Какви процеси и материали се използват в 3D принтирането, кой го е изобретил и какво може да се принтира? Прочетете публикацията в нашия блог!

3D принтиране - всичко за процеса на 3D принтиране | print24

3D принтиране - всичко за процеса на 3D принтиране

3D принтиране

Искате ли да научите повече за 3D принтирането? Тогава списание print24 е точното място за вас! Обясняваме какво представлява 3D принтирането, как работи, какви материали и процеси са налични и как можете да се възползвате от него. Открийте заедно с нас завладяващия свят на 3D принтирането!

Световният печат направи огромен скок напред с развитието на 3D принтирането. Процесът на 3D принтиране представлява крайъгълен камък, който е от голямо значение за широк кръг от компании. Всички доставчици или производители на резервни части, малки партиди или прототипи могат да ги произвеждат по-бързо и по-лесно, което означава, че бизнес процесите са изключително ускорени и опростени от процеса на 3D принтиране. Разберете какво точно представлява 3D принтирането, къде се крие произходът му, какви са различните процеси и какви са предимствата му в print24!

Горещият край на 3D принтера Mendel90 RepRap в действие.

<h3>Определение на 3D принтирането</h3>3D принтирането е известно още като адитивно или генеративно производство. Идеята на този производствен процес е да се преобразува цифров модел в триизмерен модел. Това е и производствен процес на първично формоване, което означава, че от безформено тяло се произвежда твърдо тяло. Тялото е с геометрично определена форма. В обобщение: 3D принтирането е създаване на физически обекти от цифрови файлове. Цифровите данни се генерират чрез CAD моделиране, данни от 3D скенери или 3D моделиране, въпреки че 3D принтерът не може да чете тези данни директно. Това от своя страна изисква специален софтуер, който превежда геометричната форма на машинния език на принтера с помощта на "G-код". Софтуерът се нарича "slicer", който разделя 3D обекта на отделни слоеве. След това обектът се изгражда/отпечатва слой по слой, поради което се нарича адитивно производство. Това е в контраст със субтрактивното производство, при което материалът се отстранява от съществуващи обекти. Разпечатката от 3D принтера е триизмерна, което означава, че обектът има предварително зададени ширина, дължина и височина. Съответно 3D принтерът работи с вертикална ос (ос Z) в допълнение към двете обичайни хоризонтални оси (оси X и Y).

3D принтери по време на печат

<h3>Структурата и функциите на 3D принтера</h3>Може да се направи разграничение между отворени и затворени 3D принтери, цялостни устройства и комплекти. Докато повечето се доставят в комплект, комплектите трябва първо да бъдат сглобени от потребителя. Пълните устройства обикновено са по-скъпи от комплектите, но се спестява от сглобяването. При затворения 3D принтер пространството за монтаж е затворено. В зависимост от това къде ще се използва принтерът, може да се избере отворена или затворена версия. По принцип 3D принтерът се състои от печатащо/нагряващо легло, носеща конструкция, обект за печат, дюза, носещ материал и материал за печат. Конструкцията обаче може да се различава леко в рамките на дадена технология. 3D принтерът работи по следния начин в съответствие с горната структура: Първо, нагревателното легло и дюзата се загряват. След това нагревателното легло се придвижва до печатащата глава. След това разтопената нишка (специални пластмаси, метали или други материали) се нанася върху нагревателното легло, докато се завърши първият слой. След като първият слой е завършен, нагревателното легло се придвижва надолу на разстояние от една височина на слоя, измерена в микрометри. Вторият слой нишки се нанася върху предишния и се стопява с него. Ако има зони на надвисване, е възможно да се използва опорна структура, изработена от същия или друг материал, като алтернативният материал трябва да се разтвори във вода или друг разтвор. Последната стъпка се повтаря до завършване на 3D обекта.

3D принтер "всичко в едно

<h3>Видове процеси на 3D печат</h3>Най-често срещаните процеси на 3D печат са представени по-долу. Съществуват обаче и много други варианти в допълнение към споменатите. Могат да бъдат разграничени следните процеси на 3D принтиране:<ul><li>Селективно лазерно топене (SLM)/Селективно лазерно синтероване (SLS)</li><li>Електронно лъчево топене (EBM)</li><li>Моделиране с разтопено отлагане/Фудване с разтопени нишки (FDM/FFF)</li><li>Стереолитография (STL/SLA)</li><li>Лазерно отлагане на метали</li><li>Възпроизвеждане на филмови трансфери (FTI)</li><li>Дигитална обработка на светлината (DLP)</li><li>Мултиджет-моделиране / полиструйно моделиране</li></ul>

Сложна решетъчна структура, реализирана чрез 3D печат.

При процеса на селективно лазерно топене металът, състоящ се от прах, се нанася и разтопява от лазера. След това желаният обект за отпечатване се понижава чрез дебелината на слоя, прахът се нанася отново и се разтопява. Триизмерното принтиране се извършва в защитна атмосфера; могат да се обработват метали, пластмаси, пясък или керамика. За разлика от него при селективното лазерно синтероване (SLS) не се използва чист метален прах, а се добавя свързващо вещество. Специалният прах също се разтопява само частично, което кара материала да се слепва. Електроннолъчевото топене (ЕЛТ) също използва прах и го обработва по същия начин като селективното лазерно топене, с тази разлика, че вместо лазер се използва електронен лъч. Магнитно монтирана пружина позиционира и насочва лъча.&nbsp; При използване на моделиране чрез разтопено отлагане/производство с разтопени нишки (FDM/FFF) първо се нагрява специална пластмаса, след което 3D обектът се отпечатва на листове. Филаментът се транспортира чрез шпула до дюзата, откъдето се нанася върху конструкционната плоча, където директно се втвърдява. Тъй като повърхността на обекта след производството често е малко грапава, той трябва да бъде преработен. Резултатът от прецизната работа е задоволителен. Втвърдяването на течната пластмаса с помощта на ултравиолетова светлина се извършва в процеса на стереолитография (STL/SLA). Триизмерният обект се изработва във вана с течна пластмаса, като за втвърдяването на отделните слоеве се използва лазер. Всички използвани носещи структури се отстраняват след завършване на работата и 3D обектът се втвърдява. Моделите са с много висока степен на точност. При лазерното облицоване се използва диоден или влакнест лазер. Той нанася метален прах или метална тел върху обработвания детайл с помощта на дюза. Когато се използва прах, 3D принтерът работи напълно автоматично, което го прави подходящ за използване при ремонт на компоненти или производство на прототипи. Изследването с пренасяне на филм (FTI) се използва за нанасяне на тънък филм от материал върху транспортно фолио. Слоевете се създават чрез осветяване, след което детайлът се повдига и се нанася нов филм. Този процес продължава до завършването на 3D обекта, който е с много високо ниво на точност. Светлочувствителните пластмаси се използват като нишки в FTI. При цифровата светлинна обработка (DLP) 3D обектът се създава от пластмасова вана. Процесът е смесица от STL и FTI технология за 3D печат, при което технологията за FTI се използва по същия начин като FTI. От друга страна, при многоструйното моделиране/полиструйното моделиране се използва техника, подобна на тази при мастиленоструйния печат. Няколко дюзи са прикрепени към печатаща глава, която след това отпечатва 3D модела слой по слой. Моделите се характеризират с много висока степен на детайлност, а като нишки се използват фотополимери, чувствителни към ултравиолетовите лъчи, които се втвърдяват със светлина.

Шпула за нишки, използвана за 3D принтиране

<h3>Материалите за 3D принтиране</h3>С напредването на технологиите през годините материалите, използвани за 3D принтиране, трябваше постоянно да се адаптират. По-долу представяме най-важните специализирани материали, като пластмаси или метали:</p

<h4>Пластмаси за 3D принтиране</h4>PLA (полиактид) е един от най-популярните материали за 3D принтиране. Синтетичните полимери са полиестери, получават се от царевично нишесте, т.е. от възобновяеми източници, и са биосъвместими и рециклируеми. PLA може да се обработва при ниски температури на топене от 70 °C и обикновено запазва формата си дори при охлаждане. Тези две свойства правят PLA привлекателен както за частни, така и за професионални потребители. PLA вече се предлага в много различни цветове. Единственият недостатък на материала е, че той не е много еластичен и топлоустойчив, което го прави неподходящ за производство на силно натоварени компоненти.&nbsp; ABS (акрилонитрил бутадиен стирен) е вторият най-често използван пластмасов материал в 3D принтирането и също е синтетичен полимер. Той се произвежда от акрилонитрил, 1,3 бутадиен и стирен. Благоприятните свойства на материала са неговата здравина, твърдост и издръжливост. Той може да се използва за създаване на прототипи и за производство на крайни продукти. ABS се отпечатва при 220-250 °C и трябва да се отпечатва в нагрята печатна камера или печатащо легло. Това позволява на произведените обекти да се охладят и предотвратява деформацията им. Подобно на PLA, ABS се предлага в различни цветове и е сравнително евтин, но е по-малко популярен сред частните потребители поради високите температури, свързани с 3D принтирането. Той също така не притежава достатъчна устойчивост на атмосферни влияния.&nbsp; PEEK (полиетерни етерни глини) са синтетични полимери от групата на полиетерните кетони. Те могат да се използват за отпечатване на обекти с висока еластичност и устойчивост на температури. Освен това са биосъвместими и устойчиви на химикали. Термопластичният PEEK е с около 70 % по-лек от металите с подобни свойства, но има сравнима механична и термична стабилност. Поради това PEEK е предпочитан от автомобилната, химическата и космическата промишленост. Печата се при 360-380 °C и поради това е по-малко подходящ за частна употреба. HIPS (High Impact Polystyrene) също е термопластичен полимер и се произвежда чрез полимеризация на полибутадиен в полистерол. Той има висока ударна якост и твърдост и може да се разтваря в химикали. Това го прави особено подходящ като носещ материал за други полимери. Отстранява се по химичен път, така че в произведените компоненти могат да се спазват дори строги толеранси. PA (найлон/полиамид) има висока якост на опън, топи се при 250 °C и не е токсичен. Създадените с найлон 3D обекти са здрави и устойчиви на повреди. Найлонът не се поврежда от повечето разпространени химикали и е евтин. Недостатъкът на този материал обаче е, че той едва ли е подходящ за частна употреба поради високите температури на топене и изисква както нагрято печатащо легло, така и бяло лепило, за да може да се залепи за печатащото легло по време на 3D принтирането.&nbsp; PET (полиетилен терефталат) вероятно е познат на повечето хора от бутилките за напитки. Именно в това се крие и предимството, тъй като PET е безопасен за храните и може да се използва за опаковки. Тъй като в процеса на топене не се отделят изпарения, 3D печатът с PET не изисква отопляемо помещение за печат. Това прави приложението популярно в частния сектор. 3D обектите, изработени от PET, са сравнително здрави, но в същото време и гъвкави.&nbsp; PETG (PET с гликол) постига високо ниво на прозрачност на материала чрез модифициране с гликол. По този начин се подобряват и свойствата за печат. Това води до по-ниска температура на топене и по-малка кристализация. PETG може да се екструдира по-бързо от PET и е устойчив на атмосферни влияния. Ето защо той често се използва за градински мебели и оборудване, както и за вази.

Пластмасови бутилки

<h4>Метали за 3D принтиране</h4>В допълнение към пластмасите, споменати по-горе, в 3D принтирането могат да се използват и метали. Алуминият или алуминиевите сплави впечатляват в 3D принтирането със своята здравина и добри термични свойства. Освен това 3D обектите са леки и могат гъвкаво да се преработват. Автомобилната, аерокосмическата и авиационната промишленост се възползват от използването на алуминиеви сплави; с помощта на 3D принтиране се произвеждат части за двигатели, корпуси, матрици, прототипи, въздуховоди и много други. Титанът или титановите сплави са сред най-известните при 3D принтирането с метали. Той има изключителни механични свойства и ниско специфично тегло. Материалът е устойчив на корозия и може да се използва в много среди с високи технически изисквания, като например в авиацията. Медицински изделия, резервни части, функционални прототипи или части за крайна употреба са най-често срещаните 3D обекти, изработени от титанови сплави. Друг метал, използван в 3D принтирането, е неръждаема стомана/сплав от неръждаема стомана. Тя е с ниско съдържание на въглерод и е изключително устойчива на корозия. Произведените по този начин компоненти също така имат отлична здравина, добри термични свойства и висока пластичност. 3D принтирането с неръждаема стомана се използва за предпочитане за машинни компоненти или за приложения, безопасни за храни. В допълнение към пластмасите и металите, керамиката, пясъкът, бетонът и стъклото също са сред материалите, използвани в 3D принтирането.

Настройка на работната станция с 3D принтер "всичко в едно

<h3>История на 3D принтирането - кой е изобретил 3D принтера?</h3>Историята на 3D принтирането датира от 19-ти век. През 1859 г. французинът Франсоа Вилме, който работел като фотограф и скулптор, изобретил апарат, който позволявал да се създаде 3D модел с помощта на няколко камери. През 1892 г. австриецът Йозеф Е. Блантер подава заявка за патент за производство на релефни карти. За производството им по това време се ламинират восъчни плочи, от които се изрязва желаната форма и се слепват. По този начин чрез няколко слоя се създавала триизмерната карта.&nbsp; След като в продължение на няколко десетилетия през 20. век 3D печатът не е имал по-нататъшно известно развитие, през 1980 г. японският изобретател Хидео Кодама най-накрая подава заявка за друг патент: В него той описва как фотополимерен материал се втвърдява с помощта на ултравиолетова светлина, като по този начин се създава модел слой по слой, което е еквивалентно на принципа на стереолитографията. Тъй като не е в състояние да плати за заявката за патент поради финансови затруднения, той става по-малко известен. През 1884 г. французите Ален льо Мехо, Оливие дьо Вит и Жан-Клод Андре правят опит да получат патент за процеса, при който течност се втвърдява с помощта на светлинен източник. Те наричат този процес стереолитография. Научноизследователският институт, с който се свързват, обаче не успява да разпознае потенциала на изобретението и спира проекта. В крайна сметка американецът Чък У. Хъл подава заявка за патент три седмици по-късно. През 1981 г. той вече е изобретил стереолитографията, която за първи път е приложена на практика през 1983 г. През 1985 г. се появява първата програма за 3D проектиране, а през 1986 г. той основава станалата световноизвестна компания 3D Systems. През 1988 г. на пазара е пуснат първият 3D принтер (машина SLA-1).&nbsp; През 1992 г. в DTM е произведена първата машина за селективно лазерно синтероване, която използва процес за облъчване на прах с лазерна светлина. Тя беше последвана от 3D принтер на Z Corp, който използваше процеса на струйно нанасяне на свързващо вещество. Към края на 90-те години на миналия век стана възможно да се обработват както метали, така и пластмаси, и бяха пуснати допълнителни CAD програми. През 2000-те години адитивното производство набира скорост и се утвърждава в медицинския сектор. За пръв път на човек е имплантиран 3D отпечатан орган. 2000-те години се характеризират с по-нататъшно развитие. Например 3D принтерите вече можеха да произвеждат части за други 3D принтери и те намериха своето място на работното място. От 2010 г. с новите модели могат да се отпечатват и автомобилни прототипи, 3D принтери за храна, създадени са първите 3D отпечатани компоненти за космически станции и челюстни и костни протези. Малките и средните предприятия също се възползваха от 3D принтирането, което им позволи да произвеждат прототипи по-рентабилно. Най-продуктивният процес за адитивно производство на пластмаса в момента е процесът Multi Jet Fusion, при който получените обекти имат хомогенна повърхност и плътност на материала почти без пори.&nbsp; Какво е бъдещето? Много е вероятно технологията за 3D принтиране да се развие в посока на серийно производство, тъй като все повече материали могат да бъдат принтирани за по-кратко време и с по-високо качество.&nbsp;

Отпечатване на човек с 3D принтер

<h3>Висококачествени печатни продукти в print24</h3>С нас можете да отпечатате желания от Вас предмет за рекламни цели или за Вашето офис ежедневие. print24 Ви предлага огромна гама от <a data-page-description="Печатни продукти" href="/bg?page_type=category_page&page_header_id=219" target="_blank" rel="noopener noreferrer">печатни продукти</a>, които Ви доставяме бързо и с високо качество. Отпечатваме обекти в <a data-page-description="Голям формат" href="/bg?page_type=category_page&page_header_id=277" target="_blank" rel="noopener noreferrer">голям формат</a>, <a data-page-description="Текстилни продукти" href="/bg?page_type=category_page&page_header_id=221" target="_blank" rel="noopener noreferrer">Текстилни продукти</a> или <a data-page-description="Фото продукти" href="/bg?page_type=category_page&page_header_id=450" target="_blank" rel="noopener noreferrer">Фотографски продукти</a> също са част от нашия асортимент. Просто изберете желаните от вас продукти за печат и ги персонализирайте

<h2>3D принтиране - информация за процеса на 3D принтиране</h2>

Продукти

Пластмасови карти

Ръкави

Още статии

благодаря за запитването Ви. Радваме се да ви предложим следната оферта:

Благодаря за запитването Ви. Радваме се да ви предложим следната оферта:

Клиентите, които разгледаха този продукт, се интересуваха и от:

Този път поръчах подложки за бира. Страхотен продукт в супер качество. Те бяха доставени и един ден по-рано от първоначално обявеното. Винаги с радост отново!

Въведете количество

The product is not possible with the selected configuration. The options are adjusted automatically.

Предварителен преглед/задължителни текстове

Създавайте визитки и печатайте онлайн | Infowerk

Моля, въведете данните си за контакт, ако искате да се свържем с вас в отговор на всякакви запитвания.

Въведете брой страници

Уважаеми потребители на $portal$,от $datum$ преместихме $portal$ към нашата обновена водеща марка print24.Подобно на $portal$, print24 също е оферта на Unitedprint.com SE, на която се доверяват като на изключителен партньор над 1 милион клиенти от повече от 25 държави!Нищо не се променя за нашите клиенти на $portal$ - освен много нови и допълнителни оферти, функции и услуги в лесен за използване, сигурен и надежден онлайн магазин.

Просто се регистрирайте в системата със съществуващите си идентификационни данни за $portal$.

Използвайте досегашната история на поръчките в $portal$.

Всички Ваши лица за контакти са Ви на разположение без промяна.