При помощи 3д печати возможно значительно сэкономить время и материальные ресурсы при производстве продукта. Эту технологию уже давно и успешно применяют при производстве прототипов, приспособлений, концептов, а иногда даже деталей для конечного потребления в производстве.
За последние несколько лет 3D-принтеры с высоким разрешением стали более доступными, простыми в использовании и более надежными. В результате технология стала доступной для большего числа компаний, но выбор между различными конкурирующими решениями для 3D печати может быть затруднен.
Какая технология подходит для вашего конкретного применения? Какие материалы доступны? Какое оборудование и обучение вам нужно, чтобы начать? Как насчет затрат и возврата инвестиций?
В этой статье мы подробнее рассмотрим три наиболее известные на сегодняшний день технологии для 3д печати пластиков: плавление пластикового прутка (FDM), стереолитография (SLA) и селективное лазерное спекание (SLS).
Плавление пластикового прутка (FDM)
Моделирование методом FDM является наиболее широко используемой формой 3D-печати на потребительском уровне, чему способствует появление любителей 3D-принтеров. 3д-принтеры FDM изготавливают детали путем плавления и экструзии термопластичной нити, которую сопло печати наносит слой за слоем.
FDM работает с рядом стандартных термопластов, таких как ABS, PLA и их различными смесями. Этот метод хорошо подходит для базовых моделей, проверки концепции, а также для быстрого и недорогого создания прототипов простых деталей.
FDM имеет самое низкое разрешение и точность по сравнению с SLA или SLS и не является лучшим вариантом для печати сложных конструкций или деталей со сложными функциями. Более высокое качество может быть получено с помощью химических и механических процессов полировки. В промышленных 3D принтерах FDM используются растворимые подложки для смягчения некоторых из этих проблем и предлагается более широкий ассортимент конструкционных термопластов, но они также стоят дорого.
Стереолитография (SLA)
Стереолитография была первой в мире технологией 3D-печати, изобретенной в 1980-х годах, и до сих пор остается одной из самых популярных технологий для профессионалов. SLA использует лазер для отверждения жидкой смолы.
Детали SLA имеют высочайшее разрешение и точность, самые четкие детали и гладкую поверхность из всех технологий пластиковой 3D печати, но главное преимущество стереолитографии заключается в его универсальности. Производители материалов создали инновационные составы смол SLA с широким спектром оптических, механических и термических свойств, которые соответствуют свойствам стандартных, технических и промышленных термопластов.
SLA - отличный вариант для высокодетализированных прототипов, требующих жестких допусков и гладких поверхностей, таких как формы, узоры и функциональные детали. Стереолитография широко используется в различных отраслях промышленности: от машиностроения и проектирования изделий до производства, стоматологии, ювелирных изделий, создания моделей и для образования.
Селективное лазерное спекание (SLS)
Селективное лазерное спекание является наиболее распространенной технологией аддитивного производства для промышленного применения.
В 3Д-принтерах SLS используется мощный лазер для плавления мелких частиц полимерного порошка. Нерасплавленный порошок поддерживает деталь во время печати и устраняет необходимость в специальных опорных конструкциях. Это делает SLS идеальным для сложной геометрии, включая внутренние детали, тонкие стены. Детали, изготовленные с использованием SLS-печати, имеют отличные механические характеристики, прочность которых напоминает прочность деталей, отлитых под давлением.
Наиболее распространенным материалом для селективного лазерного спекания является нейлон, популярный инженерный термопласт с превосходными механическими свойствами. Нейлон легкий, прочный и гибкий, а также устойчив к ударам, химическим веществам, нагреву, ультрафиолетовому излучению, воде и грязи.
Сочетание низкой цены на деталь, высокой производительности делает SLS популярным выбором среди инженеров для функционального прототипирования и экономически выгодной альтернативой инжекционному литью для ограниченного производства.
Сравним технологии FDM, SLA и SLS
Каждая технология 3д-печати имеет свои сильные и слабые стороны, требования и подходит для различного применения. В следующей таблице приведены некоторые ключевые характеристики.
Затраты и возврат инвестиций
В конечном счете, вы должны выбрать технологию, которая наиболее подходит для вашего бизнеса. В последние годы цены значительно упали, и сегодня все три технологии доступны в компактных системах.
Расчет затрат не заканчивается первоначальными - на оборудование. Материальные и трудовые затраты оказывают существенное влияние на стоимость каждой детали в зависимости от применения и ваших производственных потребностей.
Вот подробная разбивка по технология:
Узнайте больше о 3D-печати
Мы надеемся, что эта статья помогла вам сосредоточиться на поиске лучшей технологии 3D печати для ваших потребностей.
Изучите наши дополнительные ресурсы, чтобы освоить тонкости 3д-печати, и углубиться в каждую технологию, узнать больше о конкретных системах 3D-печати Вы можете в нашем учебнике.
Оригинал статьи Вы можете просмотреть на официальном сайте Formlabs.