Grunnatriði þrívíddarprentunar: Tegundir þrívíddarprentara

3D prentun virkar ekki alveg eins og venjuleg prentun - á meðan þegar kemur að bleki á pappír, nánast hvaða vél sem notar, tja, pappír og blek, mun gera það, 3D prentun er miklu nákvæmari. Ekki eru allir prentarar, eða jafnvel allar tegundir prentara hentugur fyrir hverja þráðargerð eða verkefni - þú þarft að gera rannsóknir þínar áður en þú velur einn til að tryggja að þú fáir réttu gerð fyrir þarfir þínar.

Hér er yfirlit yfir nokkrar af algengustu gerðum þrívíddarprentara sem þú getur fundið. Þetta er ekki tæmandi listi, en þetta eru þær sem verðandi þrívíddarprentunaráhugamaður þarf að vita um!

SLA

SLA eða Stereolithography var fyrsta tegund þrívíddarprentunar. Hann var búinn til árið 1986 af Chuck Hall og notar prenttækni sem kallast Vat Polymerisation - það notar ljósfjölliðagúmmí sem verður fyrir ljósgjafa. Þessi tegund prentara er tilvalin fyrir slétt yfirborð og mikil smáatriði í prentuðum verkefnum.

Það er ekki sérstaklega fyrir byrjendur og hefur mikið notað í læknisfræði, þar sem það er notað til að prenta líffærafræðileg líkön sem og örvökva. Prentarinn notar marga spegla sem er raðað til að beina leysisúlu yfir gúmmíið sem notað er sem þráður, þannig að það geti myndað mismunandi lög í myndunarsvæðinu.

Nákvæmni og hraði eru lykilatriði og þrívíddarprentunarverkefni eru byggð frá grunni. Til viðbótar við nefnda notkun í læknisfræði er þessi prenttækni einnig gagnleg í flugi og bílaiðnaði. Meðal prentara af þessari gerð eru ProJets og Vipers.

SLS

Sérstök laser sintering eða SLS mýkir nylon-duft í solid plastbygging. Efni sem notuð eru eru hitauppstreymi, sem þýðir að útkoman er sterk, hentug fyrir smellpassa og mikla notkun. Tæknin sem notuð er kallast power bed fusion. Hitaplast verður hitað þar til það verður fljótandi og síðan lagað á mótunarstigið. Laser er notaður til að sintra duftið sem hefur verið staflað í fast, hart lag – og þegar þverskurði er lokið lækkar stigið um hæð þess lags, meira dufti er bætt við og leysirinn hertar það aftur í fast efni.

Umfram duft sem er bætt við en ekki hert þjónar sem eins konar stuðningsefni sem mun að lokum hverfa. Stuðningsmannvirki er ekki þörf vegna þessa. Helsti kostur SLS er að það skapar mikla vélræna eiginleika, með þeim galla að afgreiðslutími er lengri en aðrar tegundir prentara. Sem dæmi má nefna Sinterit Lisa, Formlabs Fuse 1 og Sharebot SnowWhite 2.

FDM/FFF

Fused Deposition Modeling og Fused Filament Fabrication eru svipaðar tegundir prentara. Þeir reka úr plasttrefjum lag fyrir lag á mótunarstigið. Þannig er hægt að búa til heill líkön tiltölulega fljótt og skilvirkt. Búið til yfirborð hefur tilhneigingu til að vera allt annað en slétt og módelin sem myndast eru líka yfirleitt ekki of sterk. Með öðrum orðum, raunveruleg notkun á prentuðum hlutum getur verið nokkuð takmörkuð. Þrátt fyrir þetta er þessi tegund prentara frábær kostur fyrir byrjendur þar sem hann er tilraunavænn og frekar auðveldur í notkun.

Sem sagt, þessi tegund prentara getur verið einn af þeim hagkvæmari fyrir prentara á fjárhagsáætlun. Spóla af þráðum er keyrt inn í prentarann ​​og síðan þrýst í gegnum upphitaðan stút. Algengustu efnin sem notuð eru eru PLA, ABS og PET, en sum önnur virka líka, eftir því hvaða stút er notað.

Höfuðið á prentaranum hreyfist meðfram settum ásum og dreift fljótandi plastinu lag fyrir lag. Þegar lag er lokið er næsta lag ræst þar til hluturinn er búinn. Einhver af bestu notunum fyrir þessa tækni eru innréttingar og hlífar, en FFF og FDM henta líka fyrir alls kyns lítil hégómaprentunarverkefni.

Meðal prentaragerða eru Snapmaker og Ultimaker, auk fullt af öðrum. Í ljósi þess hversu útbreidd þessi tegund prentara er núna, þá eru til fullt af mismunandi gerðum í öllum verðflokkum.

DLP

Stafræn ljósvinnsla er nokkuð svipuð SLA prentun. Það prentar hraðar og afhjúpar lög á sama tíma frekar en að gera það í þverstæðum með notkun leysis. SLA og DLP hafa svipaðan notkunartilgang og eru gerðir innrennslisforma. Ólíkt FFF eru yfirborð slétt og því geta verkefni fundið notkun í hlutum eins og tannlækningum.

Á bakhliðinni eru DLP prentanir nokkuð veikar. Þeir eru venjulega ekki gagnlegir fyrir vélræna hluta eða eitthvað sem krefst sérstakrar stöðugleika. Hvað varðar muninn á SLA og DLP - þar sem hið fyrrnefnda notar leysir til að teikna ávöl form, notar DLP skjá til að varpa fram ferningavoxlum af ákveðinni lágmarksstærð til að búa til formin sem verið er að prenta.

Meðal prentara af þessari gerð eru Micromake L2, SprintRay Moonray og Anycubic Photon S.

MJF

Multi Jet Fusion prentarar setja saman hluta úr nylondufti. Frekar en leysir (eins og í SLS prentun) er bleksprautuhylki notaður til að beita hitanum til að bræða duftið. Niðurstaðan er stöðugri og fyrirsjáanlegri vélrænni eiginleikar, auk betri yfirborðsárangurs.

Hraðari framleiðslutími sem þessi tækni býður upp á leiðir einnig til lægri sköpunarkostnaðar í heildina. Prenthausinn sprautar hundruðum lítilla dropa af ljósfjölliðu sem herðast og storkna síðar í UV ljósi. Þegar lag er hert er næsta lag sett á þar til hluturinn er fullbúinn.

Þessi tækni þarfnast hjálparefnis sem er tekið út í eftirmeðhöndlun. Þó að það geti valdið nokkrum erfiðleikum, er MJF ein eina tæknin sem gerir prenturum kleift að framleiða marga hluti í einni línu án þess að fórna neinu af byggingarhraðanum. Það getur líka framleitt hluti með mismunandi efnum og í fullum tón. Þetta þýðir að þegar komið er á besta hátt getur MJF fjöldaframleitt litla eins hluta verulega hraðar en nokkur önnur prentarategund. Prentarar af þessari gerð innihalda HP Jet Fusion röð.

PolyJet

PolyJet prentarar framleiða slétta og nákvæma hluta sem henta fyrir margvíslega hluti. Þeir bjóða upp á smásæja lagaupplausn og geta framleitt bæði þunna veggi og flókna þætti þar sem þeir geta unnið með fjölbreyttustu efni úr hvaða þrívíddarprentara sem er (að því gefnu að þeir séu búnir réttum stútum/rúmi, auðvitað). Hægt er að nota PolyJet prentun til að búa til innréttingar, mót og ýmis verkfæri til framleiðslu.

Það er til margs konar prentaralíkön sérstaklega til notkunar í tannlækningum - fyrir tannlæknastofur og tannprentun. Hraðvirkar og hágæða prentanir sem myndast af þessari tækni gera hana að frábæru vali fyrir slíka læknisfræðilega notkun. Þessir prentarar vinna með því að nota nokkra sprautuhausa - þeir setja lag af byggingarefni með því að renna eftir ás. Hvert höfuð leggur til mismunandi magn á mismunandi stöðum til að búa til hvaða lögun sem lagsins er. Algengustu uppsetningar þessara prentara eru með fjölstúta bleksprautuhylki-stíl prenthaus.

Efnin sem dreift er eru flassuð og hert með UV-lagi áður en prentarinn hreyfist áfram - pallurinn fellur lag og næsta lagi er bætt við. Hráefnin og þræðir eru ekki geymd á spólum heldur í skothylki sem eru tengd við stútana, ekki ósvipað og venjulegur bleksprautuprentari. Meðal prentara af þessari gerð eru Connex 3 röðin, Objet30 og J5 DentaJet.

DMLS

DMLS prentarar hafa eitt aðalforrit - að prenta hluti sem byggir á málmi. Með því að nota málm-undirstaða aukefni eru DMLS staðlaðar vélar fyrir hvers kyns 3D prentun sem felur í sér MF þráða. Þó að sumir aðrir prentarar séu einnig færir um að meðhöndla efnið, þá eru DMLS þeir sérstaklega góðir í að búa til samræmda hluta með svipaða eiginleika og hlutir sem voru steyptir úr „venjulegum“ málmi.

DMLS er stytting á Direct Metal Laser Sintering, og það er nákvæmlega hvernig það virkar - það notar öflugan leysir til að bræða duftformuð lög af málm/plastblöndum áður en þau herða aftur til að búa til verkefnið. Það virkar svipað og maður gæti soðið eða lóðað með mjög fínum og nákvæmum leysir, hins vegar er það hraðari og miklu nákvæmara en mannshendur gætu vonast til að vera.

Þessir prentarar eru frekar flóknir í notkun og þurfa/nota óhefðbundna þætti (eins og venjulega argon gasfyllt byggingarhólfið) og henta því í raun alls ekki byrjendum - sérstaklega miðað við sársaukafullt hátt verð þeirra. Sem sagt, þeir geta unnið með ýmsar málmblöndur og málma, þar á meðal stál, títan, nikkel, kóbalt og kopar. DMLS prentaralíkön innihalda EOS M 290 og FormUp 350.

EBM

Electron Beam Melting er tegund af duftbeðsbræðsluprentun. Það notar rafeindageisla frekar en dæmigerðan leysir til að bræða saman agnir og byggja upp hlutann. Það skapar ótrúlega stöðugt og ónæmt mannvirki með því að sameina málm við málm. Sem stendur er þessi tækni aðeins notuð og framleidd af einu fyrirtæki - GE Additive.

Í samanburði við aðra prentara sem nota leysir sem hitagjafa nota EBM prentarar rafeindabyssu til að draga rafeindir úr td wolframstálþræði í lofttæmi. Þeim er síðan hraðað og þeim varpað á málmduftið sem er sett fyrir hvert lag.

Þegar verkefnið er prentað er umfram duft fjarlægt með blástursbyssu. Þar sem allt ferlið gerist undir lofttæmi, oxast hlutar og duft ekki á meðan þau eru notuð – og þegar prentun er lokið er hægt að nota gott magn af ónotaða duftinu beint. Þetta er ólíkt flestum öðrum prenttækni og dregur verulega úr prentkostnaði þar sem efni geta orðið ansi dýr, sérstaklega þegar kemur að málmþráðum.

Í samanburði við leysigeislaprentara hafa rafeindageislaprentarar þann kost að vera hraða, en þjást svolítið hvað varðar nákvæmni og hámarks framleiðsluhlutastærð. Þar sem geislinn er breiðari en leysir er sumt sem hægt er með leysi ekki hægt að gera í EBM prentara. Í ljósi takmarkaðs fjölda tiltækra prentaragerða er einnig takmörkun á hlutastærðum - framleiðslumagn leysiprentara getur auðveldlega verið tvöfalt meira en sambærilegrar EBM gerð.