3D printing is becoming the future of the manufacturing era. Also known as additive manufacturing, it's an umbrella term encompassing several manufacturing technologies that build parts layer-by-layer. In total, seven categories of additive manufacturing processes have been identified and established so far.
Моделиране на стопено отлагане (FDM)
FDM, наричан още производство на стопени нишки (FFF), в момента е най-популярната технология за 3D печат.
Начинът, по който FDM обикновено работи, е, че макара с нишка се зарежда в 3D принтера и се подава през дюзата на принтера в екструзионната глава. Дюзата на принтера се нагрява до желаната температура, при което мотор избутва нажежаемата жичка през нагрятата дюза, което води до стопяване. След това принтерът премества екструзионната глава заедно с определени координати, полагайки разтопения материал върху строителната плоча, където той се охлажда и втвърдява. След като един слой е завършен, принтерът пристъпва към полагане на друг слой. Този процес на отпечатване на напречни-сечения се повтаря, като се изгражда слой-след- слой, докато обектът бъде напълно оформен.
FDM предлага редица предимства. Първо, FDM е един от най-бързите избори в 3D печата, тъй като частите, произведени с FDM, могат да бъдат готови за няколко минути или няколко часа. Второ, FDM се радва на голяма мащабируемост - може лесно да се мащабира до всякакъв размер, което води до ниска цена-к-съотношение на размера. FDM принтерите непрекъснато се правят по-големи и по-евтини поради ниските разходи за части и простия дизайн. На трето място, FDM е единствената технология за 3D печат, която използва термопласти от производствен{5}}клас, така че отпечатаните елементи имат отлични механични, термични и химични характеристики.
FDM технологията е широко разпространена днес и се използва в индустрии като производители на автомобили, производители на храни и производители на играчки.
Стереолитография (SLA)
SLA is the world's first 3D printing innovation introduced by Chuck Hull in 1986. And even today, SLA is still the most cost-effective 3D printing technology available when parts of very high accuracy or smooth surface finish are needed. Best results are achieved when the designer takes advantage of the benefits and limitations of the manufacturing process.
SLA печатащите машини не функционират като нормалните настолни принтери, които екструдират известно количество мастило към повърхността. SLA 3D принтерите работят с излишък от течна пластмаса, която след известно време се втвърдява и се оформя в твърд предмет. След като пластмасата се втвърди, един етап от принтера пада в резервоара на част от милиметъра и лазерът образува друг слой, докато печатането приключи. В края на краищата слоевете се отпечатват, артикулът трябва да се изплакне с разтворител и след това да се постави в ултравиолетова пещ, за да завърши обработката.
Най-общо казано, SLA може да произвежда части с много висока точност на размерите и със сложни детайли. А частите, направени от SLA, имат много гладка повърхност, което ги прави идеални за визуални прототипи. Частите на SLA обаче обикновено са крехки и не са подходящи за функционални прототипи. Механичните свойства и визуалният вид на SLA частите ще се влошат с течение на времето, когато частите са изложени на слънчева светлина.
Смолата, вид лек{0}}реактивен термореактивен полимер, е най-разпространеният материал, използван за SLA 3D печат. В търговската мрежа се предлагат голямо разнообразие от смоли, включително стандартни смоли, инженерни смоли, стоматологични и медицински смоли и смоли за леене.
Селективно лазерно синтероване (SLS)
Създаването на обект с технология за сливане на прахов слой и полимерен прах е общоизвестно като селективно лазерно синтероване (SLS). Процесът е разработен и патентован през 80-те години на миналия век от Карл Декард -, който тогава е студент в Тексаския университет - и неговия професор по машинно инженерство Джо Бийман.
Objects printed with SLS are made with powder materials, most commonly plastics, such as nylon, which are dispersed in a thin layer on top of the build platform inside an SLS machine. A laser, which is controlled by a computer that tells it what object to "print," pulses down on the platform, tracing a cross{{0}}section of the object onto the powder. The laser heats the powder either to just below its boiling point (sintering) or above its boiling point (melting), which fuses the particles in the powder together into a solid form. Once the initial layer is formed, the platform of the SLS machine drops — usually by less than 0.1mm — exposing a new layer of powder for the laser to trace and fuse together. This process continues again and again until the entire object has been printed. When the object is fully formed, it is left to cool in the machine before being removed.
Най-забележимата разлика между SLS и SLA е, че използва прахообразен материал във ваната, а не течна смола в куб, както прави SLS. Освен това SLS не трябва да използва други поддържащи структури, тъй като обектът, който се отпечатва, е заобиколен от неинтерован прах.
