3D-принтер, где печатать

Обновлено: 23.11.2024

Создавайте и настраивайте. Оптимизируйте и экономьте. Устраните дизайнерские барьеры и масштабируйте свой бизнес с помощью услуг 3D-печати Shapeways.

Почему 3D-печать?

Сократить время сборки

Не тратьте время на сборку продуктов! Используйте 3D-печать для создания сложных геометрических фигур, которые можно напечатать как единое целое или объединить в одну сборку.

Быстрый возврат

Работаете над проектом для клиента, который должен быть идеальным? Быстро получайте модели и печатайте новые версии на 3D-принтере, если это необходимо, для окончательной обратной связи и производства.

Надежное качество

Запатентованные процессы, опытные операторы 3D-печати и инспекции — вот наши секреты неизменного выпуска исключительно качественной продукции.

Детали напечатаны на 3D-принтере

Технологии 3D-печати

Материалы и отделка

Отзывы

Если вы не инвестируете 100 000 долл. США в принтер SLS или HP, у вас никогда не будет качества, надежности, точности и чистоты поверхности детали Shapeways.

Услуги печати Shapeways действительно сыграли важную роль в успехе нашего продукта и компании. Мы использовали Shapeways, чтобы напечатать около 100+ вариантов нашего продукта, чтобы улучшить акустику и создать фирменный звук.

3D-печать с помощью дронов

Используя Shapeways, Kespry может быстро выполнять итерации, чтобы удовлетворить меняющиеся потребности клиентов, сохраняя при этом разумные затраты.

Мы сотрудничаем с Shapeways с начала 2016 года, и Shapeways всегда была нашим надежным и надежным партнером в сфере коммерческой 3D-печати.

Передовые технологии

Производить высококачественную продукцию из более чем 90 лучших материалов и отделок, от пластика до металла.

БАСФ | Передовые технологии AM

Порошки и фотополимеры
Идеально подходит для функциональных деталей конечного использования.
Разработан для промышленного применения. Подробнее

HP Multi-Jet Fusion

Нейлон 12 с гладкой и обработанной поверхностью.
Проявляет невероятную прочность, долговечность и жесткость.
Поддерживает сложную геометрию и тонкие элементы. Подробнее...

Выборочное лазерное спекание EOS (SLS)

Прочный универсальный пластик для широкого спектра применений.
Отлично подходит для создания прототипов и конечных продуктов.
Доступны различные цвета и варианты отделки. Подробнее

Распаковка ExOne Binder

Сталь с добавлением бронзы.
Поддерживает большие детали
Прочный металл в индустриальном стиле. Подробнее

Наши услуги

Запчасти для производства

Загружайте настраиваемые модели для службы 3D-печати, чтобы обеспечить долговечность и прочность материалов, в результате чего конечные продукты будут служить вам долго. Узнать больше

Быстрое прототипирование

Избавьтесь от догадок при разработке продукта с помощью услуг 3D-печати высокопроизводительных моделей, используемых на совещаниях, тестировании и совершенствовании конечных деталей. Подробнее

Завершение

Что бы ни предпочитали дизайнеры: полировку, сглаживание, окрашивание или комбинацию методов отделки, услуги 3D-печати Shapeways помогут довести последние штрихи до блеска, глянца и цвета.Подробнее

Услуги профессионального дизайна

Воплотите свою идею в жизнь с помощью 3D-дизайна и оптимизации файлов. Благодаря нашему партнерству с ZVerse каждый клиент имеет доступ к экспертным решениям в области 3D-дизайна для любого проекта. Узнать больше

Быстрое прототипирование

Наша высококачественная печать позволяет оценить такие факторы, как эргономика, удобство использования, технологичность и испытания материалов. Узнать больше

Интеграция с электронной коммерцией

Запустите свой бизнес через нашу торговую площадку, подключившись к платформе Shapeways через наш API, Shopify или интеграцию электронной коммерции Etsy. Узнать больше

Добро пожаловать в руководство 3DPI для начинающих по 3D-печати. Независимо от того, являетесь ли вы новичком в технологии 3D-печати или просто хотите заполнить пробелы в знаниях, мы рады, что вы зашли к нам. К настоящему времени большинство из нас в той или иной степени слышали о потенциале 3D-печати. Но в этом руководстве мы предлагаем понимание истории и реальности 3D-печати — процессов, материалов и приложений — а также взвешенные мысли о том, куда она может двигаться. Мы надеемся, что вы сочтете это одним из самых полных доступных ресурсов по 3D-печати, и независимо от уровня ваших навыков здесь найдется множество материалов для удовлетворения ваших потребностей.

Вы готовы? Начнем!

01 – Основы

3D-печать, также известная как аддитивное производство, упоминается в Financial Times и других источниках как потенциально более масштабная, чем Интернет. Некоторые считают, что это правда. Многие другие утверждают, что это часть необычайной шумихи, которая существует вокруг этой очень захватывающей технологической области. Так что же такое 3D-печать, кто вообще использует 3D-принтеры и для чего?

Обзор

Термин 3D-печать охватывает множество процессов и технологий, которые предлагают полный спектр возможностей для производства деталей и изделий из различных материалов. По существу, что объединяет все процессы и технологии, так это то, что производство осуществляется слой за слоем в аддитивном процессе, который отличается от традиционных методов производства, включающих субтрактивные методы или процессы формования/литья. Сферы применения 3D-печати появляются почти с каждым днем, и, поскольку эта технология продолжает все более широко и глубоко проникать в промышленный, производственный и потребительский секторы, она будет только расти. Большинство авторитетных комментаторов в этом технологическом секторе согласны с тем, что на сегодняшний день мы только начинаем видеть истинный потенциал 3D-печати. 3DPI, надежный медиа-источник для 3D-печати, предоставляет вам все последние новости, обзоры, разработки процессов и приложений по мере их появления в этой захватывающей области. Эта обзорная статья призвана предоставить аудитории 3DPI надежный справочный материал о 3D-печати с точки зрения того, что это такое (технологии, процессы и материалы), его истории, областей применения и преимуществ

Введение. Что такое 3D-печать?

3D-печать – это процесс создания физического объекта из трехмерной цифровой модели, обычно путем наложения множества последовательных тонких слоев материала. Он преобразует цифровой объект (его представление в САПР) в его физическую форму, добавляя слой за слоем материалы.

Существует несколько различных методов 3D-печати объекта. Мы вернемся к более подробной информации позже в Руководстве. 3D-печать приносит две фундаментальные инновации: манипулирование объектами в их цифровом формате и изготовление новых форм путем добавления материала.

Технологии повлияли на недавнюю историю человечества, вероятно, больше, чем любая другая область. Подумайте об электрической лампочке, паровом двигателе или, позднее, об автомобилях и самолетах, не говоря уже о росте и развитии всемирной паутины. Эти технологии во многих отношениях сделали нашу жизнь лучше, открыли новые пути и возможности, но обычно требуется время, иногда даже десятилетия, прежде чем становится очевидным по-настоящему разрушительный характер технологии.

Широко распространено мнение, что 3D-печать или аддитивное производство (аддитивное производство) могут стать одной из таких технологий. В настоящее время 3D-печать освещается на многих телевизионных каналах, в основных газетах и на онлайн-ресурсах. Что на самом деле представляет собой эта 3D-печать, которая, как утверждают некоторые, положит конец традиционному производству в том виде, в каком мы его знаем, произведет революцию в дизайне и наложит геополитические, экономические, социальные, демографические, экологические и социальные последствия на нашу повседневную жизнь?

Основной отличительный принцип 3D-печати заключается в том, что это процесс аддитивного производства. И это действительно ключ, потому что 3D-печать — это радикально другой метод производства, основанный на передовой технологии, которая создает детали аддитивно слоями субмиллиметрового масштаба. Это принципиально отличается от любых других существующих традиционных технологий производства.

Существует ряд ограничений для традиционного производства, которое широко основано на человеческом труде и идеологии ручного производства, восходящей к этимологическому происхождению французского слова, обозначающего само производство. Однако мир производства изменился, и автоматизированные процессы, такие как механическая обработка, литье, формовка и литье, являются (относительно) новыми, сложными процессами, для которых требуются машины, компьютеры и робототехника.

Однако все эти технологии требуют вычитания материала из более крупного блока, будь то для получения самого конечного продукта или для производства инструмента для процессов литья или формования, и это является серьезным ограничением в рамках общего производственного процесса.

Для многих приложений традиционные процессы проектирования и производства налагают ряд неприемлемых ограничений, включая упомянутые выше дорогостоящие инструменты, приспособления и необходимость сборки сложных деталей. Кроме того, субтрактивные производственные процессы, такие как механическая обработка, могут привести к потере до 90% исходного блока материала. Напротив, 3D-печать — это процесс прямого создания объектов путем добавления материала слой за слоем различными способами, в зависимости от используемой технологии. Упрощая идеологию 3D-печати, для тех, кто все еще пытается понять концепцию (а их много), ее можно сравнить с процессом автоматического создания чего-либо из блоков Lego.

3D-печать – это передовая технология, которая поощряет и стимулирует инновации, обеспечивая беспрецедентную свободу проектирования и не требующий использования инструментов процесс, сокращающий непомерно высокие затраты и сроки выполнения заказов. Компоненты могут быть разработаны специально, чтобы избежать требований к сборке со сложной геометрией и сложными элементами, созданными без дополнительных затрат. 3D-печать также становится энергосберегающей технологией, которая может обеспечить экологическую эффективность как с точки зрения самого производственного процесса, используя до 90 % стандартных материалов, так и на протяжении всего срока службы изделий благодаря более легкой и прочной конструкции.

В последние годы 3D-печать вышла за рамки промышленного прототипирования и производственного процесса, поскольку технология стала более доступной для небольших компаний и даже частных лиц. Когда-то из-за масштаба и экономической целесообразности владения 3D-принтером 3D-принтеры меньшего размера (с меньшими возможностями) когда-то были прерогативой огромных многонациональных корпораций, теперь их можно приобрести менее чем за 1000 долларов США.

Это открыло технологию для гораздо более широкой аудитории, и по мере того, как экспоненциальный темп внедрения продолжает расти на всех фронтах, появляется все больше и больше систем, материалов, приложений, услуг и вспомогательного оборудования.

02 – История

Самые ранние технологии 3D-печати впервые появились в конце 1980-х годов, когда они назывались технологиями быстрого прототипирования (RP). Это связано с тем, что процессы изначально задумывались как быстрый и более экономичный метод создания прототипов для разработки продуктов в промышленности. Интересно отметить, что самая первая патентная заявка на технологию RP была подана доктором Кодама в Японии в мае 1980 года. К несчастью для доктора Кодама, полное описание патента не было подано до истечения одного года после подачи заявки, что особенно катастрофично, если учесть, что он был патентным поверенным! Однако в действительности истоки 3D-печати можно проследить до 1986 года, когда был выдан первый патент на аппарат для стереолитографии (SLA). Этот патент принадлежал некоему Чарльзу (Чаку) Халлу, который впервые изобрел свою машину SLA в 1983 году. Халл стал соучредителем корпорации 3D Systems — одной из крупнейших и наиболее продуктивных организаций, работающих сегодня в секторе 3D-печати.

Первая коммерческая система RP компании 3D Systems, SLA-1, была представлена в 1987 году, и после тщательного тестирования первая такая система была продана в 1988 году. После стартового поста это была не единственная технология RP, разрабатываемая в то время, поскольку в 1987 году Карл Декард, работавший в Техасском университете, подал в США патент на селективное лазерное спекание (SLS). RP обработать. Этот патент был выдан в 1989 году, и позже лицензия на SLS была передана компании DTM Inc, которая позже была приобретена 3D Systems. 1989 был также годом, когда Скотт Крамп, соучредитель Stratasys Inc., подал патент на моделирование методом наплавления (FDM) — запатентованную технологию, которая до сих пор принадлежит компании, но также используется многими машины начального уровня, основанные на модели RepRap с открытым исходным кодом, которые сегодня широко распространены. Патент FDM был выдан Stratasys в 1992 году. В Европе в 1989 году также была создана компания EOS GmbH в Германии, основанная Гансом Лангером.После увлечения процессами SL в центре внимания исследований и разработок EOS был процесс лазерного спекания (LS), который продолжает набирать обороты. Сегодня системы EOS признаны во всем мире благодаря своей качественной продукции для промышленного прототипирования и производственных приложений 3D-печати. EOS продала свою первую стереосистему в 1990 году. Процесс прямого лазерного спекания металлов (DMLS) компании стал результатом первоначального проекта с подразделением Electrolux в Финляндии, которое позже было приобретено EOS.

В эти годы также появились другие технологии и процессы 3D-печати, а именно производство баллистических частиц (BPM), первоначально запатентованное Уильямом Мастерсом, производство ламинированных объектов (LOM), первоначально запатентованное Майклом Фейгином, отверждение твердого грунта (SGC), первоначально запатентованное Ицхак Померанц и др., а также «трехмерная печать» (3DP), первоначально запатентованная Эмануэлем Саксом и др. Таким образом, в начале девяностых годов число конкурирующих компаний на рынке RP увеличилось, но сегодня остались только три из них — 3D Systems, EOS и Stratasys.

На протяжении 1990-х и начала 2000-х годов продолжало внедряться множество новых технологий, которые по-прежнему были полностью ориентированы на промышленные приложения, и хотя они по-прежнему в основном использовались для создания прототипов приложений, исследования и разработки также проводились поставщиками более продвинутых технологий для конкретных инструментов. , литье и прямое производство. Это привело к появлению новой терминологии, а именно Rapid Tooling (RT), Rapid Casting и Rapid Manufacturing (RM) соответственно.

С точки зрения коммерческой деятельности, Sanders Prototype (позже Solidscape) и ZCorporation были созданы в 1996 году, Arcam – в 1997 году, Objet Geometries – в 1998 году, MCP Technologies (известный производитель оборудования для вакуумного литья) представила технологию SLM в 2000 году. , EnvisionTec была основана в 2002 году, ExOne была создана в 2005 году как дочерняя компания Extrude Hone Corporation, а Sciaky Inc была пионером в своем собственном аддитивном процессе, основанном на собственной технологии электронно-лучевой сварки. Все эти компании пополнили ряды западных компаний, работающих на мировом рынке. Терминология также развивалась с распространением производственных приложений, и общепринятым общим термином для всех процессов было аддитивное производство (AM). Примечательно, что в Восточном полушарии происходило много параллельных событий. Однако эти технологии, хотя и имели большое значение сами по себе и имели некоторый успех на местном уровне, в то время не оказали существенного влияния на мировой рынок.

В середине 2000-х в этом секторе стали проявляться признаки отчетливой диверсификации с двумя особыми направлениями, которые сегодня более четко определены. Во-первых, это была высококлассная 3D-печать, все еще очень дорогие системы, которые были ориентированы на производство дорогостоящих, высокотехнологичных и сложных деталей. Это все еще продолжается и растет, но результаты только сейчас начинают проявляться в производственных приложениях в аэрокосмической, автомобильной, медицинской и ювелирной отраслях, поскольку годы исследований и разработок и квалификации теперь окупаются. Многое остается за закрытыми дверями и/или в рамках соглашений о неразглашении (NDA). На другом конце спектра некоторые производители систем 3D-печати разрабатывали и продвигали «конструкторов концептуальных моделей», как их называли в то время. В частности, это были 3D-принтеры, в которых основное внимание уделялось совершенствованию разработки концепции и функционального прототипирования, которые разрабатывались специально как удобные для офиса и пользователя и экономически эффективные системы. Прелюдия к современным настольным компьютерам. Однако все эти системы по-прежнему предназначались для промышленного применения.

Оглядываясь назад, можно сказать, что это было затишье перед бурей.

В нижнем сегменте рынка — 3D-принтерах, которые сегодня считаются средними — началась ценовая война вместе с постепенным улучшением точности, скорости печати и материалов.

В 2007 году на рынке появилась первая система стоимостью менее 10 000 долларов от 3D Systems, но она так и не достигла ожидаемой отметки. Частично это было связано с самой системой, а также с другими факторами рынка. Святым Граалем в то время было получить 3D-принтер менее чем за 5000 долларов — многие инсайдеры отрасли, пользователи и комментаторы считали это ключом к открытию технологии 3D-печати для гораздо более широкой аудитории. На протяжении большей части этого года появление долгожданной Desktop Factory, которая, как многие предсказывали, станет воплощением этого святого Грааля, было объявлено тем, на что стоит обратить внимание. Это ни к чему не привело, поскольку организация пошатнулась в преддверии производства. Desktop Factory и ее лидер Кэти Льюис были приобретены вместе с интеллектуальной собственностью 3D Systems в 2008 году и практически исчезли.Однако, как оказалось, 2007 год на самом деле стал поворотным моментом для доступной технологии 3D-печати — хотя в то время мало кто осознавал это — когда феномен RepRap укоренился. Доктор Бойер задумал концепцию RepRap самовоспроизводящегося 3D-принтера с открытым исходным кодом еще в 2004 году, и в последующие годы семена проросли благодаря упорному труду его команды в Бате, в первую очередь Вика Оливера и Риса Джонса, которые разработали от концепции до рабочих прототипов 3D-принтера с использованием процесса осаждения. 2007 год был годом, когда первые кадры начали появляться, и это зарождающееся движение 3D-печати с открытым исходным кодом начало набирать популярность.

Но только в январе 2009 года в продажу поступил первый коммерчески доступный 3D-принтер в виде комплекта, основанный на концепции RepRap. Это был 3D-принтер BfB RapMan. За ним в апреле того же года последовала Makerbot Industries, основатели которой активно участвовали в разработке RepRap, пока не отошли от философии открытого исходного кода после значительных инвестиций. С 2009 года появилось множество аналогичных принтеров для напыления с незначительными уникальными преимуществами (USP), и они продолжают делать это. Интересная дихотомия здесь заключается в том, что, хотя феномен RepRap породил совершенно новый сектор коммерческих 3D-принтеров начального уровня, идеал сообщества RepRap заключается в разработках с открытым исходным кодом для 3D-печати и сдерживании коммерциализации. /p>

2012 год стал годом, когда альтернативные процессы 3D-печати были представлены на начальном уровне рынка. B9Creator (использующий технологию DLP) появился первым в июне, за ним последовала Form 1 (использующая стереолитографию) в декабре. Оба были запущены через сайт финансирования Kickstarter — и оба пользовались огромным успехом.

В результате дивергенции рынка, значительного прогресса на промышленном уровне с возможностями и приложениями, резкого повышения осведомленности и распространения среди растущего движения производителей, 2012 год также стал годом, когда многие различные основные медиа-каналы подхватили эту технологию. . 2013 год стал годом значительного роста и консолидации. Одним из наиболее заметных шагов стало приобретение Makerbot компанией Stratasys.

Провозглашенная некоторыми как вторая, третья, а иногда даже четвертая промышленная революция, невозможно отрицать влияние, которое 3D-печать оказывает на промышленный сектор, и огромный потенциал, который 3D-печать демонстрирует для будущего потребителей. . Какую форму примет этот потенциал, нам еще только предстоит увидеть.

3D-принтер – это производственный инструмент, используемый для создания трехмерных артефактов, разработанных на компьютере. 3D-принтеры имеют широкий диапазон форм, размеров и типов, но, по сути, все они представляют собой машины для аддитивного производства с компьютерным управлением. Подобно тому, как бумажные принтеры наносят чернила в один слой для создания изображения, 3D-принтеры накладывают или закрепляют материал слой за слоем для создания трехмерного объекта.

3D-принтеры имеют широкий спектр применения. дизайнеры используют их для проверки идей продукта, производственные компании используют их для изготовления сложных деталей для сборки, а производители используют их для изготовления своими руками всего, что они могут себе представить. Хотя различные типы и области применения 3D-принтеров сильно различаются, все 3D-принтеры можно просто описать как инструменты; они позволяют людям делать вещи, которые они не могли делать раньше.

Из этого руководства вы узнаете, что такое 3D-принтеры, как они работают, когда их следует использовать, а также как их проектировать и использовать. Я также предоставлю некоторые ресурсы по покупке принтеров и услуг 3D-печати. Надеюсь, после того, как вы это сделаете, вы сможете кое-что напечатать самостоятельно!

Шаг 1. Что такое 3D-печать?

3D-принтеры как машины относятся к нескольким различным категориям. Они управляются компьютером, что делает их станками с ЧПУ или числовым программным управлением. Из-за того, как работают 3D-принтеры, их называют машинами для аддитивного производства.Вместо машинной резки или сверления деталей из блока сырья для формирования определенной формы (субтрактивное производство) 3D-принтеры добавляют материал по крупицам, формируя свою работу, что делает их машинами для аддитивного производства. Подводя итог, это означает, что 3D-принтеры — это машины, управляемые компьютерами, которые добавляют материал для создания формы, которую вы приказываете ему создать.

По сравнению с другими промышленными станками с ЧПУ, 3D-принтеры неэффективны, поскольку на изготовление деталей уходит несколько часов, в то время как другие машины, такие как машины для литья под давлением, могут изготавливать более прочные и долговечные детали за считанные минуты. Разные 3D-принтеры имеют разные недостатки и преимущества, но большинство 3D-принтеров производят относительно слабые мелкие детали из-за способа их создания. Так зачем использовать 3D-печать?

3D-принтеры могут быть очень недорогими, поэтому любой, у кого они есть, может очень легко сделать что угодно. Они позволяют дизайнерам сразу переходить от идей к реальности, позволяют быстро выполнять итерации проектов и без особого труда создавать сложные геометрические формы. Короче говоря, одним нажатием кнопки вы можете создать все, что захотите.

Шаг 2. Быстрое прототипирование

В отличие от большинства других станков с ЧПУ, 3D-принтеры требуют минимальных затрат на установку или процедуры. 3D-принтеры можно использовать для относительно быстрого и дешевого изготовления деталей по индивидуальному заказу, что делает 3D-принтеры одним из лучших инструментов для быстрого прототипирования. Для крупномасштабных производственных машин могут потребоваться точно обработанные формы или приспособления для каждой новой детали, а это означает, что они требуют больше затрат на настройку и шагов, необходимых для производства контента; они созданы для многократного изготовления сотен или тысяч конкретных деталей. Используя 3D-принтер, можно с минимальными затратами спроектировать и изготовить деталь, а затем ее конструкцию можно изменить, распечатать и протестировать несколько раз подряд, прежде чем деталь будет запущена в серийное производство.

Шаг 3. Сложная геометрия

3D-печать — это производственный процесс, требующий ручного вмешательства. просто нажав кнопку, все, что вы придумаете, будет сделано. Другие методы производства, такие как сверлильный станок, токарный станок или фрезерный станок, должны использоваться производителем. Заготовка должна быть выровнена, измерена и обработана пользователем, что вносит человеческий фактор в процесс изготовления детали. 3D-принтеры, из-за того, как они создают детали, могут создавать множество деталей со сложной геометрией, включая естественные формы, такие как протезы конечностей или модели животных, или более сложные формы, такие как многогранники или масштабные копии зданий. 3D-принтеры открывают множество возможностей для производителей просто потому, что они позволяют людям делать то, что они раньше не могли делать.

Шаг 4. Персонализированный контент

Как объяснялось ранее, 3D-дизайн можно легко изменить на компьютере, а затем повторно распечатать. Это означает, что файлы можно настроить для определенных людей или вещей и легко распечатать без изменения настроек машины. Возможность создавать персонализированный контент ценна как для мелкосерийного производства, так и для производителей, потому что это позволяет им создавать дизайны для конкретных людей или даже создавать дизайны, которые им дают другие. Персонализированные украшения, индивидуальные протезы и даже 3D-сканы людей можно распечатать и изменить в соответствии с потребностями конечного получателя.

Шаг 5. Как работает 3D-печать?

Чтобы более подробно понять, как работают 3D-принтеры и как проектировать для них, вам необходимо разобраться в различных типах 3D-принтеров, представленных на рынке. Хотя материалы и методы создания деталей сильно различаются, все 3D-принтеры создают детали, добавляя материал слой за слоем, сплавляя каждый слой вместе, чтобы создать цельный объект.

Существует несколько различных типов процессов 3D-печати: некоторые лучше подходят для крупномасштабного производства, другие позволяют использовать несколько материалов или цветов во время печати, а некоторые типы принтеров можно даже довольно легко построить из-за того, что они работают. Я включил в это руководство наиболее распространенные типы 3D-принтеров. Есть еще несколько типов принтеров, но в основном они относятся к следующим четырем.

Шаг 6. Моделирование методом наплавления (FDM)

Моделирование с наплавлением, вероятно, является одним из самых распространенных типов 3D-печати, и его проще всего понять. В этом типе 3D-печати материал, обычно ABS или PLA-пластик, расплавляется головкой принтера и выдавливается на платформу принтера, подобно тому, как чернила наносятся на страницу в бумажном принтере. Головка экструдера принтера укладывает материал слой за слоем для создания 3D-модели, и каждый слой сплавляется с предыдущим по мере остывания.

Принтеры FDM — очень распространенные настольные принтеры, поскольку они недороги и просты в сборке.Их точность зависит от качества двигателей, которые контролируют положение головки экструдера относительно рабочей платформы, а также от тонкости головки экструдера при экструдировании материала. Поскольку материал наращивается слой за слоем, печатные детали имеют тенденцию быть непрочными вдоль их горизонтальных поперечных сечений. Кроме того, для любых выступающих частей 3D-печатных деталей на FDM-принтерах требуется поддерживающий материал, удерживающий выступ. Принтеры FDM с несколькими головками экструдера могут печатать растворимым вспомогательным материалом, который растворяется при погружении в определенные химические вещества, в то время как принтеры с одним экструдером печатают менее плотным материалом, который можно разорвать после завершения печати. Несколько головок экструдера также позволяют FDM-принтерам печатать несколькими цветами или материалами, расширяя их возможности.

Шаг 7. Стереолитография (SLA)

Стереолитография — старейший метод 3D-печати, в котором лазер используется для затвердевания жидкой смолы с помощью ультрафиолетового излучения. В то время как FDM-принтеры вытягивают слои нити для формирования 3D-модели, лазерный луч на SLA-принтере вытягивает срез детали, слой за слоем отвердевает жидкая смола, создавая 3D-деталь. В то время как большинство других 3D-принтеров печатают снизу детали и продвигаются вверх, SLA-принтеры могут печатать сверху вниз. Лазер и ванночка для смолы располагаются в основании принтера, а деталь крепится к нижней платформе сборки и вытягивается по мере печати.

Принтеры SLA могут быть очень быстрыми и точными из-за своей природы. Однако сама смола дорогая, и, поскольку она фотоотверждается, ее необходимо хранить в специальных контейнерах. Большинство смол, когда они затвердевают, обычно очень хрупкие и не могут выдержать большой силы, поэтому SLA-печать обычно полезна, когда речь идет о прототипировании, но не о производстве. Как и FDM-принтеры, SLA-принтеры требуют опорных структур для печатных деталей, но их материалы ограничены, поскольку они могут печатать только из отвержденной смолы и не могут печатать одновременно несколькими типами материалов. Однако точность принтеров SLA позволяет им печатать очень сложные и тонкие структуры.

Шаг 8. Селективное лазерное спекание (SLS)

Селективное лазерное спекание очень похоже на стереолитографию, поскольку лазер используется для затвердевания материала и формирования твердой формы. Самая большая разница между этими двумя технологиями заключается в том, что в то время как в SLA-печати используется жидкая смола, лазерное спекание отверждает порошкообразный материал. Слои порошка укладываются на печатную платформу, и частицы каждого слоя отверждаются лазером. Преимущество селективного лазерного спекания заключается в том, что оно поддерживает широкий спектр материалов, включая пластмассы, стекло и некоторые металлы.

Для печати деталей на машине SLS не требуется вспомогательный материал, потому что детали погружены в энергию, поэтому их можно использовать для создания более сложных и точных деталей, чем на большинстве других принтеров. Однако они обычно используются только в промышленности, так как требуют мощных лазеров и могут быть очень дорогими.

Шаг 9. Изготовление ламинированных объектов (LOM)

В процессе производства ламинированных объектов лазер или нож используются для вырезания фрагментов 3D-модели из листов материала. Каждый лист материала натягивается на предыдущий лист и вырезается режущим инструментом, а затем наносится клей, чтобы к нему приклеился следующий лист. Таким образом, принтер создает стопки листового материала, вырезанного и сплавленного вместе. Поскольку принтеры LOM состоят из стопок бумаги, бумага может быть напечатана (в 2D) перед использованием на машине, а это означает, что эти принтеры можно использовать для создания цветных 3D-печатных артефактов.

Эти принтеры имеют очень низкие производственные затраты, поскольку в качестве сырья используются только пачки бумаги или пластика. Они позволяют печатать гибкие и прочные детали благодаря свойствам материала листов. Несмотря на то, что детали прочные, они представляют собой просто стопки бумаги, поэтому они легко изнашиваются, а мелкие детали можно легко открыть. Машины LOM лучше всего подходят для создания крупных деталей с минимальным количеством мелких деталей. Каждый отпечаток требует много пост-обработки, чтобы отделить часть от остального материала. Эти принтеры обычно производят много отходов, потому что каждую деталь нужно выкапывать из стопки бумаги, а геометрия создаваемых деталей ограничена из-за способа изготовления деталей.

Шаг 10. 3D-дизайн для 3D-печати

3D-принтеры позволяют дизайнерам переходить от концептуальных идей и проектов к физическим моделям. Для этого объект необходимо спроектировать на компьютере с помощью какого-либо программного обеспечения для 3D-дизайна. После того, как деталь разработана, ее можно импортировать в программное обеспечение, предназначенное для используемого 3D-принтера, которое нарежет деталь и отправит на принтер список путей и направлений, использованных для создания детали.

Существует множество различных программ САПР (автоматизированного проектирования) для создания 3D-моделей для различных целей.Программы проектирования, такие как Tinkercad или Autodesk 123D, бесплатны и отлично подходят для начинающих, интересующихся 3D-дизайном и 3D-печатью, а такие программы, как SolidWorks и Autodesk Inventor, используются профессиональными инженерами для проектирования деталей и сборок для производства. Я расскажу о некоторых соображениях, которые необходимо учитывать при разработке детали для 3D-печати.

Шаг 11. Ориентация детали

При проектировании для 3D-печати необходимо соблюдать несколько рекомендаций и ограничений, как и для любого производственного процесса. Одним из наиболее важных соображений в процессе проектирования является проектирование с учетом лицевой стороны. Все принтеры начинают создавать деталь с печатной платформы, поэтому важно помнить, с какой стороны печатается деталь. Хотя определение оптимальной ориентации детали немного отличается для всех принтеров, оптимизация этой ориентации сведет к минимуму расход материала, время печати и риск сбоя печати.

Сокращение времени печати и вспомогательных материалов

Правильно ориентируя свою деталь, вы можете уменьшить количество необходимого вспомогательного материала, что может минимизировать материал и время печати. Вспомогательный материал может быть трудно удалить, и он создает шероховатую поверхность, что не лучший вариант, если вы хотите, чтобы ваша деталь выглядела как готовое изделие. Чтобы устранить влияние вспомогательного материала, детали необходимо отполировать и отшлифовать, что может повлиять на допуски вашей детали, если она соприкасается с чем-то другим.

Прочность детали

В большинстве настольных принтеров детали обычно ломаются вдоль поперечных сечений детали, параллельных рабочей пластине. Материал укладывается или отверждается слой за слоем, и слои не сплавляются так хорошо, как в более дорогих принтерах, создавая швы вдоль поперечных сечений детали. Это означает, что детали могут легко срезаться вдоль этих плоскостей, если к ним приложено усилие. Если вы знаете, как и где сила будет приложена к вашей детали, сориентируйте вашу деталь так, чтобы направление силы не было вдоль этих плоскостей поперечного сечения.

Повысить сцепление

На большинстве принтеров, в первую очередь FDM-машинах, напечатанные на 3D-принтере детали прилипают к рабочей пластине во время печати, и очень маленькая площадь контакта может привести к падению детали с рабочей пластины. Сторона вашей детали имеет наибольшую площадь поверхности в той же плоскости, как правило, это сторона, на которой вы хотите печатать, хотя это может измениться в зависимости от характеристик данного принтера.

Шаг 12. Свесы и арки

Как я упоминал ранее, большинству принтеров требуются печатные опорные конструкции, чтобы поддерживать плоские выступающие части их частей. Поскольку материал укладывается слой за слоем, большинство принтеров (в первую очередь принтеры FDM и SLA) могут работать с выступами до 45 градусов от горизонтали без поддержки, а также могут создавать такие элементы, как вертикальные отверстия или круглые арки с минимальным провисанием. Чтобы избежать использования вспомогательного материала, обратите внимание, где находятся плоские или наклонные свесы, и либо измените ориентацию детали, либо убедитесь, что они поддерживаются другими элементами детали, такими как угловые свесы или арки.

Шаг 13. Взаимодействие с другими частями

В большинстве 3D-принтеров используется нагрев и плавление пластика или смолы, поэтому при остывании детали немного сжимаются. Это означает, что печать таких деталей, как шестеренки, ползунки или держатели, которые будут взаимодействовать с другими объектами, может оказаться сложной задачей.

Допуски

Если вы проектируете деталь, которая будет входить в что-то или вокруг чего-то другого, убедитесь, что между двумя деталями оставлен некоторый допуск на зазор. Этот допуск будет зависеть от используемого вами принтера, поэтому вы можете распечатать несколько пробных образцов, чтобы опробовать посадку.

Отверстия

На многих 3D-принтерах отверстия никогда не будут такими точными, как если бы вы их просверлили или расширили. Это связано с тем, что сжатие деталей немного изменяет размер детали, а также потому, что обычно для создания круглого отверстия используется декартовый принтер. Чтобы отверстия в деталях были точными, спроектируйте отверстие немного меньшего размера (на несколько тысячных дюйма), а затем используйте развертку, чтобы просверлить отверстие до нужного размера.

Обсуждения

При проектировании деталей, на которые будут навинчиваться винты или гайки, не печатайте резьбу, так как допуски могут быть не такими точными, как резьба на компонентах. Чтобы прикрутить винт к напечатанной на 3D-принтере детали, сделайте отверстие немного меньше диаметра резьбы компонента и постучите по отверстию после завершения печати.

Коррозия деталей

Большинство 3D-принтеров используют пластик с относительно низкой температурой плавления, потому что пластик должен быть достаточно нагрет и безопасен в горячем состоянии. Вот почему ABS и PLA обычно используются для машин FDM. Однако низкая температура плавления означает, что они очень легко подвергаются коррозии при трении. Принтеры SLA обычно производят очень хрупкие детали из-за типа смолы, который им требуется.Детали, напечатанные на 3D-принтере, обычно плохо подходят для работы на высоких скоростях или с большими усилиями, потому что элементы имеют тенденцию стираться через некоторое время или детали ломаются. Скользящие, вращающиеся или движущиеся детали будут работать при 3D-печати, но будут изнашиваться.

Шаг 14. Связанные технологии

Станки с ЧПУ

3D-принтеры относятся к категории станков с числовым программным управлением (ЧПУ). Станки с ЧПУ — это машины, операции которых контролируются компьютером. Контроллер машины передает машине файл САПР, и машина выполняет ряд операций для создания этого объекта. Станки с ЧПУ обычно намного точнее и надежнее, чем машины, управляемые человеком. 3D-принтеры представляют собой машины с ЧПУ для аддитивного производства, потому что они управляются компьютером и добавляют материал для создания детали. Другие машины, такие как мельницы и токарные станки, являются вычитающими производственными машинами, потому что они удаляют материал для изготовления деталей, точно так же, как если бы вы разрезали лист бумаги, чтобы создать фигуру.

Лазерные резаки

Лазерные резаки, как и 3D-принтеры, представляют собой еще один тип технологии ЧПУ для быстрого прототипирования. Лазерные резаки — это очень быстрые и эффективные инструменты, которые используют лазеры для резки или травления плоского материала на основе двумерных чертежей САПР. Их можно использовать для создания функциональных прототипов из дерева, пластика, а иногда и металла и других материалов, а также для создания произведений искусства благодаря их растровым возможностям.

3D-сканеры

3D-сканер – это еще одна технология, которая обычно идет рука об руку с 3D-печатью. 3D-сканеры создают 3D-модели объектов реального мира в САПР. Для сканирования объектов 3D-сканеры сопоставляют точки на объекте с расстоянием от сканера и, таким образом, могут создавать 3D-представление объекта, которое можно распечатать на 3D-принтере или использовать для дополнительных дизайнерских работ.

Узнайте стоимость 3D-печати уже сегодня. Выбирайте из целого ряда материалов для быстрого прототипирования и производства. Сроки выполнения от 1 дня.

ИСО 9001:2015 | AS9100D | ИТАР зарегистрирован

Процессы 3D-печати

Наш онлайн-сервис 3D-печати состоит из шести технологий 3D-печати для преобразования ваших 3D-файлов в детали из пластика, металла и эластомера. Имея более 120 3D-принтеров, мы обладаем непревзойденной производительностью, позволяющей надежно доставлять детали в течение нескольких дней. В дополнение к широкому выбору материалов мы предлагаем несколько вариантов постобработки для улучшения внешнего вида или улучшения механических свойств.

3D-печать металлом

Прямое лазерное спекание металлов (DMLS) использует систему волоконного лазера, которая рисует на поверхности распыленного металлического порошка, сваривая порошок в полностью плотные металлические детали.

Углеродный DLS

Carbon DLS использует цифровую световую проекцию, кислородопроницаемую оптику и программируемые жидкие смолы для производства пластиковых деталей с превосходными механическими свойствами и чистотой поверхности.

Стереолитография (SLA)

В стереолитографии (SLA) используется ультрафиолетовый лазер, который рисует на поверхности жидкой термореактивной смолы, создавая тысячи тонких слоев до тех пор, пока не будут сформированы окончательные детали.

ПолиДжет

PolyJet использует процесс струйной обработки, при котором маленькие капли жидкого фотополимера распыляются из нескольких струй на строительную платформу и отверждаются слоями, образующими эластомерные детали.

Селективное лазерное спекание (SLS)

В селективном лазерном спекании (SLS) используется CO₂ лазер, который плавит порошок на основе нейлона слой за слоем, пока не будут созданы окончательные детали из термопласта.

Многоструйный синтез (MJF)

Multi Jet Fusion выборочно наносит фьюзеры и деталировочные агенты на слой нейлонового порошка, который сплавляется в тысячи слоев с помощью нагревательных элементов в прочный функциональный компонент.

Сравните процессы 3D-печати

Новый пользователь нашей службы 3D-печати и не знаете, какая аддитивная технология подходит для вашего 3D-дизайна? Сравните возможности каждого процесса ниже, чтобы определить, что соответствует требованиям вашего приложения.

9,6 дюйма x 9,6 дюйма x 13,0 дюйма

Линия X: 31,5 дюйма x 15,7 дюйма x 19,7 дюйма

245 мм x 245 мм x 330 мм

Инконель: 400 мм x 800 мм x 500 мм

281 мм x 378 мм x 378 мм

Доступные материалы для 3D-печати

Металлы

Эластомеры

Если у вас возникли проблемы с получением руководства, нажмите здесь, чтобы загрузить его.

"Отличный сервис по разумной цене и фантастическое качество моих деталей. Продолжайте в том же духе."

Варианты отделки поверхности для деталей, напечатанных на 3D-принтере

Незавершенный	Точки или стоячие «выступы» остаются заметными в нижней части детали от остатков опорной конструкции .
Естественный	Поддерживаемые поверхности отшлифованы, чтобы убрать опорные выступы.
Стандарт	Поддерживаемые поверхности отшлифованы, а вся деталь тщательно обработана пескоструйной очисткой. последовательный вид. Обратите внимание, что слои по-прежнему присутствуют.
Пользовательский	Мягкая краска, прозрачная отделка деталей, покраска, маскирование, согласование цветов, декали/графика и текстурная отделка.

Специальная отделка

Хотите повысить прочность, четкость или внешний вид напечатанных на 3D-принтере деталей? Выбирайте микрожидкостные материалы и материалы с микроразрешением, металлическое покрытие, вторичную обработку и нестандартные варианты отделки, такие как покраска, прозрачное покрытие и декаль.

Прозрачное покрытие

Прозрачное косметическое покрытие, которое можно наносить на полупрозрачные/прозрачные материалы, подобные АБС (WaterShed XC 11122) и полупрозрачные/прозрачные материалы, подобные поликарбонату (Accura 60).

Рисование

После шлифовки и полировки детали можно покрасить автомобильной краской. Укажите цвет пантона в запросе котировки. Мы также предлагаем мягкое на ощупь покрытие.

Покрытие

Химическое никелирование можно использовать для получения деталей, аналогичных литому алюминию или магнию.

Окрашивание

Окрашивание — это еще один метод добавления цвета к 3D-отпечаткам. Это более быстрый вариант с ограниченным выбором цветов, поэтому он более экономичен, чем покраска.

Декалькирование

Наклейки можно использовать для добавления логотипа или другой графики для улучшения внешнего вида или функциональности.

Полировка

Мы можем отполировать детали до зеркального блеска. Если это является обязательным требованием, мы просим вас предоставить чертеж или изображение, отражающие ваши ожидания в отношении отделки.

Термическая обработка

Закалка и укрепление металлических 3D-отпечатков с помощью нескольких вариантов термообработки: термообработка NADCAP, горячее изостатическое прессование (HIP), отжиг на твердый раствор и старение.

Обработка

Машинная 3D-печать металла для достижения исключительного качества обработки поверхности или соблюдения жестких допусков.

Почему стоит выбрать Protolabs для индивидуальной 3D-печати?

Получите отзывы о дизайне от нашей опытной команды инженеров, которая помогла тысячам клиентов вывести свои продукты на рынок с качественными деталями, напечатанными на 3D-принтере. Мы также будем работать с вами, чтобы определить оптимальную ориентацию детали в соответствии с требованиями вашего приложения.

В наших шести технологиях 3D-печати мы используем ряд коммерческих термореактивных смол, термопластичных и металлических порошков для 3D-печати деталей, подходящих для различных областей применения и отраслей.

Если это необходимо для ваших деталей, мы предлагаем различные варианты последующей обработки, такие как термообработка, вторичная механическая обработка, гальваническое покрытие, покраска и окрашивание для дальнейшего улучшения механических свойств и косметических свойств.

Наши лучшие в отрасли допуски и качество отделки поверхности являются результатом работы специальной группы инженеров-технологов и специалистов по контролю качества для каждой технологии 3D-печати.Мы также предлагаем запатентованный материал Microfine™, из которого можно создавать детали размером от 0,0025 дюйма.

На нашем предприятии установлено более 120 машин для 3D-печати, которые производят металлические и пластиковые детали. Это означает, что у нас всегда есть возможность, когда вам нужны детали быстро, будь то небольшая партия деталей или объемы производства.

Читайте также: