Виды и технологии 3D-печати

В настоящее время инновационные технологии 3D-печати достигли своего апогея. Трехмерная печать получила популярность во многих сферах: промышленности, науке, стилистике, медицине и многих других (подробнее о применении 3D печати в разных областях). Технология позволяет получать модель или макет высокого качества в кротчайшие сроки. Создание модели достигается с помощью послойного нанесения материала.

Сегодня можно выделить основные виды 3D печати:

Послойное наплавление (FDM/FFF);
Фотополимерная печать (SLA/DLP/LCD);
Селективное лазерное спекание (SLS);
Селективное лазерное сплавление (SLM);
Многоструйное моделирование (MJM).

Отличия данных разновидностей печати заключаются в разновидностях применяемых материалов (виды пластика для 3D-печати) и метода его нанесения.

Послойное наплавление (FDM печать)

FDM печать предусматривает наплавление слой за слоем термопластичного материала, который прогревается в печатной головке до полужидкого состояния и нитью выдавливается на поверхность.

Преимущества FDM-печати:

Высокая точность модели;
Низкая стоимость;
Скорость и производительность;
Имеется возможность применения огромного выбора исходного сырья;
Доступность технологии и оборудования даже для домашнего использования;
Возможность создавать гибкие, мягкие, твердые, ударопрочные или, при использовании двухсопельной печати и водорастворимых поддержек, детали с со сложной внутренней геометрией.

Главный недостаток – так называемая «слоистость» или «полосатость» поверхности изделия, которая зависит от качества оборудования и тщательности подготовки управляющей программы/задания для принтера. Также напечатанные из некоторых материалов детали могут иметь меньшую прочность поперек слоев, чем вдоль, однако правильное расположение детали может нивелировать этот недостаток.

Фотополимерная печать (SLA/DLP/LCD)

В качестве сырья применяется жидкий фотополимер. Лазер (в случае SLA), проектор (DLP) или ультрафиолетовый экран (LCD) направляется исходный материал, что приводит к его затвердеванию, далее печатная платформа поднимается и процесс повторяется, пока, слой за слоем, не вырастет до конца деталь. Напечатанная из фотополимера модель отлично поддается окрашиванию, склеиванию и обработке.

Преимущества фотополимерной печати:

Готовая модель обладает очень высоким разрешением (слой от 0.025мм и разрешение по XY от 0.047мм – для самых распространенных видов принтеров);
В зависимости от сырья, можно получить как твердые или гибкие детали с умеренной прочностью, так и высокотемпературные образцы;
Гладка поверхность. Идеально подходит для мастер-моделей, требующих минимальной постобработки;
В результате образуется минимальное количество отходов;
Одинаковая прочность деталей как поперек слоев, так и вдоль.

Среди недостатков отмечают низкую производительность и относительно высокую стоимость принтера. Также, пока что рынок материалов довольно скуден, однако в данный момент – очень активно развивается.

Селективное лазерное спекание (SLS)

Технология SLS схожа с технологией SLA. Исходным материалом является порошок, равномерно распределенный по плоскости. Под воздействием лазера порошок в нужных местах спекается. Полученное изделие имеет шероховатую поверхность и подлежит полировке.

Преимущества SLS печати:

Высокая прочность деталей, как вдоль слоев, как и поперек;
Возможность создавать модели с внутренними полостями и сложнейшей геометрией;
Высокая производительность.

Среди недостатков – стоимость оборудования, материалов и острая необходимость в сушке материала перед печатью, ввиду его сильной гигроскопичности.

Селективное лазерное сплавление (SLM)

Суть технологии близка к SLA и SLS – лазер плавит слой металлического порошка, затем наносится новый слой порошка и плавление повторяется.

Преимущества SLM-печати:

Высокая точность модели;
Максимальная прочность изделий – металл есть металл;
Возможность создания сложной геометрии, которую не получится создать традиционными методами литья или фрезеровки.

Из недостатков – стоимость оборудования и материалов, а также необходимость в пескоструйной постобработке напечатанных изделий.

Многоструйное моделирование (MLM)

Наиболее перспективная технология. В качестве исходного сырья может использоваться пластик, фотополимер и даже воск. Через мелкие сопла печатной головки материал подается на ровную поверхность. Методом MLM печати можно получить 3D-модель с высоким качеством поверхности и отличными физическими свойствами.

Компания «Asteri-3d» предлагает свои услуги по SLA, DLP и FDM печати на приятных условиях.