Un ghid cuprinzător pentru tehnologiile de imprimare 3D

Imprimarea 3D revoluționează viețile noastre, la fel ca și cum automobilele transformau odată transportul și internetul remodelau diseminarea informațiilor. Sunteți gata să îmbrățișați această schimbare și să înțelegeți tehnologia de imprimare 3D acum?

Ce este imprimarea 3D?

În primul rând, să înțelegem ce este imprimarea 3D.

Puteți compara imprimarea 3D cu coacerea unui tort. Amesteci toate ingredientele impreuna si le asezi pe o tava de copt. Odată ce materialul se solidifică, ai un tort. În mod similar, imprimarea 3D formează un obiect solid adăugând material strat cu strat.

Imprimarea 3D, cunoscută și sub numele de fabricație aditivă, utilizează fișiere de model digitale și o imprimantă pentru a stivui straturi de materiale speciale, cum ar fi plasticul sau metalul pudrat, construind forme complexe direct. Gama de materiale utilizate în imprimarea 3D este vastă, de la plastic, ceramică, metale și chiar țesuturi biologice, satisfacând o varietate de nevoi.

Ce tipuri de tehnologii de imprimare 3D există?

Deci, ce tipuri de tehnologii de imprimare 3D există?

Există numeroase tipuri de tehnologii de imprimare 3D, care pot fi clasificate în funcție de tipul de material utilizat și procesul implicat. Acestea includ imprimarea 3D pe bază de extrudare, pe bază de rășină, pe bază de pulbere și jetting, după cum urmează:

1. Imprimare 3D bazată pe extrudare

Aceste metode folosesc un material (de obicei filament termoplastic) care este încălzit și extrudat printr-o duză. Materialul se întărește la răcire, formând un obiect 3D. Cea mai tipică dintre acestea este imprimarea FDM (Fused Deposition Modeling).

● Modelarea depozitării fuse (FDM): Aceasta este una dintre cele mai comune tehnologii de imprimare 3D. Extrudează filamentul termoplastic, îl încălzește până la punctul de topire și îl extrudează strat cu strat pentru a crea un obiect tridimensional. Videoclipurile populare online ale caselor imprimate 3D utilizează tehnologia FDM. Această tehnologie este utilizată pe scară largă pentru fabricarea prototipurilor, producția de piese și producția de bunuri de consum. LEGO, de exemplu, folosește FDM pentru a crea prototipuri de cărămizi noi.

În prezent, tehnologia de imprimare 3D FDM este destul de matură, iar precizia și viteza de imprimare a imprimantelor FDM corespunzătoare se îmbunătățesc continuu. Imprimanta 3D FDM de înaltă precizie HPRT F210 este un exemplu excelent în acest sens.

Această imprimantă 3D dispune de un corp integral din metal integrat și utilizează o scripete în formă de V pentru mișcare lină și stabilă, zgomot redus și rezistență la uzură, asigurând o durată lungă de viață. Placa sa de încălzire utilizează o platformă din sticlă cu grilă de înaltă calitate, cu aderență puternică, împiedicând deformarea modelului imprimat și permițând îndepărtarea manuală rapidă a modelului.

Imprimanta 3D F210 are un sistem inteligent de protecție care acceptă continuarea opririi, eliminând grijile legate de întreruperile neașteptate de curent în timpul procesului de imprimare, economisind timp, materiale și liniște sufletească. De asemenea, vine cu un ecran de afișare UI cu un design interactiv ușor de utilizat, făcând setările de operare simple și progresul imprimării clar dintr-o privire, permițând începătorilor să înceapă rapid.

Imprimanta 3D HPRT F210 este compatibilă cu o varietate de filamente, cum ar fi PLA, TEPG și TPU. Oferind o precizie ridicată de imprimare de până la ±0,2 mm, această imprimantă oferă o calitate excepțională la o valoare excepțională. Ca o imprimantă 3d hobby, este perfectă pentru crearea de meșteșuguri personalizate. Există numeroase modele de imprimantă 3D disponibile online pentru descărcare gratuită, pur și simplu urmați ghidul de operare pentru a importa modelul în computer, iar imprimanta 3D F210 poate imprima lucrarea imaginației dvs.

2. Imprimare 3D cu rasina

Aceste tehnologii de imprimare utilizează în principal rășină fotosensibilă ca material. Când rășina fotosensibilă este expusă unui anumit tip de lumină (de obicei lumina ultravioletă), ea suferă o reacție de întărire. În acest fel, rășina poate fi stivuită și solidificată strat cu strat pentru a fabrica articole solide. Tipurile obișnuite includ tehnologiile de imprimare 3D stereolitografie (SLA) și afișare cu cristale lichide (LCD).

● Stereolitografie (SLA): SLA este cea mai veche tehnologie de imprimare 3D. Utilizează în principal caracteristica rășinii fotosensibile lichide pentru a se solidifica rapid sub iradierea unui fascicul laser ultraviolet. Sub controlul computerului, raza laser scanează suprafața lichidă, determinând zona scanată a rășinii să se solidifice și să formeze un strat subțire de rășină. Prin repetarea acestui proces, se formează întregul produs.

Tehnologia SLA este utilizată în principal pentru fabricarea diferitelor matrițe și modele. De asemenea, poate fi utilizat pentru turnarea de precizie prin adăugarea altor componente la materiile prime. Piesa de prelucrat după imprimare necesită post-procesare, cum ar fi iradierea puternică a luminii, galvanizarea, vopsirea sau colorarea, pentru a obține produsul final. Produsele tipărite SLA au o precizie ridicată și efecte bune de tratare a suprafeței, ceea ce le face foarte potrivite pentru realizarea de modele fine, cum ar fi modele dentare și bijuterii.

● Imprimare 3D cu ecran cu cristale lichide (LCD): Aceasta este o tehnologie de imprimare 3D emergentă. Acesta folosește un panou de cristal lichid ca sursă de lumină. Prin controlul comutatoarelor pixeli de pe panoul cu cristale lichide, lumina sursei de lumină UV este proiectată pe rășina fotosensibilă într-o formă prestabilită, determinând solidificarea și formarea unui model. Tehnologia de imprimare LCD 3D este populară pentru eficiența ridicată și costul redus și este utilizată pe scară largă în industrii precum stomatologie, bijuterii și fabricarea jucăriilor.

3. Imprimare 3D pulbere

Aceste metode folosesc materiale pulbere, topite selectiv sau lipite împreună. Principalele tehnologii de imprimare includ sinterizarea laser selectivă (SLS), topirea laser selectivă (SLM) și fuziunea patului de pulbere (3DP).

● Sinterizare laser selectivă (SLS): SLS utilizează un laser pentru sinterizarea materialului pudrat, combinându-l pentru a crea o structură solidă. Este adesea folosit cu nailon și poate produce piese cu rezistență ridicată și forme geometrice complexe. SLS este utilizat în mod obișnuit în industria aerospațială și auto pentru fabricarea pieselor funcționale. BMW, de exemplu, utilizează tehnologia de imprimare 3D SLS pentru a produce piese pentru automobilele lor.

● Topire laser selectivă (SLM): Această tehnologie de imprimare 3D este utilizată în principal pentru materiale cu pulbere metalice. Principiul său de lucru este de a utiliza un fascicul laser de înaltă energie pentru a scana patul de pulbere, topind pulberea metalică strat cu strat în conformitate cu datele secțiunii transversale ale modelului CAD, formând un obiect tridimensional solid. Această metodă poate fabrica piese cu forme geometrice complexe și structuri interne, potrivite pentru diferite industrii, cum ar fi aerospațial, auto, medical și fabricație.

Comparativ cu alte tehnologii cu pulbere de imprimare 3D, SLM poate crea piese cu densitate mai mare și proprietăți mecanice superioare, făcându-l foarte util pentru aplicații care necesită rezistență și durabilitate ridicată. Cu toate acestea, datorită laserelor cu energie ridicată implicate în procesul de imprimare SLM, costul echipamentului, dificultățile operaționale și problemele de siguranță sunt relativ semnificative.

● Pulbere Bed Fusion (3DP): 3DP este o tehnologie de imprimare 3D care utilizează un pat de pulbere și un liant. Pulverizează un liant pe patul de pulbere, lipind particulele de pulbere împreună pentru a forma un strat solid. Apoi, se adaugă un nou strat de pulbere, iar acest proces se repetă până când imprimarea este completă. Tehnologia 3DP este utilizată pe scară largă în arhitectură, artă și biomedicină datorită capacității sale de a imprima piese cu structuri interne complexe.

În prezent, a existat unele progrese în imprimarea 3D a jetting-ului liant din aliaj de aluminiu. În viitor, această tehnologie este de așteptat să fie utilizată pentru imprimarea 3D a pieselor pentru mașini electrice, avioane electrice etc.

4. Imprimare 3D

Aceste metode realizează în principal imprimarea prin evacuarea picăturilor de material solidificat din capul de imprimare. Principalele tehnologii includ imprimarea 3D PolyJet, imprimarea ColorJet (CJP), imprimarea MultiJet (MJP) și Multi Jet Fusion (MJF).

● Imprimare 3D PolyJet: Tehnologia PolyJet este similară cu imprimantele de documente cu jet de cerneală, pulverizând straturi de fotopolimeri lichizi pe tava de construcție, care sunt apoi vindecați imediat de lumină ultravioletă, acumulând lent strat cu strat până la construirea unui model 3D complet. Această metodă este adesea folosită pentru a crea prototipuri detaliate, matrițe și chiar modele multicolore. În prezent, unele companii de pantofi utilizează imprimarea 3D PolyJet pentru a crea prototipuri detaliate și realiste de pantofi.

● Imprimarea ColorJet (CJP) și imprimarea MultiJet (MJP): CJP și MJP sunt două metode de imprimare 3D care utilizează tehnologia jetting. CJP folosește un pat de pulbere și liant colorat, permițând imprimarea pieselor în culoare completă. MJP poate jet mai multe materiale simultan, creând piese compozite cu proprietăți fizice diferite. Ambele tehnologii sunt populare pentru precizia lor ridicată și calitatea superioară a suprafeței și sunt utilizate pe scară largă în fabricarea prototipurilor, educația și crearea artistică.

● Multi Jet Fusion (MJF): Dezvoltat de HP, MJF folosește pulbere fină și o combină cu un liant. Apoi, se aplică un agent detaliat, care, atunci când este combinat cu căldură, solidifică piesa. MJF este cunoscut pentru viteza și capacitatea sa de a produce piese geometrice complexe și este adesea utilizat în industria auto și bunuri de consum. De exemplu, BMW foloseşte MJF pentru a produce piese pentru automobilele lor.

Potențialul de dezvoltare al tehnologiei de imprimare 3D este nesfârșit. Indiferent dacă este vorba de medicină, arhitectură, educație sau artă și design, imprimarea 3D deschide noi posibilități. În acest proces, producătorii de imprimante 3D precum HPRT inovează continuu, se angajează să dezvolte produse de imprimare 3D mai eficiente și precise pentru a satisface nevoile diferitelor domenii. Avem toate motivele să credem că viitorul imprimării 3D va fi chiar mai larg.