Viskas 3D: tyrinėkite kiekvieną 3D spausdinimo technologiją, kuri bus prieinama 2022 m

3D spausdinimas sparčiai tampa vienu populiariausių „pasidaryk pats“ pomėgių – vien 2021 m. visame pasaulyje buvo išsiųsta daugiau nei 2,2 mln. spausdintuvų.

Nauji 3D spausdinimo tipai nuolat aktyviai vystomi, o auganti šios technologijos rinka skatina naujoves, todėl daugelis senesnių spausdintuvų atrodo praktiškai priešistoriškai.

Bet kokie yra skirtingi 3D spausdinimo tipai 2022 m.? Sužinokime toliau.

Kiek yra 3D spausdinimo tipų?

Dauguma 3D spausdinimo entuziastų žinos apie medžiagų ekstruziją (FDM), polimerizaciją vazonuose (SLA, DLP ir MSLA) ir miltelinio sluoksnio lydymą (SLS ir EBM). Tačiau iš tikrųjų yra septyni skirtingi tipai 3D spausdinimo technologija mėgėjams ir gamintojams prieinama 2022 m. Kiekvienoje iš šių kategorijų galima rasti potipius, todėl yra ilgas įvairių tipų 3D spausdintuvų, siūlomų šiandieninėje rinkoje, sąrašas.

• Medžiagos ekstruzija
• Vat polimerizacija
• Miltelių lovos sintezė
• Medžiagos purškimas
• Rišiklio purškimas
• Tiesioginis energijos nusodinimas
• Lakštų laminavimas

Kokie yra 3 pagrindiniai 3D spausdinimo tipai?

Nors šiandien yra daugybė 3D spausdintuvų tipų, yra trys pagrindinės technologijos, kurias 3D spausdinimo entuziastai naudoja namuose. Tai apima FDM (lydytojo nusodinimo modeliavimą), SLA (selektyvųjį lazerinį sukepinimą) ir SLS (selektyvų lazerinį sukepinimą).

3D spausdinimo technologija pasiekiama 2022 m

Žemiau rasite visų svarbiausių 3D spausdinimo technologijų kolekciją, kuri bus prieinama 2022 m. Čia daugiausia dėmesio skiriama 3D spausdintuvų tipams, kuriuos paprasti žmonės gali nusipirkti ir naudoti namuose, tačiau įtraukėme ir 3D spausdintuvus, kuriuos gali įsigyti gamintojai.

3D spausdinimo tipai: medžiagų išspaudimas

Medžiagų ekstruzija yra populiariausias 3D spausdinimo būdas namuose. FDM (lydytojo nusodinimo modeliavimas) / FFF (lydyto gijų gamyba) yra vienintelis spausdintuvo tipas, kuris patenka į šią kategoriją, tačiau verta turėti omenyje, kad tokie spausdintuvai yra įvairių formų ir dydžiai.

FDM/FFF 3D spausdintuvai

FDM/FFF 3D spausdintuvai yra įperkami ir su jais gana paprasta dirbti, ypač naudojant šiuolaikines pažangas, tokias kaip šildomos lovos ir korpusai. FDM 3D spausdintuvai veikia sluoksniuodami medžiagos sluoksnį, naudodami portalą arba pavarų rinkinį. Medžiaga yra kieto gijos pavidalo, kuris įdedamas į spausdintuvą ir praleidžiamas per šildomą ekstruderį, dėl kurio ji ištirpsta.

3D spausdinimo tipai: Vat polimerizacija

Skirtingai nuo medžiagų ekstruzijos, kubilo polimerizacijoje naudojama skysta pradinė medžiaga, kuri sukietėja veikiant šviesai. Lazeriai ir kiti tikslaus apšvietimo tipai naudojami fotopolimerinėms dervoms, kurios sėdi kubile, kietinti, dažniausiai su lova, kuri lėtai pakelia objektą jį gaminant. Vat polimerizacijos 3D spausdinimas yra žinomas dėl to, kad gamina neįtikėtinai detalias dalis be pastebimų sluoksnių linijų, todėl SLA ir DLP labai skiriasi nuo FDM 3D spausdinimo.

SLA (stereolitografija) 3D spausdintuvai

Pirmą kartą išrastas 1986 m., SLA buvo pirmoji 3D spausdinimo technologija, patentuota JAV. Šio tipo spausdintuvo pagrindiniai komponentai yra fotopolimerinės dervos bakas, veidrodžių rinkinys, vadinamas galvanometrais, ir galingas lazeris. Lazeris ir veidrodžiai veikia kartu, kad išgydytų tam tikras dervos dalis, kad būtų sukurtas išsamus modelis. Kaip ir FDM 3D spausdintuvai, SLA spausdintuvai formuoja vieną sluoksnį vienu metu su lova, kuri perkeliama į kito sluoksnio padėtį.

DLP (tiesioginio šviesos apdorojimo) 3D spausdintuvai

DLP 3D spausdintuvai yra labai panašūs į SLA spausdintuvus, išskyrus tai, kad jie naudoja skaitmeninį šviesos projektorių, o ne lazerį, kad išgydytų dervą. Tai turi pranašumą, nes sutrumpėja spausdinimo laikas, nes skaitmeniniai šviesūs 3D spausdintuvai vienu šviesos projektoriaus blyksniu gali apdoroti visus sluoksnius, o ne sutelkti dėmesį į vieną tašką.

Kiti Vat polimerizacijos 3D spausdintuvų tipai

• Programuojama fotopolimerizacija (P3)
• Maskuota stereolitografija (MSLA)
• Didelio ploto greitas spausdinimas (HARP)
• Litografija pagrįsta metalo gamyba (LMM)
• Lengva priedų gamyba (LEAP)
• Projekcinė mikrostereolitografija (PµSL)
• Skaitmeninė kompozicinė gamyba (DCM)

3D spausdinimo tipai: miltelinio sluoksnio sintezė

Miltelių sluoksnio lydymas yra unikalus tuo, kad vietoj gijų ar dervos šie spausdintuvai naudoja miltelių pavidalo medžiagas, kurios sulydomos naudojant šiluminę energiją. Tai ne tik atveria duris metalo ir keramikos 3D spausdinimui, bet ir pašalina erzinančių atramų poreikį; pudra atlieka darbą už jus.

SLS (selektyvus lazerinis sukepinimas) 3D spausdintuvai

Atrankiniai lazerinio sukepinimo 3D spausdintuvai kiekvieną spausdinimą pradeda ant šildomos lovos paklodami smulkų polimero miltelių sluoksnį, kuris beveik pasiekia lydymosi temperatūrą. Tada lazeris naudojamas, panašiai kaip SLA, selektyviai sulydyti miltelių dalis. Užbaigus sluoksnį, pridedamas kitas miltelių sluoksnis ir procesas prasideda iš naujo.

EBM (Electron Beam Melting) 3D spausdintuvai

EBM 3D spausdintuvai veikia panašiai kaip SLS spausdintuvai, išskyrus tai, kad jie dirba su metalo milteliais ir naudoja elektronų pluoštą, o ne lazerį. Šio pluošto energijos tankis yra didesnis nei lazerio, todėl EBM spausdintuvai gali dirbti greičiau nei jų kolegos, kartu paaukodami smulkias detales.

Kiti miltelių sluoksnio sintezės 3D spausdintuvų tipai

• Tiesioginis metalų sukepinimas lazeriu (DMLS)
• Selektyvus lazerio lydymas (SLM)
• Multi-Jet Fusion (MJF)

3D spausdinimo tipai: medžiagų purškimas (MJ)

Medžiagų purškimo 3D spausdintuvai veikia labai panašiai kaip a įprastas 2D spausdintuvas. Skysta medžiaga nusodinama ant statybinės plokštės ir kietinama naudojant lazerius arba skaitmeninius šviesos projektorius, naudojant tikslias čiurkšles, kurios sluoksniuoja medžiagą. DOD MJ spausdintuvai netgi gali nusodinti tiek polimerines, tiek vaško medžiagas, kad būtų pagamintos atramos.

Medžiagų purškimo 3D spausdintuvų tipai

• Drop on Demand (DOD)
• Nanodalelių purškimas (NPJ)
• ColorJet spausdinimas (CJP)

3D spausdinimo tipai: Binder Jetting

Rišiklio purškimas yra tarsi medžiagos purškimo ir miltelių sluoksnio suliejimo kryžius. Į konstravimo plokštę pridedami elektra varomos medžiagos sluoksniai, o antgalis išpurškia rišamąją medžiagą į konkrečias vietas, kad būtų pastatytas kiekvienas gatavo modelio sluoksnis. Šiam procesui naudojamas smėlis, metalas ir polimerai, nors kiekvienai medžiagai dirbti reikia savo įrangos.

Binder Jetting 3D spausdintuvų tipai

• Smėlio rišiklio purškimas
• Plastikinių rišamųjų medžiagų purškimas
• Metalo rišiklio purškimas

3D spausdinimo tipai: tiesioginis energijos nusodinimas

DED 3D spausdintuvai veikia panašiai kaip FDM spausdintuvas; antgalis juda aplink spausdinimo lovą, o medžiaga dedama sluoksniais, kad būtų sukurtas modelis. Vietoj ištirpusio plastiko gijos, tiesioginio energijos nusodinimo 3D spausdintuvuose naudojami metaliniai milteliai arba viela, kuri kaitinama ir sulydoma, kai išeina iš antgalio. Tokie spausdintuvai turės lazerio, elektronų arba plazmos spindulį medžiagai šildyti.

Tiesioginio energijos nusodinimo 3D spausdintuvų tipai

• Elektronų pluošto priedų gamyba (EBAM)
• Lazerinis tinklelio formavimas (LENS)
• Šaltas purškalas
• Tiesioginis metalo nusodinimas (DMD)
• Vielos lanko priedų gamyba (WAAM)
• Greitas nusodinimas plazmoje (RPD)

3D spausdinimo tipai: lakštų laminavimas

Lakštų laminavimo 3D spausdintuvai yra unikalūs 3D spausdinimo pasaulyje, nes patys negali užbaigti pagamintų gabalų. Popieriaus, plastiko ar metalo sluoksniai yra laminuojami naudojant klijus, šilumą arba garsą, prieš tai išpjaunant formą lazeriniu pjaustytuvu arba CNC stakle. Šis 3D spausdinimo būdas yra prieinamas ir greitas, palyginti su kitais metodais.

Lakštų laminavimo 3D spausdintuvų tipai

• Laminuotų objektų gamyba (LOM)
• Ultragarsinis konsolidavimas (UC)
• Atrankinio laminavimo kompozicinių objektų gamyba (SLCOM)
• Plastikinių lakštų laminavimas (PSL)
• Kompiuterizuota laminuotų inžinerinių medžiagų gamyba (CAM-LEM)
• Selektyvus nusodinimo laminavimas (SDL)
• Kompozitinė priedų gamyba (CBAM)

Pasirinkite jums tinkamą 3D spausdintuvo tipą

Daugelis žmonių naudos namuose FDM arba VAT polimerizacijos 3D spausdintuvus, nes jie yra pigiausi ir lengviausiai perkami ir prižiūrimi spausdintuvai. Tačiau tai nereiškia, kad apsiribojate šiomis parinktimis, todėl rekomenduojame ištirti visas šias parinktis, kurias aptarėme, kai kitą kartą perkate 3D spausdintuvą.