые соображения для успешного формования 3D -печати
Понимания принципа недостаточно - вам нужно знать, что следить. Для инженеров продукта и менеджеров по закупкам, эти три фактора-это или ломать:
1. Выбор материала: Совместите материал с вашими потребностями
Правильный материал гарантирует, что ваш отпечаток силен, гибкий, или достаточно термостойкого. Выбор не того, кто может испортить проект. Например:
- Использовать Плата for low-cost, Экологичные детали (НАПРИМЕР., прототипы)- но он тает в высокой температуре (более 60 ° C.).
- Использовать АБС for durable parts (НАПРИМЕР., Компоненты автомобильной панели приборной панели)- Он обрабатывает нагревание до 100 ° C, но нуждается.
- Использовать нержавеющая сталь Для промышленных частей (НАПРИМЕР., машинные шестерни)- Это сильнее, но требует принтера SLS (Более дорогой аванс).
Наконечник закупок: Небольшой производитель переключился с ABS на PETG для оборудования для продуктов. Petg так же долговечен, как и ABS, но стоит 15% меньше и не нуждается $5,000 в год в области энергетических затрат.
2. Разрешение & Точность: Сбалансировать детали и скорость
Разрешение (высота слоя) иточность (Насколько точно принтер) Определите, насколько подробно ваша последняя часть. Вот как они влияют на вашу работу:
- Высокое разрешение (0.1ММ слои): Медленно, но производит гладкие, подробные части (Отлично подходит для ювелирных изделий).
- Низкое разрешение (0.3ММ слои): Быстро, но имеет видимые линии слоя (хорошо для грубых прототипов).
Инженер продукта в компании по электронике объяснил: «Мы используем высокое разрешение для наших 3D-печатных корпусов датчиков-даже крошечные зазоры могут впустить пыль. Для начальных прототипов, хотя, Мы используем низкое разрешение для тестирования конструкций быстрее ».
3. Скорость печати: Не жертвуйте качеством для скорости
Быстрая печать экономит время, Но это может снизить качество (НАПРИМЕР., размытые детали или слабые слои). Большинство принтеров позволяют настроить скорость, Но вот общее правило:
- Используйте 30–50 мм/с для подробных деталей (НАПРИМЕР., миниатюры).
- Используйте 60–100 мм/с для общих деталей (НАПРИМЕР., баки для хранения).
Точка данных: Стартап испытал скорость печати для их бутылок с 3D-печатью. На 40 мм/с, бутылки были гладкими, но взяли 4 часы для печати. На 80 мм/с, Время печати упало до 2 часы - но у стен бутылки были слабые пятна. Они поселились на 60 мм/с: баланс скорости (2.5 часы) и качество (Нет слабых мест).
3. Реальные приложения: Как принцип работает в разных отраслях
Принцип формования 3D -печати не только теоретический - он преобразует то, как отрасли делают вещи. Вот три примера того, как это решает реальные проблемы:
Аэрокосмическая: Легкий вес, Сложные части
Аэрокосмические компании, такие как Boeing, используют 3D -печать для создания кронштейнов двигателя. Традиционное формование не может создать пустую брекета, Дизайн по снижению веса-но 3D-типография.. Результат? Скобки, которые есть 40% легче, чем традиционные, сохранение 500 Галлоны топлива на самолет в год.
Автомобиль: Быстрое прототипирование
Ford использует 3D -печать FDM для прототипа новых автомобильных дверных ручек. С традиционным литьем, прототип берет 4 недели и расходы $5,000. С 3D -печати, они могут сделать прототип в 2 Дни для $200. Это позволяет им проверить 10+ Проектирует через месяц - вытягивая новое время разработки автомобилей 6 месяцы.
Здравоохранение: Персонализированные методы лечения
Стоматологи используют 3D -печать, чтобы сделать индивидуальные зубные короны. Они сканируют зуб пациента, Создать 3D -модель, и напечатайте корону в 1 час. Традиционные короны принимают 2 недели и требуют временной короны - 3D -печать устраняет оба, Улучшение удовлетворенности пациентов 40%.
Перспектива технологии Yigu на 3D -печать литья
В Yigu Technology, Мы считаем, что принцип формования 3D-печати зависит от игры для эффективности и инноваций. Для инженеров -продуктов, Он открывает конструкции, с которыми традиционные методы не могут справиться. Для менеджеров закупок, это уменьшает отходы (Больше нет резки материала из блока) и ускоряет производство. Мы помогли клиентам с аэрокосмической промышленностью до здравоохранения применить этот принцип - независимо от того, выбирает ли он правильный сопло FDM для части или поиск SLA смолы для подробных прототипов. Как аванс 3D -печати., Мы рады видеть, что еще больше отраслей используют Layer-Layer Lying, чтобы решить их самые большие проблемы.
Часто задаваемые вопросы:
- Можно сформировать 3D -печать (НАПРИМЕР., Полный стул)?
Да! В то время как небольшие принтеры обрабатывают такие детали, как телефонные чехлы, Промышленные 3D -принтеры (НАПРИМЕР., Icon's Vulcan II) может печатать полноразмерные стулья или даже дома. Ключ использует принтер с большой областью сборки и правильным материалом (НАПРИМЕР., Усиленный PLA для стульев). - 3D -печать литья дороже, чем традиционное производство?
Это зависит от объема. Для небольших партий (1–100 деталей), 3D Печать дешевле (Нет дорогих форм). Для больших партий (1,000+ части), Традиционное производство часто дешевле. Компания по игрушкам, с которой мы работали, использует 3D -печать для прототипов (10 части) и традиционное формование для массового производства (10,000+ части). - Сколько времени требуется 3D -печать для типичной части?
Он варьируется в зависимости от размера и разрешения. Небольшая часть PLA (НАПРИМЕР., брелок) принимает 30 минуты - 1 час. Средняя часть (НАПРИМЕР., телефон) занимает 2–4 часа. Большая часть (НАПРИМЕР., нога стула) занимает 8–12 часов. Программное обеспечение для нарезов может дать вам точную оценку времени перед печати.