м. Савеловская, ТК Савеловский

Компьютерный центр 

павильон Е-72

Время работы: с 10:00 до 21:00

8 (800) 222-08-44, 8 (925) 108-55-53

info@3dprosto.net

3d принтеры. Особенности технологий и виды пластика.

Опубликовано: 25.10.2016

Электроника в наше время эволюционирует с огромной скоростью То, что  совсем недавно было сюжетом научно-фантастических романов сегодня уже не кажется чем то особенным.  Чтобы убедиться в этом, достаточно посмотреть на современные гаджеты – каких то пару десятилетий назад трудно было представить, что несколько гигабайт оперативной памяти и мощный многоядерный процессор можно уместить в компактном карманном устройстве.

Однако этим технологический прогресс не ограничивается. Ярким примером распространения Hi Tech являются новые, набирающие популярность устройства, которые все знают как 3D принтеры

1.jpg

  С обычным принтером такое оборудование имеет мало общего, фактически это миниатюрный трехкоординатный  станок с числовым программным управлением, который  однако способен не просто осуществлять обработку поверхностей или гравировку, а создавать готовые изделия с нуля.

На сегодняшний день имеются несколько наиболее распространенных технологий печати,  SLI – Стереолитография,  - LS лазерное спекание и FDM – печать методом послойного наплавления. Так же существуют такие экзотические типы печати как LENS, работающие на основе сплавления выдуваемого порошка в луче лазера, однако подобные устройства пока что относятся к исключительно профессиональной технике, и рассматривать их  в рамках данного обзора не имеет большого смысла.

Итак, поговорим о каждой технологии печати подробнее.

SLI или стереолитография основана на принципе фотополимеризации. Выглядит процесс  3D печати SLI  следующим образом –  специальная рабочая емкость – ванна - наполнена жидкой смолой, затвердевающей под воздействием ультрафиолетовых лучей. Ультрафиолетовый лазер проходит по заданной трехмерной моделью создаваемого предмета траектории, слой за слоем отверждая фотополимер. После завершения каждого слоя  рабочий стол с моделью погружается в бак, на расстояние которое составляет толщину очередного слоя, и цикл повторяется.  В зависимости от выбранного типа фотополимера готовые изделия могут обладать самыми разными характеристиками  как по жесткости и пластичности, так и по температурным допускам использования.  Достаточно сказать что существуют смолы имитирующие даже  изделия из каучука.

К несомненным плюсам данной технологии относится высочайшая точность при изготовлении деталей, которая достигает 15 микрон. Такие характеристики позволяют использовать стереолитографию при изготовлении прототипов высокоточных деталей, в моделировании ювелирных изделий, медицине (стоматологии) 

Недостатком  технологии является высокая стоимость готовых изделий, поскольку фотополимеры недешевы, да и устройство самих SLI принтеров нельзя назвать простым.

 

LS или лазерное спекание. В данной технологии используется порошок, прогретый до температуры близкой к плавлению.  Насыпая слой за слоем, принтер слегка расплавляет лазером материал, формируя таким образом готовые предметы.  Технология хороша для создания прототипов, и других уникальных объектов, готовящихся к серийному производству.

Следует отметить, что данный метод 3D печати позволяет  создавать не только пластиковые модели, но и использовать при создании моделей  сталь, бронзу и даже песчаные смеси,  значительно расширяя горизонты использования  LS печати.   Еще одним несомненным плюсом является возможность печати без создания так называемых «поддержек» - конструкций призванных фиксировать навесные элементы изделий  во время печати, поскольку порошек сам по себе обладает достаточной плотностью и  является прекрасной поддержкой. Таким образом при помощи LS печати можно создавать  объекты практически любой визуальной сложности.

К минусам технологии можно отнести микропористость готовых изделий, поскольку частицы не расплавляются полностью а лишь подплавляются лазером в момент спекания, следовательно между частицами остаются полости.  Так же, поскольку процесс печати происходит при довольно высоких температурах, некоторые модели большого объема после окончания процесса изготовления довольно долго остывают.

FDM – пожалуй, самая доступная на сегодня технология печати. Основный принцип – послойное наплавление.  Материал расплавляется и выдавливается через сопло, постепенно формируя готовое изделие  в соответствие с трехмерной моделью.  Подобная 3d печать отличается достаточным разнообразием применяемых материалов. Возможна печать самыми разными пластиками и даже металлами.

И если устройства печатающие металлом сегодня не слишком распространены, то 3d принтеры печатающие пластиком можно  все чаще встретить у дизайнеров, архитекторов, в школах и вузах и просто у любителей технических новинок.

Для FDM печати сегодня чаще всего  используются несколько наиболее распространенных видов 3D пластика. – PLA, ABS, HIPS. Каждый из них используется исходя из своих задач.

PLA  - полиактид с  мономером из молочной кислоты является наиболее безопасным видом пластика и  может  применятся для изготовления пищевой упаковки, игрушек и  даже различных медицинских изделий, контактирующих с телом – лангет, анатомических ортезов.  PLA  применяют даже для изготовления хирургических нитей и штифтов, что является яркой иллюстрацией его безопасности.

Данный тип пластика имеет неплохую механическую прочность, однако не рекомендуется для использования при создании долговечных изделий, поскольку  биоразлагаемость имеет неизбежный минус в виде постепенной потери своих механических  качеств со временем.

ABS – давно и хорошо известный тип пластика имеющий труднопроизносимое полное название - акрилонитрилбутадиенстирол. Представляет собой термопластическую смолу, которая изготавливается из нефти. Имеет некоторую токсичность, поскольку содержит такие вещества как  бутадиен, стирол, акрилонитрил. Обладает высокой механической прочностью и  неплохо переносит под нагрузкой температуры до 100-110 градусов в зависимости от конкретной марки.  

Из ABS  сделана большая часть пластиковой бытовой техники, приборные щитки автомашин, ударопрочные кейсы  и другие подобные изделия, так что каждый из нас довольно хорошо знаком с этим материалом.

HIPS – полистирол. Пластик обладает схожей с ABS прочностью. Минусом пластика является его относительно большая усадка при печати и высокая температура плавления – порядка 230-240 градусов. Плюсом является его растворимость в безвредных растворителях – например Лимонене как называют очищенное цитрусовое масло.

raj_incorporated1380291689HIPS_sheets_2.jpg

Таким образом HIPS,  особенно учитывая его невысокую стоимость является неплохим вариантом для создания поддержек во время 3D печати.

Помимо вышеописанных сортов пластика есть множество других его типов. К ним относится различные варианты  гибкого пластика, такого как flexhard, PLF, KAUCHUK ELASTIK, пластики  имитирующие другие материалы, например Cool Wood имитирующий дерево и тд.

Бесспорными  плюсами FDM принтеров являются  простота конструкции, дешевизна  расходных материалов – 3d пластик сейчас весьма доступен, а так же демократичная цена  на сами принтеры, которая начинается от 20 тысяч рублей за работоспособные модели с подогревным столом и областью печати 20*20*20 см.   К некоторым недостаткам технологии относится невозможность распечатывать элементы меньше 0.2 – 0.3 мм, что обусловлено минимальным диаметром сопла составляющим 0.1-0.2 мм в зависимости от модели 3d принтера.

Таким образом FDM печать на сегодня является наиболее доступной по сравнению с SLI и LS, где цена принтеров на порядки больше и начинается от нескольких тысяч евро, прекрасно подходя для прототипирования, создания различных бытовых пластиковых изделий, изготовлению робототехники  и просто  ознакомления с современными технологиями 3D моделирования.

В свою очередь SLI можно рекомендовать для изготовления прототипов высокоточных деталей, ювелирных украшений, в стоматологии и других областях, где необходима максимальная точность и качество.

 

Главное меню

Каталог

Полезные ссылки

Цена
от
до
0 Корзина: 0 руб