Принтер FDM что это такое
Обновлено: 01.07.2024
3D-печать, также известная как аддитивное производство, используется для описания одного из многих доступных процессов, включающих преобразование цифрового файла в твердый трехмерный объект. 3D-принтер будет многократно укладывать или сплавлять последовательные слои материала, отслеживая форму поперечного сечения файла, пока не примет форму физический объект.
Моделирование с наплавлением (FDM) и стереолитография (SLA) — это методы 3D-печати, которые подходят как профессионалам, так и любителям, предлагая значительную гибкость дизайна для прототипирования, изготовления общих деталей и мелкосерийного производства. Оба способны производить одинаковые детали, но при выборе наилучшего 3D-процесса и материала для работы всегда будут важны детали.
В методе FDM расплавленный термопластик экструдируется на строительную платформу, наплавляя слой поверх слоя, пока не примет форму 3D-формы. Нити FDM варьируются от биоразлагаемого PLA-пластика до жесткого, ударопрочного кевларового армирования, что делает его чрезвычайно универсальным для всего: от прототипов до промышленных инструментов и приспособлений. 3D-принтеры FDM также можно настраивать, что дает вам более широкий выбор параметров печати и дополнительных аппаратных средств для работы с растущим числом материалов. С помощью SLA УФ-лазер или световой проектор последовательно отслеживают каждый срезанный слой объекта, отверждая слои светочувствительной смолы в затвердевший пластик до тех пор, пока не будет сформирована трехмерная форма.
Преимущества FDM
Существует множество термопластов FDM и типов нитей, которые подходят практически для любой отрасли или области применения. 3D-принтеры FDM имеют больший объем сборки, чем принтеры SLA, что позволяет им выполнять определенные краткосрочные задачи аддитивного производства в дополнение к прототипированию полноразмерных, готовых к использованию деталей и моделей.
Традиционные филаменты продолжают развиваться, приобретая интегрированные свойства, такие как устойчивость к кислотам и химическим веществам, низкое трение и высокая прочность. Более новые нити FDM содержат смеси рубленых волокон, таких как поликарбонат и углеродное волокно, для производства прочных, легких и стабильных по размеру деталей. 3D-печать FDM может варьироваться от небольших запасных частей для классических автомобилей до инструментов и приспособлений для аэрокосмических компаний, что делает его более предпочтительным выбором для объектов, которым требуются механические функции и производительность. Некоторые принтеры FDM, такие как принтер Markforged промышленной серии X7, могут печатать с толщиной слоя 50 микрон, что позволяет преодолеть типичное поведение FDM и производить детали с минимальным количеством видимых слоев или без них и с гладкой ровной поверхностью.
При использовании настольных или промышленных принтеров Markforged элементы конфигурации, такие как выбор правильного материала, настроек и аппаратного обеспечения, уже установлены, а это означает, что для борьбы с расслаиванием, правильной скоростью печати и неправильным наложением нити не требуется настройка пользователя. Хотя проверка того, что деталь подходит для печати, все еще является частью процесса, для обеспечения успешной печати не требуется корректировка температуры или скорости.
Подробнее о принтерах Markforged
Недостатки FDM
В целом, из-за более низкого разрешения печати FDM иногда видны поверхностные «линии слоев» от процесса — даже при настройках высокой детализации. Также известная как «ребристость», требуется дополнительная полировка и шлифование, чтобы даже можно было сравнить с гладкими поверхностями печати SLA. Если вы создаете высокопрочные прототипы, не уделяя внимания деталям поверхности, это не имеет значения.
Как правило, процесс 3D-печати FDM также подвержен колебаниям температуры, из-за чего термопластичный филаментный материал остывает медленнее или быстрее и вызывает расслаивание поверхности (разделение слоев, деформацию). Процесс FDM включает в себя большое количество движущихся частей, и все они работают вместе, чтобы сформировать объект. Любая проблема с печатающей головкой, системой экструзии или узлом горячего конца в конечном итоге приведет к проблемам в процессе печати. Поэтому при подготовке и нарезке 3D-модели необходимо уделять особое внимание параметрам печати, характеристикам оборудования и материалов.
< /p>
Преимущества соглашения об уровне обслуживания
SLA 3D-печать может достигать разрешения всего 25 микрон, в результате чего получается гладкая, детализированная поверхность, не имеющая себе равных в FDM и напоминающая детали, полученные литьем под давлением. Он лучше всего подходит для презентации или «доказательства работы» концептуальных моделей, органических структур, деталей сложной геометрии, фигурок и других прототипов уникальных форм.
Благодаря невероятно точному процессу отверждения с помощью УФ-лазера SLA-3D-отпечатки обеспечивают более жесткие допуски на размеры.Это связано с отсутствием теплового расширения во время слияния слоев, что делает его идеальным для чрезвычайно точных прототипов, таких как штифты для ювелирных изделий, медицинские имплантаты, сложные архитектурные модели и другие мелкие компоненты.
Недостатки соглашения об уровне обслуживания
Из-за хрупкости отвержденного смоляного материала для деталей, подвергающихся механическим нагрузкам или циклическим нагрузкам, следует использовать только технические составы смол SLA. В остальном большинство стандартных смол идеально подходят для тонких, детализированных структур, используемых в презентационных целях, таких как косметические прототипы. Сегодня на рынке нет смолы SLA, сравнимой по прочности и механическим характеристикам с нитями, такими как поликарбонат, нейлон или другие прочные материалы FDM.
Смолы для 3D-печати SLA обычно стоят дороже и производят меньше деталей на единицу смолы, чем катушки нитей для 3D-печати FDM. Они имеют значительно меньшие объемы сборки по сравнению с 3D-принтерами FDM и не подходят для объемных работ.
FDM и SLA
Первым шагом всегда является выбор лучшего инструмента для работы. И FDM, и SLA имеют свои преимущества и могут использоваться для решения совершенно разных задач или в сочетании со сборками, состоящими из нескольких частей. Если вы хотите создавать качественные прототипы дизайна функций, SLA — лучший вариант. В противном случае FDM будет более универсальным для деталей на протяжении всего производственного процесса, от проектирования до производства и обслуживания.
Все блоги и информация, содержащаяся в этих блогах, защищены авторским правом Markforged, Inc. и не могут быть скопированы, изменены или восприняты каким-либо образом без нашего письменного разрешения. Наши блоги могут содержать наши знаки обслуживания или товарные знаки, а также наших аффилированных лиц. Использование вами наших блогов не дает вам никаких прав или лицензий на использование наших знаков обслуживания или товарных знаков без нашего предварительного разрешения. Markforged Информация, представленная в наших блогах, не должна рассматриваться как профессиональный совет. Мы не обязаны обновлять или пересматривать блоги на основе новой информации, последующих событий или иным образом.
Рынок 3D-печати и аддитивного производства в последние годы претерпел быстрые изменения. Высокопроизводительные настольные компьютеры больше не являются прерогативой любителей, они превратились в необходимые инструменты для бизнеса. После того, как 3D-печать стала популярным инструментом для создания прототипов и разработки продуктов, ее использование расширилось в производстве, стоматологии, ювелирном деле и многом другом.
Моделирование методом наплавления (FDM) и стереолитография (SLA) — два самых популярных типа 3D-принтеров на рынке. Обе технологии 3D-печати были адаптированы и усовершенствованы для настольных компьютеров, что сделало их более доступными, простыми в использовании и более функциональными.
В этом подробном руководстве для покупателя мы подробно рассмотрим 3D-принтеры FDM и SLA (также известные как 3D-принтеры с филаментом и полимером) и их сравнение с точки зрения качества печати, материалов, приложений, рабочего процесса, скорости и стоимости. и многое другое, чтобы помочь вам решить, какой метод идеально подходит для вашего бизнеса.
Как выбрать технологию 3D-печати
Не можете найти лучшую технологию 3D-печати для ваших нужд? В этом видеоруководстве мы сравниваем технологии FDM, SLA и SLS с учетом популярных соображений покупателей.
Что такое 3D-печать FDM?
Моделирование методом наплавления (FDM), также известное как изготовление плавленых нитей (FFF), является наиболее широко используемым типом 3D-печати на потребительском уровне. 3D-принтеры FDM работают путем экструзии термопластичных нитей, таких как ABS (акрилонитрилбутадиенстирол), PLA (полимолочная кислота), через нагретое сопло, расплавляя материал и нанося пластик слой за слоем на платформу сборки. Каждый слой укладывается по одному, пока деталь не будет завершена.
Посмотрите, как работает 3D-печать FDM.
3D-принтеры FDM хорошо подходят для базовых экспериментальных моделей, а также для быстрого и недорогого прототипирования простых деталей, таких как детали, которые обычно подвергаются механической обработке.
Что такое SLA 3D-печать?
Стереолитография была первой в мире технологией 3D-печати, изобретенной в 1980-х годах, и до сих пор остается одной из самых популярных среди профессионалов. 3D-принтеры SLA используют лазер для отверждения жидкой смолы в затвердевший пластик в процессе, называемом фотополимеризацией.
Узнайте, как работает трехмерная печать SLA.
3D-принтеры SLA на основе смолы стали очень популярными благодаря их способности производить высокоточные, изотропные и водонепроницаемые прототипы и детали из ряда передовых материалов с прекрасными характеристиками и гладкой поверхностью. Составы смол SLA обладают широким спектром оптических, механических и термических свойств, соответствующих свойствам стандартных, инженерных и промышленных термопластов.
3D-печать смолой — отличный вариант для высокодетализированных прототипов, требующих жестких допусков и гладких поверхностей, таких как пресс-формы, шаблоны и функциональные детали.3D-принтеры SLA широко используются в самых разных отраслях: от машиностроения и дизайна продуктов до производства, стоматологии, ювелирных изделий, моделирования и образования.
Введение в 3D-печать с помощью настольной стереолитографии (SLA)
Ищете 3D-принтер для печати ваших 3D-моделей в высоком разрешении? Загрузите наш информационный документ, чтобы узнать, как работает SLA-печать и почему это самый популярный процесс 3D-печати для создания моделей с невероятной детализацией.
FDM и SLA: сравнение технологий 3D-печати
Качество и точность печати
Когда в процессе аддитивного производства детали производятся слой за слоем, каждый слой также создает возможность неточности. Процесс формирования слоев влияет на качество поверхности, уровень точности и точность каждого слоя и, следовательно, на общее качество печати.
3D-принтеры FDM формируют слои, нанося линии расплавленного материала. В этом процессе разрешение детали определяется размером экструзионного сопла, и между закругленными линиями остаются пустоты по мере того, как сопло их наносит. В результате слои могут не полностью сцепляться друг с другом, слои, как правило, хорошо видны на поверхности, а процесс не позволяет воспроизвести сложные детали, которые могут предложить другие технологии.
В 3D-печати SLA жидкая смола отверждается высокоточным лазером для формирования каждого слоя, что позволяет получать гораздо более мелкие детали и является более надежным для многократного достижения высококачественных результатов. В результате SLA 3D-печать известна своими прекрасными характеристиками, гладкой поверхностью, высочайшей точностью и аккуратностью деталей.
Точность, прецизионность и допуск в 3D-печати — сложные термины, которые часто понимают неправильно. Узнайте больше об их значении, чтобы лучше понять производительность 3D-печати.
Детали SLA имеют острые края, гладкие поверхности и минимально видимые линии слоев. Этот образец детали был напечатан на настольном 3D-принтере Formlabs Form 3 SLA.
Использование света вместо тепла для печати — это еще один способ, которым SLA-принтеры гарантируют надежность. Благодаря 3D-печати деталей при температуре, близкой к комнатной, они не страдают от артефактов теплового расширения и сжатия, которые могут возникнуть в процессе печати FDM.
Благодаря высокоточному лазеру 3D-принтеры SLA лучше подходят для изготовления сложных деталей (деталь FDM слева, деталь SLA справа).
В то время как принтеры FDM создают механическую связь между слоями, 3D-принтеры SLA создают химические связи путем сшивания фотополимеров между слоями, в результате чего детали получаются полностью плотными, водо- и воздухонепроницаемыми. Эти соединения обеспечивают высокую поперечную прочность, в результате чего получаются изотропные детали, а это означает, что прочность деталей не меняется в зависимости от ориентации. Это делает 3D-печать SLA особенно идеальной для инженерных и производственных приложений, где важны свойства материала.
Разница в качестве менее заметна на относительно простых деталях. Однако детали SLA плотные и изотропные, что делает их более подходящими для многих инженерных и производственных приложений (деталь FDM слева, деталь SLA справа).
Запросить бесплатный образец SLA
Увидьте и почувствуйте качество Formlabs своими глазами. Мы бесплатно доставим образец детали в ваш офис.
Материалы и приложения
3D-принтеры для экструзии пластика работают с рядом стандартных термопластичных нитей, таких как ABS, PLA и их различные смеси. Популярность 3D-печати FDM среди любителей привела к появлению множества цветовых вариантов. Также существуют различные экспериментальные смеси пластиковых нитей для создания деталей с поверхностью, похожей на дерево или металл.
Также доступны инженерные материалы, такие как нейлон, PETG, PA или TPU, и высокоэффективные термопласты, такие как PEEK или PEI, но они часто ограничены некоторыми профессиональными FDM-принтерами, которые их поддерживают.
Смоляные материалы SLA обладают преимуществом широкого диапазона конфигураций состава: они могут быть мягкими или твердыми, сильно наполненными добавками, такими как стекло и керамика, или обладать механическими свойствами, такими как высокая температура теплового изгиба. или ударопрочность. Различные составы смол обеспечивают широкий спектр оптических, механических и термических свойств, соответствующих свойствам стандартных, инженерных и промышленных термопластов.
В некоторых случаях именно это сочетание универсальности и функциональности приводит к тому, что компании изначально внедряют SLA для 3D-печати собственными силами. После обнаружения одного приложения, решенного с помощью определенного функционального материала, обычно вскоре открываются дополнительные возможности, и принтер становится инструментом для использования разнообразных возможностей различных материалов.
Некоторые свойства материалов, уникальные для SLA, включают:
Очистить
SLA — это единственный метод 3D-печати, который позволяет создавать прозрачные детали на рабочем столе.Идеально подходит для визуализации сложных узлов, (микро)гидродинамики, изготовления пресс-форм, оптики, освещения и любых деталей, требующих прозрачности.
Эластичный
Детали, напечатанные из этого материала, выглядят и ведут себя как литые детали из силикона и достаточно прочны, чтобы их можно было использовать в течение нескольких циклов.
Высокая температура
Обеспечивает температуру теплового отклонения (HDT) 238 °C при 0,45 МПа, что является самой высокой термостойкостью среди всех материалов для настольной 3D-печати.
Литьевой воск
Материал, наполненный воском на 20 %, для литья по выплавляемым моделям и прессования в стоматологии и ювелирных изделиях.
Стоматология
Специальные материалы для применения в стоматологии, такие как биосовместимые хирургические шаблоны, шины, несъемные шаблоны и модели, прозрачные модели элайнеров и полные съемные протезы.
Керамика
Напечатайте на 3D-принтере детали с отделкой под камень и обожгите их, чтобы создать полностью керамический предмет.
Найдите подходящий материал для вашего приложения
Нужна помощь в выборе материала для 3D-печати? Наш новый интерактивный помощник по материалам поможет вам принять правильное решение в отношении материалов, исходя из вашего применения и свойств, которые вам больше всего нужны из нашей постоянно растущей библиотеки смол.
Рабочий процесс и простота использования
Узнайте, как перейти от проектирования к 3D-печати с помощью 3D-принтера Form 3+ SLA. В этом 5-минутном видео рассказывается об основах использования Form 3, от программного обеспечения и материалов до печати и постобработки.
Рабочий процесс 3D-печати FDM и SLA состоит из трех этапов: проектирование, 3D-печать и постобработка.
Во-первых, используйте любую программу САПР или данные 3D-сканирования для создания модели и экспортируйте ее в формат файла для 3D-печати (STL или OBJ). Затем 3D-принтеры требуют подготовки к печати или программного обеспечения для слайсера, чтобы указать параметры печати и разделить цифровую модель на слои для печати.
Недорогие 3D-принтеры FDM или SLA не очень удобны для пользователя и часто требуют многих часов настройки и экспериментов, чтобы установить правильные параметры печати. Тем не менее, результаты могут меняться с каждым новым дизайном или материалом, и вероятность неудачных отпечатков остается высокой. Это не только задерживает проекты, но также может привести к неприятным сбоям, требующим длительного процесса очистки.
Профессиональные 3D-принтеры SLA, такие как Form 3, и некоторые другие профессиональные FDM-принтеры поставляются с собственным проприетарным программным обеспечением и предопределенными настройками для каждого материала, которые были тщательно протестированы для обеспечения максимальной эффективности печати.
Настройка печати с помощью расширенных инструментов подготовки к печати, таких как PreForm, выполняется по принципу plug and play. PreForm можно загрузить бесплатно, попробуйте прямо сейчас.< /p>
После начала процесса 3D-печати большинство 3D-принтеров могут работать без присмотра даже в течение ночи, пока печать не будет завершена. Усовершенствованные 3D-принтеры SLA, такие как Form 3, предлагают систему картриджей, которая автоматически заправляет материал.
Последний этап рабочего процесса — постобработка. Детали SLA требуют промывки изопропиловым спиртом (IPA) или альтернативными растворителями для удаления неотвержденной смолы с их поверхности. При использовании стандартного рабочего процесса сначала удаляются детали со сборочной платформы, а затем вручную замачивают их в ванне с растворителем, чтобы удалить излишки смолы.
Профессиональные решения, такие как Form Wash, автоматизируют этот процесс. Детали могут быть перенесены непосредственно из принтера в Form Wash, который перемешивает растворитель вокруг деталей для их очистки и автоматически поднимает детали из спиртовой ванны по завершении процесса.
После того, как промытые детали высохнут, некоторые материалы SLA требуют пост-отверждения, процесса, который помогает деталям достичь максимально возможной прочности и стабильности.
Преимущество процесса FDM заключается в том, что он не требует очистки; неподдерживаемые готовые детали готовы к использованию или дальнейшей постобработке после завершения процесса печати.
И в процессах FDM, и в процессах SLA используются вспомогательные структуры для облегчения 3D-печати более сложной геометрии, и их удаление представляет собой последний шаг в постобработке.
Опоры на деталях FDM необходимо отрывать вручную или растворять в воде, в зависимости от материала опоры.
Поддерживаемые отпечатки FDM требуют дополнительной постобработки для достижения высокого качества отделки (источник: 3D Hubs).
Для удаления опор для деталей SLA необходимо срезать опорные конструкции и слегка отшлифовать детали, чтобы удалить следы опор. Разработанная Formlabs технология Low Force Stereolithography (LFS)™ предлагает опоры с легким прикосновением, которые позволяют отрывать весь объект от основания за секунды, оставляя минимальные следы и сокращая время, затрачиваемое на постобработку.
Когда требуется дополнительная постобработка, детали как FDM, так и SLA могут быть обработаны, загрунтованы, окрашены и собраны для конкретного применения или отделки. Однако детали FDM требуют дополнительной шлифовки перед грунтовкой или покраской, а также требуют более высоких уровней заполнения для механической обработки или растачивания.
Практическая демонстрация: новая форма 3+ и платформа сборки 2
В этом веб-семинаре Мэтт Льюис и Рики Хоппер расскажут вам об улучшенной линейке SLA и продемонстрируют новые продукты.
Затраты на 3D-печать и окупаемость инвестиций
Сколько стоит 3D-принтер FDM или SLA и сколько времени и средств вы можете реально сэкономить для своего бизнеса? Расчет стоимости на деталь требует учета стоимости владения оборудованием, материалов и рабочей силы. Полезно понимать факторы, влияющие на каждый из этих компонентов затрат, и вопросы, которые необходимо задать, чтобы оценить альтернативные методы производства и выявить скрытые затраты.
Одним из основных преимуществ 3D-принтеров FDM является низкая стоимость оборудования. Поскольку принтеры FDM начального уровня доступны всего за несколько сотен долларов, любители и малые предприятия могут попробовать FDM, чтобы увидеть, стоит ли добавлять 3D-печать в свой набор инструментов. Для тех, кто не знает, с чего начать, более низкая стоимость машины FDM начального уровня часто является достаточно убедительной, чтобы оправдать покупку. Однако эти недорогие FDM-принтеры могут быть ненадежными, и для их работы в долгосрочной перспективе часто требуется помощь специалиста.
Профессиональные настольные FDM-принтеры проще в использовании и больше подходят для бизнеса, а их цена варьируется от 2000 до 8000 долларов США. Эти 3D-принтеры обычно обеспечивают лучшую надежность, более высокое качество печати и большие объемы сборки. Хотя эти машины подходят для производства функциональных деталей, конкуренция в этой ценовой категории является жесткой, поскольку машины SLA предлагают более широкий спектр приложений и лучшее качество печати.
Стоимость 3D-принтеров SLA составляет около 3 500 долларов США, а Formlabs предлагает единственное доступное решение для больших 3D-принтеров SLA по цене от 11 000 долларов США.
С точки зрения материалов нити FDM также относительно недороги по сравнению с материалами для других технологий 3D-печати. Обычные материалы FDM, такие как ABS, PLA и их различные смеси, обычно стоят около 50 долларов за кг, в то время как специализированные нити FDM для инженерных приложений могут стоить 100-150 долларов за кг. Растворимые вспомогательные материалы для 3D-принтеров FDM с двойной экструзией продаются по цене 100–200 долларов США за кг. Для сравнения, стоимость большинства стандартных и инженерных смол для 3D-принтеров SLA составляет 149–200 долларов США за литр.
Затраты на рабочую силу — последняя часть уравнения, о которой часто забывают. Для простых проектов, не требующих поддержки для печати, FDM почти не требует постобработки. Однако для поддерживаемых FDM-распечаток и деталей, требующих высококачественной отделки, требуется длительная ручная постобработка.
Детали SLA требуют промывки и, в зависимости от материала, также пост-отверждения, но оба эти процесса могут быть в основном автоматизированы с помощью аксессуаров, чтобы минимизировать трудозатраты. Поддерживаемые отпечатки SLA требуют лишь небольшой шлифовки, чтобы удалить следы поддержки и добиться высокого качества отделки.
Как правило, 3D-принтеры FDM создают самые дешевые детали, если вы печатаете только относительно простые прототипы в ограниченном количестве. 3D-принтеры SLA на основе смолы предлагают более высокое разрешение, лучшее качество и широкий выбор материалов для 3D-печати с небольшой надбавкой, но разница быстро уменьшается, когда вы печатаете сложные конструкции или большие партии из-за менее трудоемкой постобработки. р>
Двумя наиболее популярными категориями настольных 3D-принтеров в настоящее время являются FDM-принтеры и SLA-принтеры. Читайте дальше, чтобы узнать, какой вариант лучше всего подходит для вас и ваших потребностей в 3D-печати.
FDM и SLA — две самые популярные технологии 3D-печати, доступные сегодня. Предоставлено MakerBot и Formlabs.
Из-за того, что в настоящее время доступны типы 3D-принтеров, выбор правильного 3D-принтера для конкретной задачи становится довольно запутанным. Тот факт, что 3D-принтеры становятся все лучше и доступнее, только усугубляет дилемму.
Здесь мы предлагаем вам сравнение двух самых популярных типов настольных 3D-принтеров, чтобы помочь вам выбрать правильный 3D-принтер для ваших нужд и задач.
ПРИНТЕР FDM – ОБЪЯСНЕНИЕ
FDM (моделирование методом наплавления) относится к категории экструзии материалов технологии 3D-печати. Эта технология была изобретена и запатентована Скоттом Крампом, соучредителем Stratasys, в 1989 году. В FDM-принтере используется термопластичный полимер в форме нити для создания трехмерных объектов.
В принтере FDM нить проталкивается в горячий экструдер.Нить сначала нагревается, а затем через сопло осаждается на строительную платформу в процессе послойного формирования законченного объекта.
SLA ПРИНТЕР – ОБЪЯСНЕНИЕ
SLA (стереолитографический аппарат) относится к категории технологии 3D-печати фотополимеризации. Это была первая в мире запатентованная технология 3D-печати, изобретенная американским инженером Чарльзом Халлом в середине 1980-х годов.
SLA использует жидкую смолу для печати объектов. Эта технология использует мощный лазер для формирования 3D-объекта. В этой технологии лазерный источник находится на дне емкости, заполненной жидкой термореактивной смолой. Лазер выборочно освещает жидкую светочувствительную смолу, и воздействие лазера отверждает (затвердевает) материал. Этот процесс выполняется до тех пор, пока каждая точка слоя не будет обнажена и не затвердеет. После завершения процесс переходит к следующему слою, а затем к следующему. Этот процесс продолжается до тех пор, пока вся модель не будет отверждена, а итоговая 3D-печать будет готова.
СРАВНЕНИЕ ДЛЯ ВЫБОРА ПОДХОДЯЩЕГО 3D ПРИНТЕРА
Объясненные ниже точки сравнения помогут пользователю выбрать правильный 3D-принтер в соответствии с его использованием и потребностями.
МАТЕРИАЛЫ – ВЫБОР ПРАВИЛЬНОГО 3D ПРИНТЕРА
FDM: принтеры FDM используют широкий спектр термопластичных полимеров, а также композиты в форме нити. Поскольку базовые термопластичные материалы дешевы, нити также вполне доступны и их можно найти по сопоставимым ценам во всем мире. Один килограмм нити для 3D-печати стоит от 24 до 99 долларов США в зависимости от типа и качества материала.
SLA: принтеры SLA имеют более ограниченный набор материалов, доступных для 3D-печати. SLA использует светочувствительные термореактивные пластмассы в виде жидкой смолы. Смолы дороги и в основном производятся производителями принтеров SLA. Один литр смолы стоит от 100 до 200 долларов США в зависимости от типа и качества.
Это узкоспециализированные материалы, используемые для конкретных целей, таких как стоматология, ювелирные изделия, прочные, высокотемпературные и т. д.
ЦВЕТ И СМЕШИВАНИЕ – ВЫБОР ПРАВИЛЬНОГО 3D-ПРИНТЕРА
FDM: доступность материала FDM соответствует выбору цвета. Независимо от типа материала, красители можно легко комбинировать с материалом в производстве, чтобы получить полную палитру цветов, что дает дизайнерам и инженерам большую гибкость. Широкий выбор поставщиков материалов обеспечивает еще большее разнообразие цветов, а некоторые производители даже предлагают индивидуальный подбор цветов для избранных клиентов.
SLA: Материалы SLA не предлагают большого разнообразия цветов и обычно встречаются в черном, сером и прозрачном цветах. Однако все материалы SLA представляют собой смешанные формы исходного базового материала, поэтому они доступны в качестве материалов для применения. Хотя количество цветов часто ограничено, в некоторых случаях экспериментаторы могут смешивать свои собственные пигменты для создания различных цветов, хотя это может быть трудным процессом.
Руководство по материалам для 3D-печати 2022
ОТДЕЛКА ПОВЕРХНОСТИ — ВЫБОР ПРАВИЛЬНОГО 3D ПРИНТЕРА
FDM: качество поверхности, достигаемое с помощью принтеров FDM, грубое, а линии слоев четко видны из-за минимальной высоты слоя. Толщина линии, если смотреть сверху, обычно составляет около 400 микрон (валик, определяемый диаметром сопла). Толщину линии, если смотреть сбоку, обычно можно отрегулировать в диапазоне от 50 до 400 микрон — это называется разрешением или высотой слоя.
SLA: поскольку принтеры SLA используют лазер для «рисования» каждой линии детали, результирующие линии могут быть намного меньше и точнее, что обеспечивает гладкую поверхность. Приблизительная ширина лазера и полученных в результате отвержденных линий составляет 20 микрон.
ТОЧНОСТЬ – ВЫБОР ПРАВИЛЬНОГО 3D ПРИНТЕРА
FDM: 3D-печать FDM обеспечивает хорошую точность размеров для крупных элементов. Для более мелких элементов точность размеров затруднена и иногда непостоянна.Это также может быть затруднено в зависимости от типа 3D-принтера (сделай сам, настольный, профессиональный или промышленный FDM-принтер). Выбор правильного 3D-принтера становится сложной задачей, поскольку точность также зависит от других факторов, таких как калибровка и настройки слайсера. Материалы также играют роль в точности благодаря своим свойствам усадки. В одном из примеров точного 3D-принтера – MakerBot METHOD – используется уникальная подогреваемая рабочая камера, обеспечивающая высокий уровень точности размеров.
SLA: поскольку принтер SLA может достигать очень высокого разрешения, точность размеров не имеет себе равных в большинстве других технологий 3D-печати. Если основной целью является чистота поверхности и точность мелких деталей (например, в ювелирном деле или в стоматологии), SLA — отличный выбор.
СИЛЬНАЯ ЧАСТЬ – ВЫБОР ПРАВИЛЬНОГО 3D ПРИНТЕРА
FDM: принтеры FDM, как правило, имеют преимущество, когда речь идет о производстве прочных, пригодных для использования и долговечных деталей, благодаря их способности печатать из известных полимеров и композитов. Например, печать нейлоновым углеродным волокном позволит создать легкую и невероятно прочную деталь.
SLA. Как правило, SLA-принтеры больше известны тем, что создают тонкие и детализированные детали, а не прочные детали. Это связано с сочетанием факторов. Во-первых, отвержденные смолы имеют тенденцию быть довольно хрупкими. Другая причина заключается в том, что, в отличие от FDM-отпечатков, SLA-отпечатки нельзя печатать сплошными, так как такие детали могут привести к трещинам, деформации и частому сбою печати. В разработке находились новые более прочные смолы, но они далеки от совершенства и часто не были испытаны в полевых условиях, как многие из известных полимеров и композитов на стороне FDM.
ПРОСТОТА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ — ВЫБОР ПРАВИЛЬНОГО 3D-ПРИНТЕРА
FDM: принтеры FDM довольно просты: вставьте пластиковую нить в один конец и выдавите другой конец. Эта простота и относительная чистота сделали принтеры FDM выбором для тех, кто хочет использовать их в открытом офисе или в образовательной среде. Детали выходят сухими и чистыми, и часто бывает просто единственная постобработка удаления опор путем их отламывания. Оставшийся материал легко сохраняется в виде твердой пластиковой нити для следующего отпечатка.
SLA: детали, напечатанные по соглашению об уровне обслуживания, могут выглядеть красиво, в процессе требуется немного дополнительной работы. Природа печати деталей в жидкой смоле может быть слишком сложной для некоторых из-за возникающего беспорядка - детали получаются липкими, и смола может попасть в большее рабочее пространство. Кроме того, смола может быть очень токсичной, что требует использования защитных очков, перчаток и других средств защиты.
Постобработка включает несколько этапов: сначала промывка отпечатка для удаления излишков смолы, а затем обрезка опор, для чего требуются кусачки (будьте осторожны, чтобы не удалить детали, которые на самом деле являются отпечатком!). Наконец, для окончательной обработки детали рекомендуется дальнейший процесс отверждения с использованием УФ-лампы. Оставшийся материал жидкой смолы должен храниться в лотке вдали от света и имеет короткий срок годности после помещения в лоток.
Этот химический процесс означает, что принтеры SLA чаще всего используются в закрытых лабораториях.
СТОИМОСТЬ 3D-ПЕЧАТИ — ВЫБОР ПРАВИЛЬНОГО 3D-ПРИНТЕРА
FDM: FDM — самая доступная технология, доступная во всем мире. Это не только недорого с точки зрения самой машины, но и с точки зрения ее работы, поскольку материалы сравнительно дешевле, чем материалы для других технологий. В результате продукты, изготовленные с помощью 3D-печати FDM, как правило, дешевле, чем аналогичные продукты.
SLA: принтер SLA — дорогостоящее оборудование. Это связано с использованием дорогих деталей, таких как лазерный источник и сканирующие зеркала. Материалы тоже дорогие. Кроме того, почти все модели требуют некоторого количества поддерживающих конструкций, поэтому 3D-печать также становится дорогой.
То, как развивалась 3D-печать в последние годы, просто поразительно благодаря широкому спектру доступных технологий 3D-печати, одной из которых является 3D-печать FDM.
Эта технология FDM является наиболее распространенной и также известна как моделирование методом наплавления. Это запатентованная компанией Stratasys технология, позволяющая создавать прототипы в очень короткие сроки. Эта технология также известна как изготовление плавленых нитей или 3D-печать FFF. Все промышленные принтеры Tractus3D используют эту технологию.Но что это такое и что нужно учитывать, чтобы найти лучший 3D-принтер FDM, который соответствует вашим потребностям.
Что такое FDM-печать?
3D-печать FDM — это технология, которая работает как горизонтально, так и вертикально, когда экструзионное сопло перемещается по рабочей платформе. Процесс включает использование термопластичного материала, который достигает точки плавления, а затем вытесняется для создания 3D-объекта слой за слоем. По мере того, как конструкция обретает форму, становится ясно, что каждый слой представляет собой горизонтальное поперечное сечение. После завершения одного слоя сопло принтера опускается для того, чтобы в дизайн был добавлен следующий слой пластика. После создания объекта материалы, используемые для его поддержки, можно удалить.
Многие предприятия используют технологию 3D-печати FDM, поскольку она позволяет создавать детализированные и сложные объекты. Поэтому инженеры используют его, чтобы проверить детали на соответствие и форму. Это технология, которая сейчас помогает создавать мелкие детали и специализированные инструменты, производство которых раньше занимало гораздо больше времени.
Каждый 3D-принтер, который у нас есть, использует 3D-печать FFF, причем наиболее распространенным материалом для 3D-печати является полимолочная кислота, также известная как PLA. Однако мы не останавливаемся на достигнутом, потому что в наших высокотемпературных принтерах можно использовать и другие материалы, такие как полиэфиримид (PEI) и полиэфирэфиркетон (PEEK).
Технология, которая продвигает FDM вперед, была изобретена в 1980-х годах благодаря эволюции технологий, которые стали коммерчески доступными. Мы также внедрили эту технологию 3D-печати FFF, что позволяет нам поставлять системы 3D-печати, которые могут обеспечить огромный спектр преимуществ.
Как работает 3D-печать FDM?
Как и в других формах 3D-печати, FDM использует цифровой дизайн, который загружается на 3D-принтер. Используется множество различных полимеров, таких как ABS, PETG, PEI и PEEK. Они имеют форму пластиковых нитей, которые подаются из катушки через сопло. Нити расплавляются и подаются на основу, известную как строительная платформа или стол с основанием и соплом, которыми управляет компьютер. Компьютер работает, переводя объект и его размер в координаты, которые позволяют соплу и основанию следовать за ним.
По мере того, как сопло перемещается по основанию, пластик охлаждается и затвердевает, образуя прочную связь с предыдущим слоем. В этот момент печатающая головка поднимается для укладки следующего слоя пластика. Как всегда, 3D-печать эффективна и быстра, но время, необходимое для создания объекта, зависит от его размера. Меньшие объекты размером около нескольких кубических дюймов можно создать быстро, но более крупные и сложные объекты займут больше времени.
Для чего используется 3D-печать FDM?
Использование 3D-печати широко известно, но для чего используется 3D-печать FDM или 3D-печать FFF? Многие отрасли промышленности предпочитают использовать 3D-печать FDM. Отрасли, включая автомобилестроение и широкий спектр производителей потребительских товаров. Они используют FDM, потому что это помогает им в разработке продукта, прототипировании и производственном процессе. Производители некоторых продуктов используют 3D-печать FDM, потому что термопластик, который используется во время разработки, идеально подходит для чего угодно, от детских игрушек до спортивного инвентаря.
Прототип
Прежде чем продукт поступит на массовый рынок, важно тщательно протестировать объекты. Поэтому использование термопластов идеально подходит для создания прототипов, поскольку они могут выдерживать тепло, химические вещества и механические воздействия. Наряду с этим, поскольку FDM-печать позволяет создавать чрезвычайно детализированные объекты, это делает ее идеальным выбором для тех отраслей, где необходимо создавать детали, которые необходимо проверять на соответствие и форму.
Однако речь идет не только о прототипировании, поскольку FDM также используется для создания деталей для конечного использования, особенно небольших деталей с большим количеством деталей. На самом деле, термопласты обычно используются для упаковки пищевых продуктов и лекарств, поэтому эта технология является популярной в медицинской промышленности. Здесь вы можете найти примеры использования 3D-печати.
Для компаний, которые ищут жизнеспособный вариант, который может принести результаты, 3D-печать FDM предлагает идеальное решение. Цена на него конкурентоспособна, а лучшие 3D-принтеры FDM позволяют получать результаты эффективно и результативно.
Каковы преимущества 3D-печати FDM?
Простота в обращении
Индустрия 3D-печати постоянно развивается. Нет сомнений, что в будущем он станет основным способом создания деталей и предметов. Это упрощает производственный процесс и позволяет производителям тестировать, изменять и, наконец, производить конечный продукт в сроки, которые быстрее, чем традиционные методы. Простота в обращении — одно из больших преимуществ 3D-печати FDM или FFF. Убедитесь, что у вас есть лучший 3D-принтер FDM для целей вашей компании.
Экономичность
Для любого бизнеса затраты решают все, потому что они влияют на конечный результат и прибыль, поэтому очень важно поддерживать низкий уровень затрат. Таким образом, 3D-печать FDM представляет собой жизнеспособное решение, призванное помочь снизить производственные затраты. Конечно, необходимо снизить затраты на разработку прототипа, затраты на тестирование и затраты на окончательное производство. По сравнению с другими типами методов 3D-печати, 3D-печать FDM также дешевле, чем другие методы. Используемые материалы дешевле, чем те, которые используются в 3D-печати SLS и SLA.
Гибкость в выборе материала
Часто многие предприятия руководствуются материалами, которые используются в производственном процессе. Однако, когда дело доходит до 3D-печати FDM или FFF, существует широкий спектр доступных материалов, и все они доступны и экономичны. Также возможно одновременное использование нескольких материалов, что помогает создавать сложные объекты, а также возможна печать с использованием широкого спектра цветов, обеспечивающих универсальность и гибкость.
Меньше постобработки
Время — деньги, но 3D-печать FDM — это вариант, который оптимизирует время производства и экономит деньги. Поскольку требуется меньше постобработки, это означает, что вам не нужно думать о том, как вы используете дорогие жидкости, используемые в других методах, это просто создает продукт, готовый к использованию.
Доступность жизненно важна для предприятий, если они хотят воспользоваться преимуществами 3D-печати FDM. Независимо от того, ищет ли бизнес решение для 3D-печати впервые или просто ищет доступный и доступный вариант печати, 3D-печать FDM — отличный вариант. Этот метод эффективен, прост для понимания, а лучшие 3D-принтеры FDM обеспечивают легкодоступные результаты с минимальными усилиями. Таким образом, после сравнения технологий вы можете начать сравнивать принтеры, чтобы найти лучший 3D-принтер FDM, отвечающий вашим требованиям.
Как найти лучший 3D-принтер FDM?
Как объяснено в тексте выше, правильный 3D-принтер FDM поможет вам использовать преимущества этой техники. Вы должны обратить особое внимание на несколько вещей, когда ищете лучший 3D-принтер FDM, который соответствует вашим потребностям. Такие факторы, как объем сборки, печатный материал, технические характеристики и обслуживание, будут влиять на цену FDM-принтера.
Увеличить объем
Одна из самых важных вещей, которые следует учитывать при поиске лучшего 3D-принтера FDM, — это размер дизайна, который вы хотите напечатать в 3D. Также заранее определитесь, собираетесь ли вы печатать на 3D-принтере партии нескольких объектов. Размер проекта и размер партии влияют на необходимый объем сборки.
Материалы для печати
Для 3D-принтеров FDM доступно множество различных материалов для печати (филаментов). У каждого материала есть свои плюсы и минусы. Какой материал вы хотите печатать? Имейте в виду, что не каждый принтер FDM может работать со всеми типами материалов. Например, материалы с высокими эксплуатационными характеристиками, такие как PEEK, нуждаются в более высокой температуре экструдера, чего нет в большинстве 3D-принтеров FDM.
Некоторые производители используют закрытую систему нитей, что означает, что вы можете использовать материалы для печати только определенного бренда (часто их собственного бренда). С другой стороны, есть производители с открытой системой нитей, что дает вам свободу выбора. В этом случае вы можете выбрать предпочитаемую марку нити, которая почти всегда дешевле.
Технические характеристики
Экструдер (ы): каждый материал для 3D-печати имеет разную температуру плавления, поэтому температура экструдера (или сопла) 3D-принтера FDM имеет жизненно важное значение. Убедитесь, что экструдер может работать с материалом, который вы хотите напечатать.
Решение. Толщина слоев влияет на качество вывода. Более высокое разрешение означает более тонкие слои, которые менее заметны. Это часто измеряется в микронах, разрешение 10 микрон соответствует толщине слоя 0,01 миллиметра. Убедитесь, что это лучший 3D-принтер FDM с нужным вам качеством, проверьте, соответствуют ли минимальное и максимальное разрешение вашим требованиям.
Скорости: необходимо учитывать две различные скорости: скорость перемещения и скорость печати. Скорость печати — это фактическая скорость 3D-печати каждого слоя, а скорость перемещения — это скорость, с которой FDM-принтер перемещается из одной точки в другую, пока он не печатает. Имейте в виду, что настройки скорости также могут влиять на качество вывода.
Другими функциями, улучшающими процесс 3D-печати, являются автоматическая калибровка рабочего стола, обнаружение отсутствия нити и закрытая камера.
Сервис
Как и в любой другой машине, некоторые ее части со временем могут выйти из строя или изнашиваться. Даже с лучшим 3D-принтером FDM у вас могут возникнуть проблемы. Узнайте срок гарантии у производителя, а в некоторых случаях может быть интересно подписать соглашение об уровне обслуживания.Также целесообразно проверить уровень поддержки по телефону, электронной почте и/или в чате.
Какое будущее у 3D-печати FDM?
3D-печать FDM останется ведущей технологией
Возможность использовать 3D-печать для улучшения бизнес-операций, снижения затрат и повышения эффективности — именно поэтому 3D-печать стала популярным решением. По мере того, как она продолжает расти, мы считаем, что 3D-печать FDM будет продолжать становиться ведущей технологией, используемой предприятиями по всему миру. Поэтому будущее 3D-печати — это то, что покажет, насколько полезной она может быть, продолжая приносить результаты.
Каждая компания хочет упростить свой рабочий процесс, и именно здесь FDM-принтеры действительно могут упростить весь процесс. Уже упоминалось, что эта технология проще, чем другие формы 3D-печати, но тот факт, что принтеры (часто) меньше, а процесс безопаснее, дешевле и намного проще, означает, что это привлекательный вариант.
Все больше и больше компаний смогут использовать FDM-печать
По мере развития оборудования все больше и больше компаний смогут его использовать. Это обеспечит гибкость и больший контроль над тем, как они производят продукты, тестируют и выводят свои окончательные проекты на рынок. Этот уровень контроля также позволит компаниям создавать товары без необходимости их хранения, что, безусловно, даст им более высокий уровень адаптивности.
Часто расширение производственных процессов может привести к проблемам и увеличению затрат. Тем не менее, лучшие 3D-принтеры FDM намного проще и менее сложны, чем другие машины, а это означает, что производители могут производить больше продуктов эффективным и простым способом без высоких затрат. По сравнению с другими технологиями, это вариант, который, безусловно, может дать предприятиям возможность производить больше товаров без сложностей, которые часто возникают при этом.
Будут разработаны новые материалы
3D-печать FDM — это технология, конкурирующая с другими технологиями, доступными в настоящее время. Это экономически эффективный способ создания продуктов без необходимости использования дорогостоящих и трудоемких методов. Конечно, тот факт, что рынок расходных материалов для 3D-печати FDM состоит в основном из пластика PLA и ABS, означает, что расходные материалы подешевели по сравнению с другими видами 3D-печати.
Долговечность и способность к развитию — вот что делает технологию успешной, и FDM-печать предлагает именно это. Поскольку в нем используются настоящие материалы, а не фотополимеры, это означает, что могут быть разработаны новые материалы, что приведет к созданию технологии, способной адаптироваться к широкому спектру применений. Поскольку рынок все еще считается относительно новым, все еще можно приобрести широкий спектр материалов, таких как древесный наполнитель, пробковый наполнитель, электропроводящие материалы, а также материалы с углеродным волокном.
Печать FDM никуда не денется
Поэтому печать FDM будет продолжать развиваться в будущем такими темпами, которые позволят ей стать настоящим лидером в производственном процессе. Потенциал будущего огромен, а материальные возможности делают эту технологию далеко идущей. Здесь вы можете ознакомиться с нашими промышленными 3D-принтерами. Узнайте, какой из них является лучшим 3D-принтером FDM, который соответствует вашим потребностям.
Читайте также: