Klassifizierung von 3D-Druckern

Die Entstehung von 3D-Druckern hat eine neue Ära der Technologie eingeläutet - es ist jetzt möglich, umfangreiche Artikel zu drucken. Die daraus resultierenden dreidimensionalen Produkte können sehr unterschiedlich sein - vom Spielzeug bis zur medizinischen Prothese. Die Basis der Arbeit wird genommen digitales Modell (oder Zeichnung), die dann exakt in ihrer realen Kopie enthalten ist. Solche Geräte sind in unterschiedlichen Kapazitäten und Konfigurationen in Haus- und Industrieversionen zu finden. Bisherige Arten von 3D-Druckern verwenden eine Vielzahl von Materialien, um einen Massenausdruck zu erhalten.

Klassifizierung von Druckern nach verwendeten Materialarten

Ein Verbrauchsmaterial bestimmt die Arten von 3D-Druckern. Laser Aggregate sintern und laminieren das Pulver. Jet Der 3D-Drucker verklebt die Schichten des verwendeten Ausgangsmaterials abwechselnd und sintern es anschließend. Der nächste Schritt ist das Kühlen. Hier können Arten von Photopolymerkunststoffen, Harzen, Pulvern, Silikon-, Metall- und Wachskomponenten verwendet werden. Betrachten Sie, wie diese Technik bei verschiedenen Materialien funktioniert.

Pulver

Das Funktionsprinzip der Technik manifestiert sich in folgenden Handlungen:

• basierend auf dem bereitgestellten Modell beginnt der Druckkopf an bestimmten Stellen ein spezielles Bindemittel aufzubringen;
• Auf das Pulver wird eine dünne Walze aufgetragen, die mit der Substanz gesintert wird.
• Weitere Prozesswiederholungen.

Ein solches Gerät ist durchaus real Mit eigenen Händen zusammenbauen - es reicht aus, die nötigen Komponenten zu haben. Ein weiterer Bonus "im Sparschwein" eines solchen Geräts ist die Arbeit mit Metallpulver.

Gips

Die Gipsversion ist ebenfalls mit Pulver gefüllt, aber bereits relevant - von Gips bis zu Kitt, Zement und dergleichen. Erforderlich Binder. Solche Drucker werden am häufigsten bei der Gestaltung von Innendekorationen verwendet. Produkte hier sind sehr vielfältig.

Photopolymer

Zur Herstellung von Gegenständen werden hierbei flüssige Photopolymere eingesetzt. Interessantes Prinzip Figuren schaffen. Der ultraviolette Laser konzentriert sich auf das Computermodell und beleuchtet bestimmte Stellen. In Zukunft härten sie unter der Wirkung von ultravioletter Strahlung aus. Eine solche Beleuchtung wird durch eine speziell angefertigte Fotomaske durchgeführt - nur hier wird die Ultraviolettlampe verwendet. Template-Rohlinge ändern sich mit jeder neuen Ebene.

Wenn die Technik stereolithographisch gewählt wird, können Sie die Leistung des Massendrucks mit hoher Präzision genießen. Das einzig Negative ist die niedrige Geschwindigkeit, aber wenn Genauigkeit ein relevanter Indikator ist, dann beachten sie die Ausführungszeit nicht.

Wachs

Ein solches Gerät druckt mit Hilfe von Wachs - einem Material mit niedriger Schmelztemperatur. Diese Eigenschaft hat einen eigenen Bonus - die einfache Bedienung. Deshalb ist die Klarheit und Genauigkeit der durchgeführten Konturen einwandfrei.

Wie erreicht man Farbe?

Um Objekte mit den unterschiedlichsten Farben herzustellen, verwendet die Technik einen speziellen Kopf. Es gibt mehrere hier Extruder - Komponenten, die das verwendete Verbrauchsmaterial schmelzen und lagern können.

Die meisten dieser Einheiten sind an der Herstellung von Kinderspielzeug beteiligt.Ein weiterer Zweck - die Kreation von Designerschmuck.

Es gibt einen anderen Weg namens "Sublimation". Dieser Druckertyp wird verwendet, wenn ein Bild (z. B. von einem Foto) auf eine Reliefoberfläche übertragen werden muss. Um zu erreichen, was an bestimmten Stellen beabsichtigt war, werden Farbstoffe erhitzt - aufgrund von Temperatureffekten tritt Verdampfung auf und das gewünschte Muster bleibt erhalten.

3D-Drucktechnologie

In Bezug auf die verwendeten Technologien wird eine spezielle Klassifizierung angewendet, die für jeden zukünftigen Besitzer eines 3D-Druckers hilfreich sein wird:

• FDM;
• Polyjet oder MJM;
• Linse;
• LOM;
• SLA;
• SLS;
• 3DP;

Fdm

Dies ist die populärste Technologie in den fraglichen Geräten.. Bei FDM (Fused Deposition Modeling) wird das Verbrauchsmaterial Schicht für Schicht durch eine spezielle Düse herausgedrückt. Dazu gehören:

• Makerbot-ähnliche Geräte;
• Stratasys Drucker;
• Einheiten zum Kochen verwendet (Dressing geht Käseprodukte, Teig, Zuckerguss);
• medizinische Geräte (medizinisches Gel mit lebenden Zellen).

Polyjet

Interessant und MJM (Multi Jet Modeling), was eine Technik impliziert Multiple Jet-Modellierung. Das Verfahren ähnelt einem herkömmlichen Tintenstrahl aufgrund des Materialflusses durch kleine Düsen (es können mehrere hundert Düsen vorhanden sein). Nachdem die vorherige Schicht ausgehärtet ist, wird das angegebene dreidimensionale Modell gebildet.

Verbrauchsmaterialien sind Fotoplatten und Kunststoff, geeignetes und spezielles Wachs. Typischerweise wird ein solcher Massedruck bei der Herstellung von medizinischen Implantaten, Gebissen und Gussteilen verwendet.

Wirklich mehrfarbige Optionen sowie Objekte mit unterschiedlichen Eigenschaften, z. B. elastisch in Kombination mit Volumenkörper.

Die Verwendung einer solchen Technologie hat auch Nachteile - ein sehr teures Ausgangsmaterial und fragiles Ergebnis. Anwendung findet normalerweise in der Medizin und im industriellen Prototyping.

Linse

Beim LASER ENGINEERED NET SHAPING fällt der von der Düse aufgenommene Verbrauchsstoff sofort unter den Fokus des Laserstrahls, der sofort gesintert wird. Verwendung von Metallpulver half bei der Herstellung von Objekten aus Stahl und Titan, die den Einsatz von 3D-Druckern in der Industrie ermöglichten. Viele Legierungen vermischen sich und werden direkt im Prozess. Holen Sie sich beispielsweise Turbinenschaufeln aus Titan für Turbinen.

LOM

Bei der Herstellung von laminierten Objekten werden dünne und bereits laminierte Platten mit einem Laser geschnitten, geklebt, zusammengebacken oder zu einem dreidimensionalen Objekt verpresst. Auf diese Weise können Sie 3D-Objekte aus Kunststoff, Aluminium und Papier drucken.

Die Quelle für Aluminiumobjekte ist übrigens die entsprechende Folie - sie wird mit Hilfe von Ultraschallvibration gesintert.

Trotz der Leichtigkeit des Ausgangsmaterials sind Papiermodelle sehr langlebig und ihr Preis wird fast einen Cent betragen. Aber sofort müssen wir uns darauf vorbereiten, dass ein solches Produkt mit einer großen Menge an Abfall einhergeht. Letzteres kann zwar vermieden werden, indem mehrere kleine Objekte gleichzeitig auf einem Blatt platziert werden.

SLA

Um zu verstehen, wie die Stereolithographie funktioniert, müssen Sie sich ein mit Wasser gefülltes Bad vorstellen flüssiges Polymer. Ein Laserstrahl, der über seine Oberfläche läuft, polymerisiert die Schicht. Nach der Bereitschaft einer der Schichten senkt die Plattform den Teil ab, so dass das flüssige Polymer die Hohlräume füllt. Dann ändert sich die Situation: Das Detail steigt nach oben und der Laser selbst befindet sich darunter.

Beim Arbeiten mit dieser Methode ist eine Oberflächenbehandlung erforderlich, um überschüssiges Material abzuschleifen und zu entfernen. Manchmal wird das Ergebnis in Ultraviolettöfen weiter gebacken.

Ein solcher Drucker kann nicht zu Hause aufbewahrt werden:

• aufgrund der Toxizität des Photopolymers;
• aufgrund der hohen Servicekosten.

SLS

Selektives Lasersintern ähnelt der oben beschriebenen Art von Technologie, jedoch wird hier Laserpulver anstelle von Photopolymer eingebrannt. Sie können keine Angst vor Bruch in Teilen von Teilen haben, und als Verbrauchsmaterial werden wahrscheinlich Stahl, Nylon, Bronze, Titan, Keramik, Glas, Gießwachs und andere Materialien verwendet.

Technologie beinhaltet die Schaffung komplexer Dinge. Es ist zum Beispiel großartig, Prototypen zu erstellen - zum Beispiel für Schmuck. Das ungebackene Pulver dient als Unterstützung für die überhängenden Elemente, dh es müssen keine speziellen Stützrümpfe geformt werden.

3DP

Die 3DP-Methode besteht aus dem Auftragen eines Klebstoffs auf das Material, gefolgt von einer Schicht frischen Pulvers und dann ist alles neu. Das Ergebnis ist ein gipsähnliches Material (Sandstein). Wenn Sie diesem Klebstoff Farbe hinzufügen, erhalten Sie farbige Objekte. Die Technologie ist sicher für den Haus- und Bürogebrauch. Für Materialien geeignetes Glas, Knochen, Gummi und sogar aus Sägemehlpulver. Kann und essbare Figuren (mit Schokolade oder Zuckerpulver) - nur in diesem Fall wird spezieller Lebensmittelkleber verwendet.

Nicht ohne Mängel - das Endergebnis kann eine raue Oberfläche und eine geringe Auflösung haben.

Zusammenfassend das Gesagte

Der 3D-Druck zieht eine große Anzahl von Interessenten aus persönlicher Neugier oder für Produktionszwecke an. Für diejenigen, die noch keine Erfahrung auf diesem Gebiet haben, wird es nicht schwer sein, die Kunst des Massendrucks sowohl in virtuellen als auch in realen Kursen zu erlernen. Wichtiger wird es sein: zu welchen Zwecken ist der Kauf eines solchen Geräts geplant. Die richtige Priorisierung, kombiniert mit dem Wissen über die Technologie, die für eine bestimmte Anwendung verwendet wird, wird es möglich machen, die Technologie vollständig zu nutzen.