Виды 3D печати: различия, достоинства и недостатки

Инновационные решения в области 3D-печати находятся на пике популярности. Сама технология получила распространение в различных отраслях, включая промышленную, научную, медицинскую и многие другие сферы. C ее помощью становится возможным получить высококачественный макет в максимально сжатые сроки. Специалист из студии 3D печати «Asteri-3D» подготовил подробную статью о разновидностях трехмерной печати.

Сама по себе, процедура предусматривает поочередное нанесение нескольких слоев материала на основу.

Классификация способов 3D-печати позволяет выделить следующие виды:

· послойное наплавление (FDM и FFF) - самый популярный из всех;

· фотополимерный метод печати (SLA, LCD, DLP);

· селективное лазерное спекание (технология SLS);

· селективное лазерное сплавление (технология SLM);

· многоструйное моделирование (технология MJM).

Различия между способами выражаются в типах используемых материалов и особенностях нанесения.

FDM-печать подразумевает поочередное наплавление слоев термопластичного пластика: находясь в печатной головке, он подвергается высокотемпературному воздействию, после чего в жидком состоянии подается на основу. Достоинства этого метода переноса:

· высокоточный результат;

· низкая себестоимость;

· оперативность, хорошая производительность оборудования;

· большой ассортимент сырья, которое может использоваться;

· возможность выпуска сложных деталей, элементов с гибкой или мягкой структурой, а также устойчивых к ударам и вибрации изделий.

Минусом считается слоистое строение готовых предметов. Оно особенно ярко выражено при использовании бюджетного оборудования или недостаточно тщательной подготовке программного обеспечения. Еще один недостаток — не самая высокая поперечная прочность готовых изделий. Следует заметить, что правильная установка элемента позволяет устранить последний недочет.

В качестве расходного материала в этом случае используется фотополимер, который выпускается в жидкой форме. SLA-лазер, проектор или LCD-монитор применяется для направленной подачи сырья, которое застывает от этого. Печатная платформа приподнимается, что позволяет повторить операцию для послойного создания требуемого изделия. Фотополимерная деталь превосходно подходит для дальнейшего склеивания, покраски и других способов обработки.

Главные достоинства технологии:

· высокое разрешение выпущенного изделия (минимальная толщина слоя составляет 0,025 мм, а уровень разрешения по XY начинается от 0,047мм, что характерно для популярных моделей трехмерных принтеров;

· в зависимости от характеристик используемого материала, такая печать позволяет выпустить как твердые или гибкие элементы с оптимально гладкой поверхностью, так и модели, выпущенные после высокотермальной обработки;

· хорошая гладкость поверхностей обеспечивает минимальные усилия для обработки после выпуска продукции;

· способ отличается минимальным образованием отходов;

· готовые предметы обладают одинаковой поперечной и продольной прочностью.

К минусам технологии относится сравнительно невысокий показатель производительности и довольно большая цена используемого оборудования. Кроме того, ассортимент совместимых видов сырья недостаточно широк, хотя сейчас он активно расширяется.

Этот метод схож с SLA, только в качестве сырья используется порошок, который равномерно распределяют по поверхности основы. При лазерной обработке он начинает спекаться в требуемых областях. Процедура позволяет получить детали с шероховатой поверхностью, которая поддается полировке.

Достоинства этой технологии заключаются в следующем:

· повышенная прочность готовых элементов, как поперечная, так и продольная;

· возможность выпуска предметов с внутренней сложной геометрией и нестандартными формами;

· хорошая производительность принтерного оборудования.

К минусам относится высокая себестоимость техники и материалов, а также потребность в обязательном высушивании порошка перед нанесением, поскольку он может впитать посторонние жидкости перед использованием.

Этот метод похож на два предыдущих способа, в ходе процедуры лазерный луч расплавляет металлический порошок, после чего производится повторное нанесение слоя и обработка. Преимущества селективного сплавления:

· высокоточные параметры готовых изделий;

· предельная прочность за счет использования порошкового сырья из металла;

· возможность изготовления деталей со сложной конфигурацией, нестандартными габаритами, которые нельзя создать литьевым или фрезеровочным способом.

Минусы — высокая цена материалов и техники, потребность в пескоструйной обработке поверхностей готовых деталей.

Это наиболее перспективный с точки зрения производительности и точности метод. В качестве расходного материала может применяться фотополимер, пластик или воск. Он подается на идеально гладкую поверхность через специальную головку с микросоплами. Такой способ позволяет создать высококачественную 3D-модель с достойными техническими характеристиками.