Адитивні технології 3Д друк та 3Д моделювання

Адитивні технології 3 Д друк

Пластик для роботи 3 D-принтера. Насправді це суміш твердого і міцного пластику (акрилонітрил) з синтетичним каучуком (бутадієн стирол). Він ідеально підходить для 3 D-друку, тому що твердий при кімнатній температурі і плавиться при температурі трохи вище 100° C, а це відносно небагато, щоб плавитися всередині принтеру без занадто сильного нагрівання (при такій температурі кипить вода в чайнику або в каструлі на плиті). Після схоплювання пластик можна відшліфувати або пофарбувати. Ще однією корисною властивістю пластика для 3 D-принтера є те, що він має біло-жовтий колір в необробленому вигляді, але можуть бути додані пігменти (хімічні барвники), щоб надати йому практично будь-який колір. Залежно від типу принтера, який ви використовуєте, ви подаєте на нього пластик у вигляді маленьких кульок або ниток (наприклад, пластикових ниток). Вам не обов'язково друкувати в 3 D за допомогою пластику: теоретично ви можете друкувати об'єкти, використовуючи будь-який розплавлений матеріал, який досить швидко твердіє і схоплюється. У липні 2011 року дослідники з англійської Ексетерського університету представили прототип харчового принтера, який може друкувати тривимірні об'єкти з використанням розплавленого шоколаду. Давайте тепер розглянемо кілька технологій 3 D-моделювання та дізнаємося, в чому ж відмінності між ними!

{5 C22544 A-7 EE6-4342-B048-85 BDC9 FD1 C3 A}Технологія. Матеріали. Застосування. FDM (Fused Deposition Modeling)Пластики (PLA, ABS)Прототипування, іграшки, деталіSLA (Stereolithography)Фотополімери (смоли)Ювелірні вироби, стоматологія. SLS (Selective Laser Sintering)Порошки (нейлон, метал)Авіакосмічна промисловість. DLP (Digital Light Processing)Смоли. Медичні імпланти, макети. Binder Jetting. Пісок, метал, кераміка. Архітектурні моделі, лиття

          FDM — класична технологія 3 D-моделювання. Технологія FDM працює за принципом клейового пістолета і накладає шари пластику один за іншим. Це найпопулярніший метод моделювання, а під час розробки технології проводилися різні досліди з термоклеем. Використовуються пластики ABS і PLA. Через гаряче сопло виходить розплавлений пластик, який застигає при охолодженні всього в декілька градусів після того, як був виведений з принтера. Це дозволяє зробити відразу точний малюнок, який був запрограмований комп'ютером.https://youtu.be/1v. Fkng9 R5 F4

3 D Benchy — це невелика (зазвичай ~6 см завдовжки) 3 D-модель човника, яка є тестовим зразком для перевірки якості роботи 3 D-принтера. Він спеціально розроблений так, щоб містити складні геометричні елементи, які виявляють типові проблеми друку.

Класична модель 3 Д принтера Prusa i3

Екструдер в розрізі

4000 грн.100 $Prusa i3 - це один з найпопулярніших та найбюджетніших 3 Д принтерів у світі. Він працює за технологією FDM - пошарового наплавлення матеріалу. Пластиковий пруток розплавлюється за чітко визначеної температури і продавлюється крізь латунне сопло малого діаметру.

Недоліки в експлуатаціїВ експлуатації 3 D-принтерів можуть виникати різноманітні проблеми та недоліки. Для вирішення важливо вивчати та розуміти параметри налаштувань свого принтера, використовувати відповідні матеріали та систематично перевіряти і покращувати якість друку. Деякі з них можуть бути непомітні й тільки з часом на них звертають увагу, а деякі можуть одразу змусити вас відкрити пошукову систему чи документацію до принтера для її вирішення. Некоректне прилягання до ліжка (bed): це може виникнути через неправильне налаштування відстані між екструдером (extruder) і ліжком (bed), або через неправильну температуру ліжка (bed). Унаслідок друковані шари можуть не прилипати до ліжка (bed), що вплине на основний, перший шар друку. Elephant’s foot — це явище, коли нижній шар (зазвичай перший) деталі друку виглядає розширеним і стиснутим, схожим на форму стопи слона. Це може виникнути через низку причин (неправильне налаштування температури ліжка (bed), занадто близька відстань між екструдером (extruder) і ліжком (bed), низька швидкість подачі матеріалу) і вплинути на точність та якість друку. Засмічення екструдера (extruder): філамент* може забивати екструдер (extruder), перешкоджаючи нормальній подачі філаменту. Це може призвести до переривання друку або нерівномірної подачі матеріалу. Дорожчі принтери можуть контролювати це і сповіщати, коли потрібно очистити екструдер (extruder).(*Філамент — це матеріал, який використовується для створення об’єктів під час процесу друку. Філамент представляє собою тонку нитку, яка подається в 3 D-принтер для створення фізичних об’єктів за допомогою нагрітого екструдера)Деформація друку: під час друку матеріал може деформуватися або згинатися, особливо, у разі використання матеріалів, які швидко охолоджуються, наприклад, ABS. Це може призвести до відхилення від оригінальної форми, або взагалі зупинити друк. Проблеми з адгезією шарів: шари можуть не належним чином прилипати один до одного, особливо, якщо температура недостатня або якщо використовується матеріал, не сумісний з покриттям вашого ліжка (bed). У цьому разі варто застосувати: лак, клей, спеціалізовані суміші, спреї. Нерівномірний колір або текстура: якщо використовуються кольорові або текстурні матеріали, можуть виникнути проблеми з нерівномірністю кольору чи текстури через певні налаштування або у неправильному виборі матеріалу. Артефакти та дефекти: під час друку можуть виникати різні артефакти, як-от — дефекти на поверхні, видимі сліди екструдера (extruder). Переважно це залежить від калібрування принтера. Проблеми зі з’єднанням шарів: якщо не належним чином налаштовані параметри друку або якщо використовується неправильний матеріал, можуть виникнути проблеми зі з’єднанням шарів, що може впливати на міцність друку. Для прикладу — друк з використанням різних матеріалів, коли один шар з матеріалу A може наноситися на інший шар вже іншого типу матірілу B. Також слід пам’ятати, що вологе приміщення та низькі температури можуть вплинути на якість друку.

Стереолітографіяhttps://youtu.be/8tn5z. A5b. NSEЦя технологія заснована на тому, щоб вирощувати об'єкти з фотополімерної смоли за допомогою спеціального освітлення. Відрізняється від FDM тим, що об'єкти виходять більш гладкими і якісними, оскільки тут пластик не видавлюється ниткою з гарячого сопла. Ділиться на SLA і DLP.

Cтереолітографія за допомогою лазера — SLA. Цифрове моделювання, використовуючи спеціальний проектор, називається DLP. Що краще? Думаю, що SLA, оскільки, як ми бачимо на фото нижче, об'єкт DLP злегка пікселізованний, оскільки створює модель за допомогою проектора, а SLA — завдяки швидко рухаючому безперервному лазерові. Але за швидкістю цифрове моделювання обганяє лазерне.

Обидві технології 3 D-друку DLP і SLA належать до типу 3 D-друку Vat Photopolymerization. І хоча вони досить схожі, у них є істотні відмінності. У цій статті ми представляємо вам основний посібник, щоб зрозуміти обидві технології та їхню основну різницю між DLP та SLA. Технологія 3 D друку DLPDLP означає цифрову обробку світла. Процес DLP має певну схожість із процесом стереолітографічного 3 D-друку, де використовуються фотополімери. Технологія 3 D-друку DLP використовує звичайне джерело світла, наприклад дугову лампу з рідкокристалічним дисплеєм. При DLP-друкі ємність з рідким полімером піддається впливу ультрафіолетового світла в безпечних умовах. Процес починається із завантаження 3 D-моделі на принтер. Вбудований проектор, розташований під контейнером зі смолою, проектує фрагменти 3 D-зображення на шари смоли. Перший шар полімеру, який піддається впливу УФ-світла, твердне, і процес продовжується до 2 -го та всіх наступних шарів у фотополімері. Процес триває, доки не буде побудовано 3 D-модель. Технологія 3 D-друку SLASLA означає стереолітографія. Це найстаріша технологія 3 D-друку, яка використовується досі. На відміну від DLP, 3 D-принтер SLA використовує лазерний промінь для затвердіння полімеру. 3 D-принтер SLA спрямовує ультрафіолетовий лазер на два гальванометри, які направляють їх на коригування координат X і Y, які виводяться на поперечний переріз моделі. УФ-лазерний промінь безперервно рухається по відбитку, затверджуючи фотополімер. Процес 3 D-друку розбиває 3 D-проект на кілька наборів координат для кожного шару вздовж ліній, які надсилаються на два гальванометри. Різниця між DLP і SLAДжерело світла: SLA використовує ультрафіолетовий лазерний промінь, тоді як DLP використовує ультрафіолетове світло від проектора. Рух світла: у DLP джерело ультрафіолетового світла залишається нерухомим і затверджує весь шар смоли за раз. У SLA лазерний промінь рухається від точки до точки, відстежуючи геометрію.Інтенсивність світла: у 3 D-принтері DLP оператор може контролювати інтенсивність джерела ультрафіолетового світла та таким чином контролювати його вплив на смолу. У SLA інтенсивність лазерного променя не можна регулювати, і ви повинні повністю змінити світло лазера для іншого ефекту смоли. Затвердіння: Оскільки затвердіння (затвердіння) смоли відбувається від точки до точки, 3 D-друк SLA є більш точним, а якість друку також краща порівняно з 3 D-друком DLP. Час друку: 3 D-принтер DLP працює швидше та значно скорочує час 3 D-друку. Вартість: джерело ультрафіолетового світла в DLP дешевше порівняно з лазерами, які використовуються в SLAЗастосування: DLP більше підходить для створення одноразових невеликих і складних деталей, тоді як SLA більше підходить для друку кількох складних деталей в одному. Висновок. Виходячи з наведеного вище, вам має бути досить зрозуміла різниця між технологією 3 D-друку DLP і SLA . Досить добре розуміючи ці технології, ви також зможете приймати кращі рішення щодо того, яку технологію використовувати для свого наступного проекту 3 D-друку.

SLS — 3 D-моделювання за допомогою лазера і порошку. Тут використовується спеціальний порошок, на який направляється лазер. Він сплавляє частки порошку, утворюючи модель запрограмованого спочатку об'єкта. Далі принтер знову розсипає порошок, і знову за допомогою лазера його плавить. Говорячи про акуратність, то фігура виходить кращою аніж при FDM або стереолітографії. SLS-принтери дуже дорогі. Їх вартість починається від 200 тисяч доларів і вище.https://youtu.be/REp3r2 S4h3w

Polyjet. У цій технології використовується фотополімерна смола і ультрафіолетове випромінювання. Масштаби принтера величезні, але фішка в тому, що можна друкувати з великою кількістю різних матеріалів одночасно, а не тільки з одного пластику. Таким чином створювали навіть кросівки.

Безкоштовні програми для 3 Д моделювання

Висновок3 D-моделювання раніше було чимось недосяжним, майбутньою ерою технологій, а зараз це все прийшло в сучасний світ. Використовується в теперішній час навіть в медицині для створення штучних протезів, а також в ремонті і створенні різної техніки. Часто зламану кнопку регулювання гучності i. Phone друкують на FDM-принтері, шліфують межі і встановлюють на місце зламаної. Купити найзвичайніший принтер можна за 500-1000 доларів і не перейматися, якщо щось пластикове в будинку зламається.