Liczba wyświetleń:0 Autor:Edytuj tę stronę Wysłany: 2024-11-21 Źródło:Ta strona
Technologie drukowania 3D lub produkcji addytywnej (AM) tworzą trójwymiarowe części z modeli projektowych wspomaganych komputerowo (CAD) poprzez sukcesywne dodanie warstwy materiałowej po warstwie do powstania części fizycznej.
Podczas gdy technologie drukowania 3D istnieją od lat 80. XX wieku, ostatnie postępy w maszynach, materiałach i oprogramowaniu sprawiły, że drukowanie 3D były dostępne dla szerszej gamy firm, umożliwiając coraz więcej firm korzystanie z narzędzi wcześniej ograniczonych do kilku branż zaawansowanych technologii.
Dzisiaj drukarki 3D profesjonalne, tani komputer stacjonarny i strefy przyspieszają firmy innowacyjne i wspierające w różnych branżach, w tym inżynierii, produkcji, stomatologii, opiece zdrowotnej, edukacji, rozrywce, biżuterii i audiologii.
Wszystkie procesy drukowania 3D zaczynają się od modelu CAD, który jest wysyłany do oprogramowania w celu przygotowania projektu. W zależności od technologii drukarka 3D może wytwarzać warstwę części według warstwy poprzez utrwalanie żywicy lub spiekania proszku. Części
są następnie usuwane z drukarki i przetworzone przez określone zastosowanie.
Drukarki 3D tworzą części z trójwymiarowych modeli, matematyczne reprezentacje dowolnej trójwymiarowej powierzchni utworzonej przy użyciu oprogramowania wspomaganego komputerowo (CAD) lub opracowanych z danych skanowania 3D. Projekt jest następnie eksportowany jako plik STL lub OBJ, który jest czytelny przez oprogramowanie do przygotowywania drukowania.
Drukarki 3D obejmują oprogramowanie do określenia ustawień drukowania i przekształcania modelu cyfrowego na warstwy reprezentujące poziome przekroje części. Regulowane ustawienia drukowania obejmują orientację, struktury wsporcze (w razie potrzeby), wysokość warstwy i materiał. Po zakończeniu konfiguracji oprogramowanie wysyła instrukcje do drukarki za pomocą połączenia bezprzewodowego lub kablowego.
Niektóre drukarki 3D używają lasera do leczenia ciekłej żywicy na stwardniały plastik, inne łączą małe cząsteczki proszku polimerowego w wysokich temperaturach, aby budować części. Większość drukarek 3D może działać bez nadzoru do momentu zakończenia wydruku, a nowoczesne systemy automatycznie uzupełnia materiał wymagany dla części z wkładów.
W zależności od technologii i materiału wydrukowane części mogą wymagać płukania alkoholu izopropylowego (IPA) w celu usunięcia każdej nieczystej żywicy z ich powierzchni, postarania się w celu ustabilizowania właściwości mechanicznych, pracy ręcznej w celu usunięcia struktur wsporniczych lub czyszczeniem sprężonym powietrzem lub blasteru medialnego w celu usunięcia nadmiaru proszku. Niektóre z tych procesów można zautomatyzować z akcesoriami.
Części drukowane 3D mogą być używane bezpośrednio lub po przetworzeniu do określonych zastosowań i wymaganego wykończenia poprzez obróbkę, gruntowanie, malowanie, mocowanie lub łączenie. Często drukowanie 3D służy również jako pośredni krok wraz z konwencjonalnymi metodami produkcyjnymi, takimi jak pozytywne dla biżuterii odlecia inwestycyjnego i urządzenia dentystyczne lub formy do niestandardowych części.
Procesy drukowania plastikowego 3D dzielą się głównie na trzy kategorie: wytłaczanie materiału (np. FFF, FDM), polimeryzacja VAT (np. SLA, DLP) i fuzja złoża proszkowego (np. SLS, MJF). FFF i SLA są łatwo dostępne w konsumentach i profesjonalnych komputerach stacjonarnych, a fuzja złoża proszkowego (PBF) jest najlepsza do użytku przemysłowego.
Najczęstszym rodzajem technologii drukowania plastikowego 3D jest modelowanie składania osadzania (FDM) lub FODED FILOMENT FOUDS (FFF). Nazwa FDM jest oznaczona przez firmę Stratasys, której założyciel Scott Crump wynalazł technologię. W tym procesie podgrzewana dysza topi się i wytłacza włókno termoplastyczne na płycie budowlanej.
Niektóre drukarki wytłaczające materiały mogą drukować plastikowe granulki 3D zamiast filamentu. Groźby są reklamowane w celu skrócenia czasu drukowania, a ponieważ są one masowo produkowane do konwencjonalnych metod produkcyjnych, takich jak formowanie wtryskowe, drastycznie niższe koszty.
Najczęstsze materiały do drukowania 3D FDM są ABS, PLA i ich różne mieszanki. Bardziej zaawansowane drukarki FDM mogą również drukować z innymi specjalistycznymi materiałami, które oferują właściwości, takie jak wyższy odporność na ciepło, odporność na uderzenie, odporność chemiczna i sztywność.
| Materiał | Cechy | Zastosowania |
|---|---|---|
| ABS (akrylonitryl butadien styren) | Twarde i trwałe ciepło i odporność na uderzenie wymagają podgrzewanego łóżka do wydrukowania wymaga wentylacji | Prototypy funkcjonalne |
| PLA (kwas polilowy) | Najłatwiejsze materiały FDM do wydrukowania sztywnych, mocnych, ale kruchości mniej odpornych na ciepło i chemikalia biodegradowalne bezwonne | Modele koncepcyjne wyglądają prototypy |
| PETG (tereftalan polietylenowy glikolan glikolu) | Kompatybilne z niższymi temperaturami drukowania dla szybszej wilgotności produkcji i odpornej na chemikalia wysoka przezroczystość może być bezpieczna żywność | Wodoodporne aplikacje Snap-Fit Komponenty |
| nylonowe | Mocne, trwałe i lekkie, twarde i częściowo elastyczne ciepło i odporne na uderzenie bardzo złożone do wydruku na FDM | Funkcjonalne prototypy noszą części odporne na |
| TPU (termoplastyczna poliuretan) | Elastyczne i rozciągliwe odporne na uderzenie doskonałe tłumienie wibracji | Elastyczne prototypy |
| PVA (alkohol | Rozpuszczalny materiał wsporniczy rozpuszcza się w wodzie | Materiał wsparcia |
| poliwinylowy | Rozpuszczalny materiał wsporniczy najczęściej stosowany z rozpuszczeniem ABS w chemicznym limonenu | Materiał wsparcia |
| ) | Sztywna, silna lub niezwykle trudna kompatybilność ograniczona do kosztownych przemysłowych drukarek 3D FDM | Prototypy funkcjonalne przyrząd, urządzenia i oprzyrządowanie |
Drukarki stereolitograficzne (SLA) są również dość popularne w przypadku drukowania 3D z tworzyw sztucznych. W ostatnich latach stały się one bardzo przystępne cenowo, a niektóre modele są dostępne za mniej niż 200 USD. Drukowanie SLA jest procesem polimeryzacji VAT: laser lub źródło światła polimeryzuje (zestala się) VAT (zbiornik) żywicy.
Materiały fotopolimerowe SLA obejmują szereg różnych właściwości termicznych i mechanicznych. Opcje obejmują kruche materiały do bardziej trwałych materiałów podobnych do poliwęglanu, polipropylenu i ABS.
Drukowanie SLA 3D jest wysoce wszechstronne, oferując preparaty żywiczne z szerokim zakresem właściwości optycznych, mechanicznych i termicznych, aby pasowały do standardowych, inżynierii i termoplastii przemysłowej. Drukowanie żywicy 3D oferuje również najszersze spektrum materiałów biokompatybilnych.
Konkretna dostępność materiału jest wysoce zależna od producenta i drukarki. FormLabs oferuje najbardziej wszechstronną bibliotekę żywic z 40+ materiałami drukowanymi SLA 3D.
| Materiały FormLabs | Obsługuje | zastosowania |
|---|---|---|
| standardowe żywice | Wysokiej rozdzielczości gładkie, matowe wykończenie powierzchniowe | Modele koncepcyjne wyglądają prototypy |
| żywice przezroczyste | Jedyny naprawdę czysty materiał na plastikowe lakiery do drukowania 3D do prawie przezroczystości optycznej | Części wymagające optycznego przezroczystości Millifluidics |
| żywice żywice twarde | Jeden z najszybszych materiałów do drukowania 3D 4x szybciej niż standardowe żywice, do 10 razy szybciej niż FDM | Początkowe prototypy szybkie iteracje |
| i | Materiały mocne, solidne, funkcjonalne i dynamiczne mogą obsługiwać kompresję, rozciąganie, zginanie i uderzenia bez rozbijania różnych materiałów o właściwościach podobnych do ABS lub PE | Obudowy i obudowy przyrząd i oprawy złącza zużycia prototypy zużycia |
| trwałe żywice | Bardzo wypełnione, mocne i sztywne materiały, które odporne na zginanie termicznie i chemicznie odporne na wymiarowo stabilne pod obciążeniem | Przyrząd, urządzenia i turbiny narzędzi i ostrza wentylatora Płyn i przepływ powietrza Komponenty elektryczne i obudowy motoryzacyjne |
| sztywne żywice | Doskonała długoterminowa trwałość UV, temperatura i wilgotność stabilna opóźnienie płomienia, sterylizowalność oraz odporność na chemikalia i ścieranie | Wysokie wydajność komponenty motoryzacyjne, lotnicze i maszynowe solidne i wytrzymałe części końcowe twarde, trwałe funkcjonalne prototypy |
| poliuretanowe | Wysoka precyzja w wysokiej temperaturze | Gorące powietrze, gaz i przepływ płynów odporne na mocowanie ciepła, obudowy i oprawy formy i wkładki |
| Wysoka | Elastyczność gumy, tpu lub silikonu może wytrzymać zginanie, zginanie i kompresja utrzymuje powtarzające się cykle bez rozrywania | Prototypowanie towarów konsumpcyjnych Funkcje dla robotyki urządzeń medycznych i modeli anatomicznych Rekwizyty i modeli specjalnych |
| żywica tymczasowa | Pierwszy dostępny 100% silikonowy materiał do drukowania 3D właściwości materiału odlewanego silikonu | Prototypy funkcjonalne, jednostki walidacyjne i małe partie części silikonowych spersonalizowane urządzenia medyczne elastyczne urządzenia, narzędzia maskujące i miękkie formy do odlewania uretanu lub żywicy |
| elastyczna i elastyczne żywice | Szeroki zakres biokompatybilnych żywic do produkcji urządzeń medycznych i dentystycznych | Urządzenia dentystyczne i medyczne, w tym przewodniki chirurgiczne, protezy i protetyka |
| Silikonu | Materiały do odlewu inwestycyjnego i wulkanizowanego gumowego formowania Łatwo do rzucenia, z skomplikowanymi detalami i silnym zatrzymaniem kształtu | Spróbuj masterzy do form wielokrotnego użytku, niestandardowa biżuteria |
| 40A | Materiał bezpieczny ESD w celu poprawy przepływów pracy w produkcji elektroniki | Oprzyrządowanie i urządzenie do produkcji elektroniki prototypy przeciwstatyczne i komponenty końcowe niestandardowe tacki do obsługi i przechowywania komponentów |
| żywice | Zatrzymanie płomienia, odporne na ciepło, sztywne i odporne na pełzanie materiał dla środowisk wewnętrznych i przemysłowych o wysokich temperaturach lub źródłach zapłonu | Części wewnętrzne w samolotach, samochodach i kolei niestandardowe przyrząd, urządzenia i części zamienne dla środowisk przemysłowych Ochronne i wewnętrzne komponenty elektroniczne lub medyczne |
| medyczne i dentysty | 99,99% czystej glinu technicznego ceramiczne wyjątkowe właściwości termiczne, mechaniczne i przewodzące | Izulatory cieplne i elektryczne ciężkie narzędzia odporne na chemicznie i odporne na zużycie komponenty |
Selektywne spiekanie laserowe (SLS) to proces PBF, który wytwarza wysokiej jakości części plastikowe 3D odpowiednie do funkcjonalnych prototypów, a nawet małych przebiegów produkcyjnych. W SLS sinki laserowe proszkowe razem. Ta technologia może wytwarzać bardzo złożone geometrie, a także ruchome części, które nie wymagają montażu. Jednym z wad tej technologii i powodem, dla którego SLS nie jest odpowiednie do użytku konsumenckiego, jest to, że części wymagają żmudnego, czasochłonnego przetwarzania.
Wybór materiału dla SLS jest ograniczony w porównaniu z FDM i SLA, ale dostępne materiały mają doskonałe cechy mechaniczne, z wytrzymałością przypominającą części wtryskowe. Najczęstszym materiałem do selektywnego spiekania laserowego jest nylon, popularny inżynieria termoplastyczna o doskonałych właściwościach mechanicznych. Nylon jest lekki, silny i elastyczny, a także stabilny w stosunku do uderzenia, chemikaliów, ciepła, światła UV, wody i brudu. Inne popularne materiały do drukowania 3D SLS obejmują polipropylen (PP) i elastyczny TPU.
| Materiał | Opis | Zastosowania |
|---|---|---|
| nylonowe | Mocne, sztywne, wytrzymałe i trwałe odporne na uderzenie i może wytrzymać powtarzane odporne na zużycie na UV, światło, ciepło, wilgoć, rozpuszczalniki, temperaturę i wodę | Funkcjonalne prototypowanie części końcowych Urządzenia medyczne |
| nylonowe 11 | Podobne właściwości do nylonu 12, ale z wyższą elastycznością, wydłużeniem przy przerwie i odporności na uderzenie, ale niższa sztywność | Funkcjonalne prototypowanie części końcowych Urządzenia medyczne |
| nylonowe kompozyty | Materiały nylonowe wzmocnione szkłem, aluminium lub włóknem węglowym dla dodatkowej wytrzymałości i sztywności | Funkcjonalne prototypowanie części końcowych |
| polipropylenowe | Palelne i trwałe chemicznie odporne na wodoszczelne spawanie | Funkcjonalne prototypowanie części końcowych Urządzenia medyczne |
| TPU | Elastyczne, elastyczne i gumowe odporne na deformację Wysoką Stabilność UV Wielka wchłanianie wstrząsu | Funkcjonalne prototypowanie elastyczne, podobne do gumy częściowe części medyczne |
Aby odkryć nasze usługi drukowania 3D, skontaktuj się z dgyixun@yixun-dg.com.
