Типы 3D-принтеров: технологии, материалы, применение

Исходя из функций и сферы применения, 3D-принтеры можно разделить на три основные группы

1. Бытовые принтеры,
2. Специализированные,
3. Производственные (промышленные).

Более конкретно, протезные устройства можно классифицировать на основе используемых расходных материалов и на основе технологии и принципов работы; более подробную информацию о технологии 3D-печати и материалах см. в статье блога.

Основные технологии 3D-печати

• SLM- селективный лазерный расплав металлической пыли с использованием математических моделей CAD с помощью лазера itterbi,
• FDM- наиболее популярная и доступная технология, использующая пластиковую нить или гранулы для послойного нанесения матрасов.
• SLA- лазерная стереолитография на основе влажного отверждения
• DLP/LCD- стереолитографический метод 3D-печати: фотополимеры смолы освещаются светодиодным ультрафиолетовым светом через УФ-проектор или ЖК-дисплей.
• SLS- лазерная печать материалов (полистирол, полиамид, нейлон, другие пластики, керамика, стекло, сложные материалы, песчаные смеси) с селективным камином с лазерным лучом,
• MJP-моделирование несколькими струями с использованием фотополимерных или восковых материалов.

Приглашение на «MetalWorking-2023».

• 22-26 мая Экспоцентр — мы представляем новинки 3D-индустрии и помогаем решить задачи сложности на лабораторном стенде МКТ.

Бытовые 3D-принтеры — это простые маломощные устройства, которые печатают на пластиковых нитях (чаще ABS или PLA термопластик для литья). Принцип их работы основан на технологии FDM (fused deposition modeling) — методе, при котором слои материала осаждаются на обработанный 3D-механизмом стол для изготовления, в результате чего получается готовое изделие.

Благодаря низкой стоимости оборудования и материалов, FDM в настоящее время является наиболее распространенной технологией 3D-печати для изготовления повседневных предметов, таких как игрушки, сувениры и ювелирные изделия. Однако эта технология также используется в профессиональной и промышленной среде для решения сложных задач, таких как задач оригинализации и производства функциональных компонентов.

Потребительские 3D-принтеры не подходят для использования на заводах.

• Производители не гарантируют качество своей работы.
• Требуется постоянная настройка и калибровка.
• Трехмерные принтеры достаточно мощны только для печати отдельных небольших объектов.

Профессиональные 3D-принтеры — это отличные машины для технического простаты, предназначенные для специального использования на заводах. Они особенно полезны в производственных установках, где производятся небольшие партии или отдельные изделия сложной формы и высокого качества. Профессиональные машины более автономны, чем домашние, но требуют контроля со стороны профессионального оператора.

Пример высокоточной печати свечей на воскоструйном принтере 3D Flashforge.

В списке технологий IQB,

1. Большие восковые 3D-принтеры Flashforge WaxJet 400 и 410 (Китай),
2. FDM-принтер Wiibox для печати деталей до 1200 мм и ЖК-принтер Wiiboox Light 280 Plus с разрешением 5K (Китай).
3. Компактные DLP-принтеры от китайской компании Rayshape,
4. настольные FDM-принтеры от российского производителя Impilta,
5. широкий спектр высокопроизводительных машин итальянской компании ShareBot (печать пластиками, фотополимерами и металлами).

Одними из самых сложных и габаритных систем печати являются промышленные 3D-принтеры, предназначенные для использования в крупномасштабных производствах. Такие машины не только требуют больших первоначальных инвестиций, но и должны отвечать особым требованиям безопасности (в частности, они должны работать в отдельных помещениях, оборудованных системами безопасности). Включение производственных принтеров в производственный цикл компании имеет очевидные преимущества с точки зрения высокой производительности, точности печати и функциональной стабильности. Промышленные установки могут эксплуатироваться профессионалами (инженерами-технологами, инженерами-конструкторами), прошедшими базовые семинары по обучению работе с 3D-принтерами.

Мы предлагаем следующее промышленное 3D-оборудование

1. SLM-принтеры HBD (Китай), SLM Solutions (Германия) и 3DLAM (Россия),
2. SLA и SLS принтеры от Protofab (Китай),
3. 3D принтеры от Robotech Sand Mould (Россия),
4. 3D-принтеры FDM-машины Large Discovery (Испания).

Профессиональные 3D-принтеры: работоспособность и надежность

Сложные пластиковые изделия, созданные на профессиональном 3D-принтере Wiiboox

Где предлагается бизнес. задачи Будь то модернизация традиционной технологии, снижение затрат или увеличение объема выпускаемой продукции, профессиональные 3D-принтеры следует рассматривать как идеальное решение для достижения этих целей. Машины профессиональной категории намного дешевле промышленных и имеют очень широкий спектр применения. Материалы, используемые в этих устройствах, включают фотополимерные смолы, воски, гипс и другие пластиковые материалы.

Профессиональные 3D-принтеры сокращают время строительства. Например, деталь с возможной геометрией до 3 см может быть напечатана в среднем за несколько часов. При этом количество отходов после обработки минимально.

Rayshape Shape Printer 1+ DLP — первый вариант для 3D-печати небольших фотопаст

Универсальность материалов и уникальные свойства профессиональных принтеров решают широкий спектр задач задач аэрокосмическая промышленность, автомобилестроение, ювелирное дело, медицина, наука, дизайн, архитектура и инженерное дело. Эти машины значительно экономят время и затраты при создании прототипов, инвестиционных моделей и моделей горения, макетов, инструментов и готовых изделий.

Например, в машиностроении 3D-принтеры используются для проверки функциональности и совместимости исходной конструкции с оригинальным дизайном. Кроме того, они используются для создания детальных архитектурных моделей и готовых изделий для потребителей, таких как запасные части, пластиковые контейнеры и ювелирные изделия.

Производственные 3D-принтеры: печать в промышленных масштабах

Стереолитографические 3D-принтеры Protofab зарекомендовали себя как надежное и экономически эффективное решение для производства прототипов и создания моделей сгорания

Производственные 3D-принтеры, также известные как промышленные или производственные 3D-принтеры, относятся к высшей категории протезных систем. Они представляют собой крупногабаритное оборудование, используемое в машиностроении, аэрокосмической, оборонной, металлургической и других отраслях промышленности, где требуются оригинальные и предельные компоненты, включая крупные детали, изготовленные с высокой точностью и эталонным качеством.

Iemai Magic-HT-Pro FDM с двумя экструдерами специально разработан для печати высокотемпературными материалами

Промышленные 3D-принтеры максимально используют технологию металлической 3D-печати. Металлические порошки могут быть использованы для изготовления прототипов моделей, а также готовых изделий (конечных деталей для сборки или компонентов металлических изделий). Сюда входят объекты с самыми сложными формами и текстурами, которые невозможно получить традиционными методами.

3D-принтеры этой категории полностью автоматизированы и не требуют привлечения специалистов для их эксплуатации. Более того, они автономны. Во время работы нет необходимости следить за установкой. Запустите процесс печати и ждите, пока деталь разработается 3D-принтеры доступны 24 часа в сутки 7 дней в неделю. Их не нужно постоянно настраивать.

Станки для изготовления протезов 3DLAM (Россия) позволяют создавать полностью металлические детали самых сложных форм и конфигураций

Ограничивающими факторами, связанными с использованием промышленных 3D-принтеров, являются высокая стоимость оборудования и материалов, особые условия эксплуатации и сложность адаптации к существующим производственным циклам. Несмотря на дороговизну, промышленные 3D-принтеры многократно окупаются в долгосрочной перспективе за счет сокращения технологических циклов и уменьшения времени производства.

По мнению экспертов, в течение следующего десятилетия все крупные промышленные компании обновят свои производственные мощности аддитивным производством, поскольку преимущества уже очевидны.

Стоматологический принтер SLM HBD-150 с системой безопасной очистки и напечатанными образцами

При выборе 3D-принтера необходимо учитывать следующее

1. Не существует единой аддитивной технологии, которая оптимально решает все вопросы производства задачи ;
2. Каждая технология 3D-печати (и каждый тип принтера) имеет свои преимущества и недостатки.
3. чтобы правильно выбрать Любое решение о покупке 3D-принтера должно основываться на предпосылке, что не существует универсального решения. из задач Оно четко определяется вашим бизнесом.

Квалифицированные специалисты компании iQB Technologies помогут вам сделать правильный выбор. Мы разрабатываем и внедряем уникальные 3D-решения для промышленных предприятий, исследовательских центров и проектов малого и среднего масштаба. Позвоните по телефону +7 (495) 269-62-22 или запросите бесплатную консультацию онлайн.

Эта статья была первоначально опубликована 9 апреля 2018 года и обновлена 28 апреля 2023 года.

Об авторе.

Семен Попадюк — главный редактор блога iQB Technologies, копирайтер и переводчик. Интересуется новыми технологиями и всем, что с ними связано. Блог предоставляет профессионалам рынка актуальную информацию о новостях, технологиях, продуктах, тенденциях, мнениях экспертов и историях применения. В свободное время он любит изучать иностранные языки, путешествовать, смотреть старые фильмы, играть в «Эрудит» и на гитаре.